Australien hat das Jahr 2013 mit einer rekordverdächtigen Hitzewelle begonnen, die in vielen Teilen des Landes seit mehr als zwei Wochen andauert. Die Temperaturen stiegen regelmäßig auf über 48 °C, wobei in Moomba in Südaustralien ein Höchstwert von 49,6 °C gemessen wurde. Die extremen Bedingungen wurden mit einem verspäteten Einsetzen des australischen Monsuns und sich langsam bewegenden Wettersystemen über dem Kontinent in Verbindung gebracht.
Australien hat schon immer Hitzewellen erlebt, und sie sind ein normaler Bestandteil der meisten Sommer. Das aktuelle Ereignis, das weite Teile des australischen Landesinneren betrifft, ist jedoch definitiv nicht typisch.
Das Wichtigste an der jüngsten Hitzewelle ist ihre Ausdehnung über den gesamten Kontinent und ihre Dauer.
Es ist sehr ungewöhnlich, dass extreme Temperaturen so weit verbreitet sind und so lange andauern. Allein in Bezug auf diese beiden Parameter – räumliche Ausdehnung und Dauer – übertreffen die letzten zwei Wochen die einzige vergleichbare Situation in der Geschichte (seit 1910) – eine zweiwöchige landesweite Hitzeperiode im Sommer 1972-1973.
Ein gutes Maß für die räumliche Ausdehnung der Hitze ist die durchschnittliche Tageshöchsttemperatur in Australien. Dies ist der Durchschnitt der höchsten Tagestemperatur der Luft knapp über der Oberfläche des australischen Kontinents, einschließlich Tasmaniens. Der nationale Durchschnitt wird anhand einer dreidimensionalen Interpolation (einschließlich der Topographie) von über 700 Messstellen pro Tag berechnet.
Am Montag und Dienstag letzter Woche (7. und 8. Januar) stieg diese Temperatur auf über 40°C. Die Temperatur von 40,33°C am Montag stellte einen neuen Rekord dar und übertraf den bisherigen australischen Tageshöchstwert von 40,17°C aus dem Jahr 1972. Am Dienstag wurde mit 40,11°C die dritthöchste Temperatur seit Beginn der Aufzeichnungen gemessen.
Die beigefügte Temperaturkarte zeigt, in welchem Teil des Landes extrem hohe Temperaturen herrschten, wobei auf über 70 % des Kontinents Temperaturen von über 42°C gemessen wurden.
Und es ist nicht so, dass diese Art von Tagen häufig vorkommt. Die in der vergangenen Woche aufgestellten Rekorde liegen zwischen zwei und drei Standardabweichungen über dem langjährigen Januar-Mittelwert von 35°C.
Vielleicht noch ungewöhnlicher ist, dass die australische Durchschnittstemperatur (die den Durchschnitt des Tagesmaximums und des Nachtminimums darstellt) an beiden Tagen mit 32,22 (7. Januar) und 32,32°C (8. Januar) Rekordwerte erreichte, die weit über dem bisherigen Höchstwert von 31.86°C aus dem Jahr 1972.
Es ist jedoch vor allem die Dauer dieser extremen Hitzewelle, die sie so ungewöhnlich und in ihren Auswirkungen so bedeutsam macht.
Es gibt zwar einige Städte in Australien, die für ihre lang anhaltenden Hitzewellen bekannt sind, doch unterscheiden sich diese Ereignisse durch ihre geografische Begrenztheit von der Hitzewelle in diesem Januar. Mehrere Tage mit extremer Hitze, die den größten Teil des Kontinents abdecken, sind sowohl selten als auch isoliert.
Es kommt nicht oft vor, dass die australische Durchschnittstemperatur auch nur zwei Tage hintereinander über 39 °C liegt. Eine Serie von drei Tagen über 39°C ist nur dreimal vorgekommen, und eine Serie von vier Tagen nur einmal, im Jahr 1972.
Die aktuelle Hitzewelle hat eine Abfolge von australischen Temperaturen über 39°C von sieben Tagen und über 38°C von 11 Tagen in Folge gesehen.
