{"id":63126,"date":"2020-09-25T02:19:00","date_gmt":"2020-09-25T00:19:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=63126"},"modified":"2020-09-24T09:19:47","modified_gmt":"2020-09-24T07:19:47","slug":"wasserwirbel-verschieben-die-tropen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/wasserwirbel-verschieben-die-tropen\/","title":{"rendered":"Wasserwirbel verschieben die Tropen"},"content":{"rendered":"\n

Ursache ist die ver\u00e4nderte Erw\u00e4rmung des Ozeans. <\/p>\n\n\n\n

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Die schweren D\u00fcrren in den USA oder in Australien sind erste Anzeichen daf\u00fcr, dass sich die Tropen mit ihren warmen Temperaturen offenbar im Zuge des Klimawandels immer weiter ausdehnen. Die Gr\u00fcnde daf\u00fcr konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bisher aber nicht schl\u00fcssig erkl\u00e4ren, weil sie vor allem die Vorg\u00e4nge in der Atmosph\u00e4re im Blick hatten. <\/p>\n\n\n\n

Jetzt haben AWI-Experten das R\u00e4tsel gel\u00f6st: Die bedenkliche Ausdehnung der Tropen wird nicht etwa durch Prozesse in der Atmosph\u00e4re verursacht, sondern ganz einfach durch Meeresstr\u00f6mungen.<\/p>\n\n\n\n

Buschbr\u00e4nde in Australien und Kalifornien, D\u00fcrre und Wassermangel am Mittelmeer \u2013 solche Ereignisse treten seit einigen Jahren immer h\u00e4ufiger auf. Forscherinnen und Forscher f\u00fchren das darauf zur\u00fcck, dass sich allem Anschein nach die Tropen mit ihren warmen Temperaturen immer weiter ausdehnen \u2013 jene warmen Gebiete um den \u00c4quator. Und das f\u00fchrt dazu, dass die betroffenen Regionen hei\u00dfer und trockener werden. Per Definition erstrecken sich die Tropen um den \u00c4quator, vom 23. Breitengrad im Norden bis 23. Grad s\u00fcdlicher Breite. Das Zentrum der Tropen ist feucht und hat viel Niederschlag, die R\u00e4nder im Norden und im S\u00fcden hingegen sind trocken und hei\u00df. Im Zuge des Klimawandels aber dehnen sich die hei\u00dfen und trockenen Gebiete seit geraumer Zeit auf der Nordhalbkugel weiter nach Norden und auf der S\u00fcdhalbkugel nach S\u00fcden aus \u2013 beispielsweise bis in den S\u00fcden Kaliforniens. <\/p>\n\n\n\n

