Klimawandel: Träge Luft wärmt Arktis

Die Arktis erwärmt sich schneller als andere Regionen. Ursache sei das Schwinden des Eises, glaubten Forscher. Nun aber zeigen Simulationen, dass die Trägheit der polaren Luft der entscheidende Effekt sein könnte.

Sonnenuntergang über Alaska: Schneeflächen reflektieren Sonnenstrahlen

Foto: LUCAS JACKSON/ REUTERS

In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Nordpolregion schneller erwärmt als tropische Gebiete. Als wichtigsten Grund dafür haben Felix Pithan und Thorsten Mauritsen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg nun die Schwerfälligkeit der Atmosphäre über der Arktis ausgemacht.

In den Tropen könne die am Boden erwärmte Luft schnell nach oben steigen, während die kalte, dichte Luft der Arktis sich kaum mit höheren Luftschichten vermischen könne, schreiben die Wissenschaftler in "Nature Geoscience" . Dadurch bleibe in der Arktis die von der Sonne und der Erdwärmestrahlung erwärmte Luft näher am Boden.

Bisher galt überwiegend der sogenannte Albedo-Effekt als Hauptursache für den schnelleren Temperaturanstieg an den Polen: Die Albedo ist das Maß für die Fähigkeit von Oberflächen, Strahlen zu reflektieren. Schneeflächen können bis zu 90 Prozent der Sonnenstrahlen zurückwerfen.

Wenn weniger Flächen in der Arktis von Schnee und Eis bedeckt sind, nehmen das Meer oder das Land mehr Strahlungsenergie auf und lassen auch die Lufttemperaturen ansteigen. Nach den Berechnungen von Pithan und Mauritsen leistet dieser Effekt jedoch nur den zweitgrößten Beitrag zur arktischen Erwärmung.

Wasserdampf und Wolken wirken unterschiedlich

Die Meteorologen analysierten mit statistischen Methoden verschiedene Klimamodelle auf die von ihnen einbezogenen Rückkopplungseffekte hin. Dabei stellten sie fest, dass die Modelle sich kaum in der Berechnung der Wärmeflüsse von Süden nach Norden unterscheiden. Stattdessen seien die Effekte durch Wasserdampf, Wolken, Meerestemperaturen oder Kohlendioxidgehalt in der jeweiligen Region unterschiedlich stark gewichtet.

Die Forscher machen auf einen weiteren Effekt aufmerksam, der sich aus dem Planckschen Strahlungsgesetz ergebe und der aus ihrer Sicht meist unterschätzt werde: Wird mehr langwellige Strahlung von der Erdoberfläche ausgesendet, dann steigt auch die Temperatur.

Um die Strahlungsbilanz auszugleichen, genügt bei einer Umgebungstemperatur von 30 Grad eine Erhöhung um 0,16 Grad. Bei minus 30 Grad würde jedoch ein Anstieg um 0,31 Grad für den Ausgleich benötigt, also fast das Doppelte, geben Pithan und Mauritsen zu bedenken. Die tieferen Ausgangstemperaturen in der Arktis sind nach ihren Berechnungen ein wichtiger Grund für den schnelleren Temperaturanstieg in der Arktis gegenüber den Tropen.

che/dpa