Die Abfolge der australischen Durchschnittstemperaturen war ebenso beeindruckend. Nach derzeitigem Stand halten die ersten beiden Januarwochen 2013 nun die Rekorde für den wärmsten australischen Tag, den wärmsten zweitägigen Zeitraum, den wärmsten dreitägigen Zeitraum, den wärmsten viertägigen Zeitraum und alle aufeinanderfolgenden Tagesrekorde von einem bis zu 14 Tagen für die Tagesmitteltemperaturen.
Die Zahl der Rekorde, die an einzelnen Orten gebrochen wurden, ist inzwischen zu zahlreich, um sie hier aufzulisten, und das Bureau of Meteorology hat eine spezielle Klimaerklärung mit einer detaillierten Analyse der gebrochenen Temperaturrekorde erstellt. Die Liste der Rekorde beschränkt sich auf die Stationen mit mindestens 30 Jahren Aufzeichnungen.
Hat das alles etwas mit dem Klimawandel zu tun?
Um das in einen Zusammenhang zu bringen, müssen wir den Einfluss von Hintergrundveränderungen im Klimasystem betrachten.
Der Planet erwärmt sich, und Australien auch
Der Planet Erde erwärmt sich. Klimawissenschaftler verwenden eine Reihe von verschiedenen Indikatoren, um die globale Erwärmung zu verfolgen. Dazu gehören der Wärmeinhalt der Ozeane, die Meeresoberflächentemperaturen, der Meeresspiegel, die Temperaturen in der unteren und mittleren Troposphäre und die Rate der schmelzenden Gletscher und Eisschilde.
Die Erdoberfläche hat sich, gemessen an der globalen Durchschnittstemperatur, in den letzten hundert Jahren um etwa ein Grad Celsius erwärmt, und das Jahrzehnt von 2001 bis 2010 war das wärmste, das wir je aufgezeichnet haben.
Diese Erwärmung wird in hohem Maße auf die zunehmenden Treibhausgase durch menschliche Aktivitäten zurückgeführt. Zwar gibt es eine Reihe von Einflüssen auf das Klimasystem, wie z. B. die Veränderung der Sonneneinstrahlung und die Veränderung der atmosphärischen Aerosole, aber es ist ganz klar, dass die Erwärmung vor allem auf den Anstieg des Kohlendioxidgehalts zurückzuführen ist.
Der Globus erwärmt sich nicht überall gleichmäßig, was vor allem an den natürlichen regionalen Klimaschwankungen liegt. In Australien haben sich die Landtemperaturen und die Temperaturen der umgebenden Ozeane seit 1910 um etwa 1°C erwärmt, was ziemlich genau dem globalen Trend entspricht.
Ein wärmerer Planet bedeutet eine wärmere Atmosphäre für unser gesamtes Wetter und Klima
Wenn sich das Klimasystem aufgrund zunehmender Treibhausgase erwärmt, wird mehr Energie in der unteren Atmosphäre gespeichert. Diese zusätzliche Energie beeinflusst unser gesamtes Wetter und Klima.
Im Grunde arbeitet jedes Wettersystem und jede Meeresströmung in einem Klimasystem, das heute im Durchschnitt ein Grad wärmer ist als noch vor einem Jahrhundert.
Die Auswirkungen der globalen Erwärmung zeigen sich also deutlich in einer Verschiebung der Verteilung des täglichen Wetters sowie der monatlichen und saisonalen Klimaveränderungen zu höheren Temperaturen. Wie inzwischen von vielen Klimawissenschaftlern mitgeteilt wird, belastet der sich erwärmende Planet die Klimawürfel zugunsten wärmerer Bedingungen.
Während also die „Ursache“ eines einzelnen Wetterereignisses, einschließlich Hitzewellen, immer in engem Zusammenhang mit den vorangegangenen Wetterbedingungen steht, lässt sich der Einfluss des Klimawandels auf die Häufigkeit des Auftretens eines solchen Ereignisses feststellen. Dies drückt sich in der erhöhten Wahrscheinlichkeit aus, dass diese Extremereignisse im Vergleich zur Vergangenheit oder im Vergleich zu Klimamodellierungsszenarien eines unveränderten Klimas auftreten.
Auch die der Hitzewelle im Januar vorausgehenden Wetterbedingungen haben den Einfluss einer sich erwärmenden Welt gezeigt.
