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Foto: Patrick Pleul/dpa
Foto: Patrick Pleul/dpa

Wie hier auf einem Feld in Brandenburg sieht der Boden vielerorts aus – eine Folge der hohen Temperaturen der letzten Monate. Nach einem neuen Klimamodell könnten der Erde weitere vier außergewöhnlich heiße Jahre bevorstehen.

Klimaforschung Die nächsten vier Jahre werden außergewöhnlich heiß

Wie wird das Wetter morgen? Das können Forscher recht zuverlässig vorhersagen. Doch schon für die kommenden Wochen verlieren die Modellberechnungen an Genauigkeit. Gleichzeitig aber werden akkurate Langzeitprognosen, insbesondere bezogen auf bestimmte Regionen, immer wichtiger: Wo drohen Dürren, wo lohnen sich Schutzmaßnahmen vor Überschwemmungen? Vorhersagen für lange Zeiträume sind aber bislang schwierig und aufwendig, zu viele Faktoren beeinflussen das Wetter.

Nun haben Florian Sévellec von der Universität Brest und sein Kollege Sybren Drijfhout von der Universität Southampton eine Methode entwickelt, mit der sich weltweite Temperaturentwicklungen über Jahre hinweg innerhalb weniger Hundertstelsekunden treffen lassen, wie sie im Fachblatt "Nature Communications" schreiben. Ihre Prognose: Bis 2022 wird es ungewöhnlich warm.

Größtes Problem langfristiger Vorhersagen: Das Klima ist variabel

Schon seit Jahren steigen die Temperaturen auf der Erde. Dieses Jahr könnte weltweit das viertwärmste seit Beginn der Aufzeichnung von Wetterdaten werden. Die einzigen noch heißeren waren die vier vorhergehenden. Ursache dieser Erderwärmung sind einerseits externe Faktoren, etwa menschlich verursachte Treibhausgase oder auch Vulkanausbrüche. Sie erklären den Temperaturanstieg auf der Erde jedoch nicht vollständig. Die Lücke interpretieren Forscher als interne Variabilität des Klimas. Sie ist besonders schwierig vorherzusagen, was Langzeitprognosen unpräzise macht.

Die neue statistische Methode von Sévellec und Drijfhout soll mehr Ordnung ins chaotische Wettergeschehen bringen – zumindest mathematisch. Dafür übte das System namens "Procast" an zehn verschiedenen Wettermodellen. Um die Vorhersagekraft ihres Ansatzes zu testen, berechneten die Forscher im Nachhinein, wie genau Procast die Entwicklungen der Jahre 1880 bis 2016 vorhergesagt hätte – sogenannte "Hindcasts" (statt "Forecasts", also Vorhersagen"). Das Ergebnis war positiv: Sogar die fast zehn Jahre andauernde Unterbrechung der Erderwärmung nach 1998 hätte das System – anders als viele andere Modelle – korrekt vorausgesehen.

Bis 2022 könnte es unnormal warm werden

Darüber hinaus ist die Methode sehr schnell. Während klassische Programme für eine Zehn-Jahres-Vorhersage mehrere Tage und die Rechenkraft eines Supercomputers benötigen, braucht Procast nur 22 Millisekunden. Das System sagt dabei lediglich die Abweichung von den externen Einflüssen auf die Erderwärmung voraus, dafür reicht die Rechenkraft eines ganz normalen Laptops. Damit sei es vor allem für die Vorhersage extremer Wetterereignisse geeignet, so die Forscher.

Und diese Vorhersage hat es in sich. Für die kommenden vier Jahre bis 2022 prophezeit Procast der Erde unnormal hohe Temperaturen, externe Erwärmungsfaktoren schon berücksichtigt. "Dies wird den Langzeiteffekt der Erderwärmung teilweise noch verstärken", schreiben die Wissenschaftler. Mit der kommenden Warmphase steige auch die Wahrscheinlichkeit extremer Temperaturen – an der Meeresoberfläche sogar bis auf das Vierfache innerhalb der nächsten fünf Jahre. Für das aktuelle Jahr 2018 erwarten die Forscher eine Temperaturabweichung nach oben von 0,02 Kelvin (gleichzusetzen mit Grad Celsius) auf der Erdoberfläche und gar 0,07 Kelvin auf der Meeresoberfläche.

Die Vision: Dürren und Überschwemmungen vorhersagen

"Das ist eine spannende Arbeit, die zeigt, wie statistische Datenanalyse für die Klimavorhersage eingesetzt werden kann", sagt Dim Coumou, Klimaforscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und an der Universität Amsterdam. In Zukunft erwartet der Forscher weitere datengestützte Modelle. "Die Methode ist vielversprechend. Jetzt müssen die kommenden Jahre zeigen, ob die Prognosen von Procast zutreffen", sagt Coumou.

Laut Sévellec und Drijfhout eigne sich das System auch für die Vorhersage von Niederschlägen und anderen Klimafaktoren. Bewährt es sich, könnten damit lokale Dürren oder Überschwemmungen vorhergesagt werden – ganz ohne Supercomputer und mehr als nur einen Tag im Voraus.

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