Zuverlässigere Hitzewarnungen

Der Zusammenhang zwischen einem nordatlantischen Wärmestau und Hitzesommern in Europa ermöglicht genauere Prognosen.

Auf den Punkt gebracht

• Hitze-Hinweis im Ozean: Ein Wärmestau im Nordatlantik ermöglicht bis zu drei Jahre im Voraus eine Vorhersage, ob es in Europa zu einem Hitzesommer kommt.
• Zuverlässigere Prognosen: Modellsimulationen, die den Zusammenhang mit dem Wärmeinhalt im Nordatlantik berücksichtigen, bilden vergangene Hitzesommer zuverlässiger ab, als Simulationen ohne diesen Mechanismus.
• Hitzesommer 2025: Modellrechnungen zufolge, die nicht Teil der Studie waren, ist auch in diesem Jahr ein Hitzesommer zu erwarten.

In Europa sind Menschen durch den Klimawandel immer häufiger Hitzeextremen ausgesetzt – mit schwerwiegenden Folgen unter anderem für die menschliche Gesundheit, für Ökosysteme und für die Landwirtschaft. Forschende des Max-Planck-Instituts für Meteorologie haben ein Vorgehen entwickelt und erprobt, mit dem sich solche Hitzesommer in Europa besser vorhersagen lassen – und das bis zu drei Jahren im Voraus. Ihre Studie ist im Fachmagazin Geophysical Research Letters erschienen.

Hitzesommern in Europa geht ein Wärmestau im Nordatlantik voraus

Ein entscheidender Hinweis auf bevorstehende Hitzesommer ist im Ozean zu finden: Ein Team um Lara Wallberg, Forscherin am Max-Planck-Institut für Meteorologie, hatte in einer früheren Studie nachgewiesen, dass europäischen Hitzesommern häufig ein Wärmestau im Nordatlantik vorausgeht. Dieser Wärmestau baut sich über drei Jahre vor einem Hitzeextrem auf. In einer neuen Studie hat ein Team um Lara Wallberg, dem auch Forschende der ETH Zürich, des französischen Instituts Pierre‐Simon Laplace und der Universität Hamburg angehörten, gezeigt: Der Wärmeinhalt des Nordatlantiks lässt sich nutzen, um extrem warme Sommer in Europa auch bis zu drei Jahre im Voraus genauer vorherzusagen. Gewissermaßen als Nebenprodukt der aktuellen Studie können die Forschenden auf diese Weise auch eine Vorhersage für den Sommer 2025 treffen: „Modellrechnungen, die den Zusammenhang von Hitzeextremen mit dem Wärmeinhalt im Nordatlantik berücksichtigen, prognostizieren auch für 2025 einen Hitzesommer in Europa“, sagt Lara Wallberg. Das deckt sich mit Vorhersagen des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersagen, denen zufolge der kommende Sommer ebenfalls sehr heiß wird.

Forschende der Universität Hamburg haben mit dem am Max-Planck-Institut für Meteorologie entwickelten Klimamodell MPI-ESM-LR 80 Simulationen des europäischen Klimas von 1962 bis 2022 berechnet – ein sogenanntes Ensemble. Die Simulationen unterschieden sich leicht in den Anfangsbedingungen, was den zufälligen Schwankungen im Klima entspricht. Nur eine Handvoll der Simulationen gaben den Zusammenhang zwischen Wärmeinhalt und Hitzesommern wieder. Sie bildeten vergangene Hitzesommer daher zuverlässiger ab als die Modellläufe, in denen die kausale Verbindung nicht auftauchte. Daher wählten die Forschenden für die weitere Analyse die Simulationen aus, die den Zusammenhang zwischen nordatlantischem Wärmestau und Hitzeextremen wiedergaben.

Genauere Modellrechnungen für vergangene Hitzesommer

Um die Güte der Vorhersagen zu überprüfen, verglichen die Forschenden die Simulationen mit Beobachtungsdaten für den Zeitraum von 1964 bis 2021. In dieser Zeit gab es in Europa 18 überdurchschnittlich warme Sommer. Zehn dieser Hitzesommer, die Zahl der heißen Sommertage darin, sowie das Ausmaß der Hitze prognostizierten die Modellsimulationen, die den Zusammenhang zwischen Wärmestau im Nordatlantik und Hitzeextremen wiedergaben, zuverlässiger als das Mittel aller 80 Modellläufe. „Das sogenannte Nachhersage-Experiment belegt, dass sich der Wärmestau als zuverlässiger Indikator auch für künftige Hitzesommer eignet“, sagt Lara Wallberg. Und tatsächlich zeichnet sich am Ende des simulierten Zeitraums auch ein Hitzestau ab – das lässt auch für 2025 einen außergewöhnlich heißen Sommer erwarten.

Lara Wallberg prüft nun zum einen, ob man mit dem Ansatz konkret die regionale Ausprägung der extrem warmen Sommer 2003, 2018 und 2022 schon drei Jahre im Voraus hätte vorhersagen können. Dabei betrachtet die Forscherin auch die Pflanzenwachstumstage, um zu sehen, ob mit der Methode beispielsweise wertvolle Informationen für die Landwirtschaft bereitgestellt werden können. Zum anderen arbeitet sie im Rahmen eines von der europäischen Kommission geförderten Projekts unter anderem auch mit Landwirtinnen und Landwirten daran, die Prognosen für die Praxis nutzbar zu machen.

Source

Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg 2025 | Lara Wallberg