Wir kennen das Phänomen aus dem Sommer. Die Sonne scheint auf ein Auto,

drinnen wird es heiss, die Hitze kann nicht entweichen. Die Temperatur im

Autoinneren steigt deutlich über dieTemperatur der Umgebungsluft an.

Ähnliches passiert immer schon in der Atmosphäre der Erde. Die Sonnenstrahlen

erwärmen den Erdboden und der strahlt (langwellige) Wärme ab, die dann erst die

Luft erwärmt. Ein Teil der abgestrahlten Wärme geht wieder hinaus ins Weltall, ein

Teil wird von Luftbestandteilen(Gasen) am Verlassen der Erdatmosphäre gehindert –

was gut ist, denn ohne diese Wärmepufferung wäre es für uns Menschen zu kalt,

um hier gut zu leben. Die Gase sind in obigem Beispiel die Autoscheiben.

Wir nennen diese Gase Klimagase oder Treibhausgase. Namentlich sind das

Kohlendioxyd (CO2), Methan, Wasserdampf und einige andere.

Kohlendioxyd entsteht vor allem bei der Verbrennung von Kohlenstoff, zB von

Erdöl, Kohle, Holz oder Erdgas. Es entsteht aber auch im menschlichen Körper, der

Sauerstoff aufnimmt und CO2 ausatmet. Pflanzen hingegen wandeln CO2 wieder in

Sauerstoff um.  Das emittierte CO2 reichert sich in der Atmosphäre und in Gewässern an.

Dieser CO2 Anstieg ist messbar und wird seit den 1950er Jahren weltweit registriert. Die Konzentration in der Atmosphäre hat seit Beginn der industriellen Revolution um ca. 40% zugenommen. Noch einmal soviel wurde in

Wäldern und den Ozeanen aufgenommen. Die zusätzliche Heizleistung durch den Anstieg der

CO2 Konzentration beträgt etwas über 2 Watt/m2 oder 1%.

 

Die Folge der Freisetzung von Klimagasen ist die Erhöhung der atmosphärischen Gegenstrahlung und damit ein Anstieg der Temperatur auf der Erde und in den Ozeanen. Durch die bedeutend höhere Wärmekapazität des Wassers erwärmen sich die Ozeane langsamer, aber die Menge der darin gespeicherten Wärme ist viel grösser als die der Luft. Landmassen erwärmen sich dagegen rascher als die Ozeane. Daher ist der Temperaturanstieg über den Kontinenten höher als die durchschnittliche Erwärmung auf der ganzen Welt.

Eine höhere Temperatur der Atmosphäre bedeutet eine höhere Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf. Der ist ein unsichtbares, nicht riechendes, sehr wirksames Klimagas. Das heisst: höhere Temperatur, mehr Klimagas Wasserdampf in der Atmosphäre, noch höhere Temperatur, noch mehr Wasserdampf, und so weiter. Wir nennen das ironischerweise positive Rückkopplung, obwohl daran aus unserer Sicht nichts positiv ist. Wir erleben diese Rückkopplung auch andernorts: in der Arktis. Das Meer um den Nordpol friert im finsteren Winter zu. Im Frühling beginnt die Sonne wieder zu scheinen, aber ein Grossteil der Sonnenstrahlung wird anfänglich im Schnee reflektiert und zurück in den Weltraum gestrahlt. Dennoch schmilzt unter der andauernd scheinenden Sonne ein Teil des Eises im Sommer. Durch die im Laufe der letzten Jahrzehnte angestiegenen Temperaturen in der Luft und im Ozean friert das Eis weniger dick und schmilzt im Sommer rascher. Dadurch werden die Schneeflächen kleiner und die Wasserflächen grösser. Wasser absorbiert aber die Sonnenstrahlung überwiegend (also das genaue Gegenteil von Schnee) und wärmt sich langsam auf. Das heisst: weniger Eisbildung, rascheres Abschmelzen des Meereises, mehr Wasseroberfläche, stärkere Erwärmung, weniger Eisbildung und so weiter.

Die Folge ist, dass sich die Arktis schneller und stärker erwärmt als der Rest der Welt – und die Folge davon ist, dass sich die atmosphärische Zirkulation verändert. Bei uns in der Westwindzone der mittleren Breiten, in der bisher eine rasche Abfolge von Hoch- und Tiefdruckgebieten dominiert hat, verändert sich etwas. Weil die Temperaturgegensätze zwischen dem nicht mehr so kalten Pol und den warmen Subtropen in Teilen des Jahres geringer wurden, findet weniger aktiver Austausch an Luftmassen statt und die Geschwindigkeit, mit der sich die Wetterlagen bei uns verändern nimmt ab. Das heisst:  Wetterlagen bleiben länger bestehen und das kann zu 7 Monaten Sommer (2018) oder 2 Wochen Dauerschneefall (Jänner 2019) führen, je nachdem ob wir eher von Südwinden oder Nordwinden beeinflusst werden.