Den Winter vorhersagen? Das ist: kompliziert – Wissenschaft

Wetter

Wenn Sie wissen, wie kalt die Winter in Deutschland sind. Aber es ist nicht einfach mit langfristigen Prognosen. Wie Forscher saisonale Wettervorhersagen erstellen.

Von Dipa

Winter

Winterbergwerk.

Foto: DPA / Jan Woitas

Berlin (dpa). Wenn der Oktober warm und gut ist, kommt der Winter. Nur eine langfristige Wettervorhersage ist einfach. Nun stellt sich die Frage, ob es in der kalten Jahreszeit an Energie mangelt?

Herbst und Winter

Finish – Nicht nur draußen: Angesichts steigender Gaspreise möchten viele Menschen in diesem Herbst und Winter so wenig wie möglich heizen.

Foto: DPA / Jonas Walzberg

Holger Hanselka, Helmholtz-Vizepräsident für Energie, sagte kürzlich voraus, dass es bei milden Wintern kein Gefrieren geben werde. Welche Phänomene in Mitteleuropa den Winter beeinflussen, wie saisonale Vorhersagen funktionieren und wie (nicht) sicher.

Was beeinflusste das Winterreisen in Mitteleuropa?

Klimaforscher Klaus Pankatz vom Deutschen Wetterdienst (DWD) erklärt, dass der „Strauß der Phänomene“ über den Winter entscheidet. Ein Phänomen in der Stratosphäre über dem Nordpol spielt eine große Rolle: der Polarwirbel. Dies kann die Westwinde beeinträchtigen, die leicht feuchte Luft vom Atlantik nach Mitteleuropa schicken. Ist diese Zirkulation geschwächt, kann uns kalte Luft erreichen.

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„Wenn der Polarwirbel instabil ist – was im Winter regelmäßig vorkommt – stört er die Stabilität westlicher Luftströmungen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Kälteschocks“, sagte Pankatz. Die gute Nachricht: „Momentan sind die Polarströmungen stark und auf absehbare Zeit stabil.“

Zudem beeinflusst die Schneedecke in Sibirien und Zentralasien den Verlauf des nächsten Winters. „Hohe Schneebedeckungen im Frühwinter machen die Hochdruckgebiete Sibiriens kälter“, erklärt der Meteorologe. „Es könnte sich im Spätwinter weiter nach Westen ausbreiten und dadurch zu einem kälteren Standort im Osten führen.“ In diesem allgemeinen Klima strömen kontinentale Winde aus dem Osten nach Mitteleuropa.

Wie werden Saisonprognosen erstellt?

Für saisonale Vorhersagen verwenden Computer viele Daten, um mögliche Wetterszenarien basierend auf bestimmten Wettermustern zu simulieren. So berechnen sie die Wahrscheinlichkeit, dass die kommende Saison nasser, trockener, heißer oder kälter wird als im langjährigen Durchschnitt.

Relevante Aussagen werden immer getroffen und absolute Werte wie bestimmte Temperaturen werden nicht angegeben. „Saisonprognosen sind Wettervorhersagen, keine Wettervorhersagen“, erklärt DWD-Wetterforscher Andreas Paxian.

Wie unterscheiden sich die Wettervorhersagen?

Saisonprognosen arbeiten laut Pankatz mit dem „Gedächtnis“ langfristiger Prozesse. Die Simulationen der Wissenschaftler umfassen sich wiederholende, lang anhaltende Wettermuster, die sich über große Gebiete erstrecken. „Bei der Vorhersage des Wetters betrachtet man jeden Tag als seine Höchst- und Tiefsttemperaturen. Aber wenn man über zehn Tage bis zwei Wochen kommt, muss man im Schnitt anfangen zu resümieren“, erklärt der Wetterforscher.

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Bei saisonalen Prognosen sind es durchschnittlich drei Monate gegenüber dem Referenzzeitraum. “Auf einer saisonalen Prognoseskala macht es keinen Sinn, jeden Tag zu betrachten.” Und das betont „Wichtig für die Botschaft“ auf Pankatz. „Wenn wir sagen: Drei Monate lang herrscht im Durchschnitt tendenziell wärmere Bedingungen, dann kann es in dieser Zeit jeden Tag, jede Woche oder sogar einen ganzen Monat kalt sein.“

Welche Daten sind auszuwerten?

Für saisonale Vorhersagen arbeiten Wissenschaftler mit Erdsystemmodellen. Dazu wird die Erde in dreidimensionale Gitterboxen unterteilt, in denen der Zustand von Atmosphäre, Ozeanen, Land und Meereis beschrieben wird.

„Ich brauche Beobachtungen auf der ganzen Welt mit spezifischen räumlichen Lösungen in atmosphärischer Höhe und Meerestiefe“, beschreibt Paxian. Das sind zum einen die gemessenen Daten und zum anderen die errechneten Werte für jene Teile des Erdsystems, die nicht über die gemessenen Daten verfügen. Darüber hinaus fließen Annahmen über die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre in die Simulation ein.

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Wie zuverlässig sind die Ergebnisse?

Wissenschaftler haben beachtliche Werte in ihre Simulationen eingebaut, die zum Teil auf Summation beruhen. “Natürlich gibt es eine Menge Unsicherheit”, sagte Paxian. Wenn Wissenschaftler beispielsweise nur den Bereich kennen, in dem der Startwert liegt, lassen sie zu, dass das Modell mit anderen Werten gerechnet wird.

Eine weitere Herausforderung: Wir kennen noch lange nicht alle Prozesse und Wechselwirkungen zwischen Ozean, Land und Meereis. Daher sind diese in der aktuellen Simulation nicht enthalten. Hinzu kommt, dass Computer bei komplexen Berechnungen schnell an ihre Grenzen kommen. Paxian Summary: “Die Qualität der Prognose hängt davon ab, welcher Zeitraum, welche Position und welche Variablen berücksichtigt werden.”

Und wie ist die aktuelle Saisonprognose?

DWD-Wissenschaftler werten derzeit Daten verschiedener Klimamodelle für Deutschland aus. Dazu berechnen sie die Anzahl der Modelle mit dem Verhältnis von normaler Wärme- oder Kälteleistung bezogen auf den jeweiligen Bezugszeitraum. Der DWD selbst vergleicht für den Zeitraum von 1991 bis 2020 andere am Betrieb beteiligte Modelle mit einem zurückgehenden Bezugszeitraum.

Aktuelle Situation, so Paxian: „Seit drei Monaten – November, Dezember, Januar – sehen wir einen leichten Trend zu wärmeren Bedingungen.“

Pa dpa-infocom, dpa: 221102-99-350579/4

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