Eine bessere Methode zur Prognose der atmosphärischen Druckverhältnisse über dem Nordatlantik

Das Winterwetter in Europa und Nordamerika wird vor allem von den Variationen der Nordatlantischen Oszillation (NAO) bestimmt. Die NAO ist eine Schwankung des Luftdrucks über dem Nordatlantik, die jährlich oder auch im Abstand von Jahrzehnten auftreten kann. Diese Schwankungen werden als Oszillation bezeichnet, da ein ständiger Wechsel zwischen den beiden wichtigsten Modi – der positiven und negativen Phase – stattfindet. In der positiven Phase bildet sich ein starkes Subtropenhoch über der Inselgruppe der Azoren im Nordatlantik, dem ein starkes Tiefdruckgebiet über Island gegenübersteht. In der negativen Phase sind diese Hoch- und Tiefdruckgebiete über den beiden Regionen jeweils schwächer ausgeprägt. Die NAO-bedingten Auswirkungen auf das Winterklima erstrecken sich von Florida bis nach Grönland und vom Nordwesten Afrikas über Europa bis nach Nordasien.

Die Oszillationsphase – sowohl im positiven als auch im negativen NAO-Modus – und das Druckgefälle zwischen den Hoch- und Tiefdruckgebieten werden mit dem NAO-Index gemessen. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Phase der NAO von vorwiegend negativen zu vorwiegend positiven Indexwerten verschoben, wobei menschliche Aktivitäten eine erhebliche Rolle zu spielen scheinen. Um langfristige Klimaprognosen besser auswerten und kurzfristige Anomalien besser vorhersagen zu können, müssen dekadische Vorhersagen erstellt werden, und zwar insbesondere für die NAO und das Blocking (eine Kategorie von Wettersystemen in den mittleren bis hohen Breiten) im Nordatlantik.Einem Forschungsteam, das teilweise durch die EU-finanzierten Projekte Blue-Action und EUCP unterstützt wurde, ist bei solchen dekadischen Vorhersagen ein Durchbruch gelungen. Die Forschenden „machten sich einen umfassenden Bestand an dekadischen Vorhersagen zunutze und erreichten bei der Reproduzierung der beobachteten mehrjährigen Variationen der Blockingfrequenz im Winter über dem Nordatlantik sowie der nordatlantischen Oszillation (NAO) selbst einen bemerkenswerten Vorhersageskill“, wie es in einer Pressemitteilung von „EurekAlert!“ heißt. Ihre Studie wurde in der Fachzeitschrift „npj Climate and Atmospheric Science“ veröffentlicht. „Das Auftreten von Blocking in bestimmten Gebieten des euro-atlantischen Raums bestimmt das gleichzeitige Zirkulationsregime und die Phase der bekannten Telekonnektionen, wie der NAO, was sich wiederum auf die Sturmzugbahn sowie die Häufigkeit und Intensität von extremen Wetterereignissen auswirkt.“ Die Forschenden schlussfolgerten: „Eine fachgerechte Vorhersage der dekadischen Schwankungen von Blockingfrequenz und der NAO kann bei statistischen Vorhersagen von kurzfristigen Klimaanomalien herangezogen werden und gibt einen eindeutigen Hinweis darauf, dass sich folgenreiche Klimaanomalien anhand von verbesserten dynamischen Modellen berechnen lassen könnten.“

Das Projekt Blue-Action (Arctic Impact on Weather and Climate), in dessen Rahmen die Studie unterstützt wurde, diente dem Ziel, die Bedeutung der Arktis bei der Verbesserung der Prognosegenauigkeit für das Wetter und Klima der Nordhalbkugel zu demonstrieren. Im Informationsblatt des Projekts heißt es: „Die Modellierungs- und Vorhersagemöglichkeiten werden weiterentwickelt, indem erstens auf die ozeanischen und atmosphärischen Auslöser der regionalen Änderungen in der Arktis und zweitens auf die Folgen der arktischen Veränderungen für nordhemisphärische Klima- und Wetterextreme eingegangen wird.“

Das Projekt EUCP (European Climate Prediction System), das ebenfalls zur Studie beitrug, konzentriert sich laut dem Informationsblatt des Projekts darauf, „ein innovatives Ensemble-Klimavorhersage-System auf der Grundlage von hochauflösenden Klimamodellen für Europa für die nähere Zukunft (ca. 1–40 Jahre)“ zu entwickeln. Dieses System wird dazu dienen, „konsistente, zuverlässige und aussagekräftige Klimainformationen zu liefern […], um klimabezogene Risikobewertungen und Klimaanpassungsprogramme zu unterstützen“, wie es im Informationsblatt weiter heißt. Das System wird darüber hinaus auch auf extreme Wetterereignisse mit hohem Schadenspotenzial in der jüngeren Vergangenheit und näheren Zukunft eingehen.