Doch die Klimaforscher hatten bislang ein Problem. Es gelang ihnen mit ihren Klimamodellen nicht, diese offensichtliche Ausdehnung der Tropen schl\u00fcssig nachzuvollziehen und zu begr\u00fcnden. Eine deutliche Verschiebung der Tropen, zeitgleich auf der Nord- und S\u00fcdhalbkugel, bildeten die Klimarechenmodelle einfach nicht ab. Die wahrscheinliche Ursache hat ein Team um die Physiker Hu Yang und Gerrit Lohmann vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI) gefunden. Wie die AWI-Experten jetzt im Fachmagazin Journal of Geophysical Research Atmospheres schreiben, liegt die Ursache f\u00fcr die Ausdehnung offenbar an einer ver\u00e4nderten Erw\u00e4rmung des Ozeans. Bislang war die Fachwelt davon ausgegangen, dass Vorg\u00e4nge in der Atmosph\u00e4re die treibende Rolle spielten \u2013 etwa eine Ver\u00e4nderung der Ozonkonzentration oder der Aerosole. Auch hatte man es f\u00fcr m\u00f6glich gehalten, dass nat\u00fcrliche Klimaschwankungen, die im Rhythmus von Dekaden auftreten, f\u00fcr die Ausdehnung der Tropen verantwortlich sind. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten also lange Zeit gewisserma\u00dfen an der falschen Stelle gesucht.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 Alfred-Wegener-Institut\/ Hu Yang | Schematische Darstellung des Mechanismus der tropischen Expansion. Die Schattierung gibt die Meeresoberfl\u00e4chentemperatur an, die schwarzen gestrichelten Pfeile veranschaulichen die oberfl\u00e4chennahen Winde, die wei\u00dfen Flecken sind die subtropischen Konvergenzzonen und die dicken grauen gestrichelten Linien repr\u00e4sentieren die subtropischen Fronten. Die tiefe tropische Erw\u00e4rmung h\u00e4lt den aufsteigenden Zweig der Hadley-Zirkulation aufrecht, n\u00e4mlich das ITCZ. Der obere Luftstrom verliert Auftrieb, wenn er durch Strahlungsk\u00fchlung gek\u00fchlt wird, wodurch der sinkende Zweig der Hadley-Zirkulation in der N\u00e4he der Subtropen erzeugt wird. Unter dem Druck von Passat und Westwind ist der subtropische Ozean eine Konvergenzzone des Oberfl\u00e4chenwassers. Daher f\u00fchrt der durch Treibhausgase induzierte Strahlungsantrieb zu einer st\u00e4rkeren Erw\u00e4rmung der subtropischen Konvergenzzone. Eine solche Erw\u00e4rmung erweitert die tropischen Warmwasserzonen und dr\u00fcckt den meridionalen Temperaturgradienten mittlerer Breite und die damit verbundenen Sturmspuren, Jetstreams und den absteigenden Zweig der Hadley-Zirkulation in h\u00f6here Breiten<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u201eUnsere Modellrechnungen zeigen, dass gro\u00dfr\u00e4umige Meeresstr\u00f6mungen sowohl auf der Nord- als auch auf der S\u00fcdhalbkugel der entscheidende Treiber sind\u201c, sagt Hu Yang, leitender Autor der Studie. Bei diesen Meeresstr\u00f6mungen handelt es sich um viele Hundert Kilometer breite Wasserwirbel, die langsam kreisen. Diese sind besonders aus dem Pazifik bekannt, weil sich in ihnen der in den Meeren treibende Plastikm\u00fcll konzentriert. \u201eWeil die Str\u00f6mungen in dieser Region die Wassermassen besonders stark zusammenf\u00fchren, akkumuliert die subtropische Ozeanoberfl\u00e4che hier leichter W\u00e4rme als in anderen Meeresregionen \u2013 ganz so wie beim Plastik\u201c, sagt Lohmann. Diese Erw\u00e4rmung des subtropischen Ozeans f\u00fchrt dazu, dass sich die warmen Meeresregionen vergr\u00f6\u00dfern. Seine Rechnungen zeigten, dass dies der Ausl\u00f6ser f\u00fcr die Ausdehnung der Tropen nach Norden beziehungsweise S\u00fcden sei. \u201eBislang hat man zu kompliziert gedacht und komplexe Ver\u00e4nderungen in der Atmosph\u00e4re als Ursache vermutet. In Wahrheit ist es ein relativ einfacher Mechanismus der Meeresstr\u00f6mungen.\u201c <\/p>\n\n\n\n

Anlass f\u00fcr ihre Berechnungen waren Daten zu den Meereswirbeln, \u00fcber die die Forscher vor f\u00fcnf Jahren gestolpert waren. Dabei handelte es sich um frei in Datenbanken verf\u00fcgbare Messwerte der Meerestemperatur und Satellitendaten. Beide deuteten darauf hin, dass sich die ozeanischen Wirbel verst\u00e4rken und w\u00e4rmer werden. \u201eDas brachte uns auf die Idee, dass sie bei der Ausdehnung der Tropen die entscheidende Rolle spielen k\u00f6nnten\u201c, sagt Hu Yang. <\/p>\n\n\n\n

Die AWI-Experten lagen richtig. Ihre Ergebnisse passen perfekt zu den realen Beobachtungen und Messwerten der aktuellen Tropenausdehnung. Wie in der Realit\u00e4t zeigt ihr Klimamodell, dass sich die Tropen im Norden weiter nach Norden, im S\u00fcden weiter nach S\u00fcden in Richtung der Pole ausdehnen. Im S\u00fcden ist dieser Effekt sogar noch st\u00e4rker. Das liege daran, dass der Ozean dort mehr Fl\u00e4che einnimmt als im Norden. <\/p>\n\n\n\n

Ob die D\u00fcrren in Australien, Kalifornien oder am Mittelmeer urs\u00e4chlich auf die Ausdehnung der Tropen zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, kann Gerrit Lohmann aber nicht mit Sicherheit sagen. \u201eBeim Klimawandel ist es immer schwierig, die Anteile mit letzter Gewissheit zu quantifizieren\u201c, sagt er. \u201eWir k\u00f6nnen aber davon ausgehen, dass die Meeresstr\u00f6mungen und die Ausdehnung der Tropen, D\u00fcrren und Wirbelst\u00fcrme wahrscheinlicher machen.\u201c <\/p>\n\n\n\n