Die einleitenden klimatischen Bedingungen für dieses Ereignis waren vier Monate mit sehr warmen Temperaturen in ganz Australien. Der Zeitraum von September bis Dezember 2012 war der wärmste seit 1910 aufgezeichnete Zeitraum für tägliche Höchsttemperaturen.
Im November war ein Vorläufer der Hitzewelle im Januar in vielen Teilen des Landes über einen längeren Zeitraum zu spüren. Sie führte zu den höchsten Frühjahrstemperaturen, die jemals in Victoria gemessen wurden (und NSW verfehlte seinen Rekord nur knapp; es konnte die extreme Hitze von 2009 nicht übertreffen). Vor diesem Hintergrund ist die jüngste Hitzewelle kaum mehr als eine Verlängerung von vier rekordverdächtig heißen Monaten in Australien, die durch den Hochsommer noch verschlimmert wird.
Wir erleben mehr rekordverdächtige Hitzeereignisse als Kälteereignisse
Eine relativ kleine Veränderung der Durchschnittstemperatur kann die Häufigkeit extremer Hitzeereignisse leicht verdoppeln. Australien hat sich seit den 1940er Jahren stetig erwärmt, und die Wahrscheinlichkeit extremer Hitze hat sich im Vergleich zu vor 50 Jahren fast verfünffacht.
In den letzten zehn Jahren hat die Zahl der extremen Hitzerekorde in Australien die der extremen Kälterekorde um fast 3:1 bei den Tageshöchsttemperaturen und um 5:1 bei den nächtlichen Mindesttemperaturen übertroffen.
Die Dauer der Hitzewellen hat in einigen Teilen, insbesondere in der nördlichen Hälfte des Kontinents, zugenommen. Anders ausgedrückt: Die Häufigkeit ungewöhnlich heißer Tage (über dem 90. Perzentil) hat um 30 % zugenommen, und die Häufigkeit heißer Nächte (über dem 90. Perzentil) hat um 50 % zugenommen.
Es ist erwähnenswert, dass der vergangene Sommer in den USA der wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen war, und dass die Rekorde für extreme Hitze in einem nie dagewesenen Ausmaß gebrochen wurden. Studien hier und in Übersee zeigen nun, dass viele der jüngsten extremen Sommerhitzeereignisse auf der ganzen Welt – wie die europäische Hitzewelle 2003, die russische Hitzewelle 2010 und die Hitzewellen in den USA in den Jahren 2011 und 2012 – ohne den Einfluss der globalen Erwärmung sehr, sehr unwahrscheinlich gewesen wären.
Die globale Erwärmung führt nicht nur zu einer Erwärmung des Sommers, sondern auch zu einer Ausdehnung der sommerlichen Periode des Jahres, was die perfekten Voraussetzungen für extreme Hitze schafft.
Besorgniserregend ist in Australien die deutlich zunehmende Tendenz zu schweren Bränden – Wetterbedingungen, die die Ausbreitung und Intensivierung von Busch- und Grasbränden begünstigen – in etwa der Hälfte der untersuchten Überwachungsstandorte im ganzen Land, mit einer konzentrierten Zunahme im Südosten des Kontinents. Die Feuersaison ist nun länger, was die Zeit für Vorbereitungen wie die Reduzierung von Brennmaterial verkürzt.
Auch dies ist nicht überraschend und wurde im Voraus vorhergesagt – die kombinierten Auswirkungen der Erwärmung und des Austrocknens in der kühlen Jahreszeit erhöhen die Brandgefahr in einer Region, die bereits sehr brandgefährdet ist.
Wir erwarten, dass extreme warme Wetterereignisse häufiger auftreten werden
Die künftige Erwärmung des Klimas aufgrund von Treibhausgasemissionen wird höchstwahrscheinlich zu einer weiteren Zunahme der Häufigkeit ungewöhnlich heißer Tage und Nächte und zu einem anhaltenden Rückgang ungewöhnlich kalter Tage und Nächte führen.
Diese Veränderungen werden zu Wetterereignissen führen, die zunehmend über unsere bisherigen Erfahrungen hinausgehen.
Und es sind nicht nur Temperaturextreme. Klimamodellprognosen zeigen, dass sich die Häufigkeit vieler verschiedener Arten von Wetterextremen mit der Erwärmung des Planeten verändern wird.