Wolken verschleiern, wie extreme Regenfälle mit der Klimaerwärmung stärker werden
Extreme Niederschläge sollten bei wärmeren Temperaturen stärker werden. Analysiert man Messdaten aus tropischen Regionen, so ist dieser Zusammenhang jedoch nicht so klar. Wie eine neue Studie unter der Leitung von Forschern des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie zeigt, wird dieser Zusammenhang durch die abkühlende Wirkung von Wolken verschleiert. Korrigiert man diese Wolkeneffekte, so wird die Verstärkung extremer Niederschläge bei steigenden Temperaturen offensichtlich.
Als Extremniederschläge werden in der Regel die stärksten fünf Prozent der Regenfälle in einem bestimmten Gebiet bezeichnet. Mit dem Anstieg der globalen Lufttemperaturen erwartet man eine Verstärkung extremer Niederschläge. Der Grund dafür ist, dass wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Beispiele dafür haben sich in den letzten Jahren in vermehrten Überschwemmungen gezeigt, die über den gesamten Globus verteilt waren.
Der Zusammenhang zwischen solchen Extremereignissen und den lokalen Temperaturen war jedoch nicht überall einheitlich. Für verschiedene Regionen stellten die Wissenschaftler*innen ein unerwartetes Muster fest, das der Theorie scheinbar widerspricht: In wärmeren Regionen, wie den Tropen und den mittleren Breiten, nahm die Stärke der Extremniederschläge ab, wenn die mittleren Tagestemperaturen über 23-25 °C hinausgingen.
Ein Forscherteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena hat diesen scheinbaren Widerspruch nun aufgelöst und festgestellt, dass Wolken der Auslöser für das Phänomen sind. Wolken blockieren das einfallende Sonnenlicht, kühlen dadurch die Oberfläche und beeinflussen so die bei Niederschlag gemessenen Lufttemperaturen. Infolgedessen ist der tatsächliche Zusammenhang zwischen extremen Regenereignissen und der Erwärmung der Lufttemperatur verzerrt - vor allem in wärmeren tropischen Regionen, wo Wolken wesentlich mehr Sonnenlicht reflektieren und dadurch stärker kühlen.
In der soeben in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie entwickelten die Autoren eine Methode, um den kühlenden Effekt von Wolken aus den mittleren Lufttemperaturen heraus zu rechnen, indem sie von Satelliten gemessene Daten zur Strahlung mit einbezogen. Nach Korrektur des kühlenden Wolkeneffekts stellten sie fest, dass der Anstieg der extremen Niederschlagsmengen mit der Temperatur sehr gut mit den theoretischen Erwartungen und mit den Vorhersagen der Klimamodelle übereinstimmt. „Dies bestätigt, was allgemein erwartet wird: extreme Niederschläge werden in einem sich erwärmenden globalen Klima immer heftiger“, sagt Dr. Sarosh Alam Ghausi, Hauptautor und Postdoktorand am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Er fährt fort: „Während starke Niederschläge fast überall zunehmen, fanden wir die größten Steigerungen von temperaturbedingten Starkregenfällen in tropischen Feuchtgebieten in Indien, Nordaustralien und im Amazonasgebiet.“
Werden die extremen Regenfälle stärker, so erhöht sich auch das Risiko von Überschwemmungen, wenn keine aktiven Maßnahmen ergriffen werden. Und es wird erwartet, dass die Intensivierung der Starkregenfälle mit den steigenden Lufttemperaturen im Zuge des Klimawandels weiter zunimmt. Hierzu Dr. Axel Kleidon, Seniorautor und Gruppenleiter am Max-Planck-Institut: „Unsere Ergebnisse unterstützen die physikalischen Erwartungen, dass der gesamte Wasserkreislauf der Erde bei wärmeren Temperaturen intensiver und extremer wird. Wir werden in Zukunft nicht nur stärkere Niederschläge, sondern auch intensivere Dürren erleben.“
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Axel Kleidon
Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena
Phone: +49 3641 57 6217
Email: akleidon@bgc-jena.mpg.de
Dr. Sarosh Alam Ghausi
Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena
Phone: +49 17674892823
Email: sghausi@bgc-jena.mpg.de
Originalpublikation:
Ghausi, S.A., Zehe, E., Ghosh, S. et al. Thermodynamically inconsistent extreme precipitation sensitivities across continents driven by cloud-radiative effects. Nat Commun 15, 10669 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55143-8
Weitere Informationen:
https://www.nature.com/articles/s41467-024-55143-8 Original-Publikation
https://www.bgc-jena.mpg.de/forschungsgruppen/btm Webseiten der Gruppe
Die semantisch ähnlichsten Pressemitteilungen im idw
