15.03.2022

Niederschläge entscheiden, wie oft Dürren und Hitzewellen gemeinsam auftreten

Klimawandel bedeutet Dürre und Hitzewellen. Wie häufig diese Phänomene gleichzeitig auftreten, wird vor allem durch lokale Niederschlagstrends bestimmt. Dies haben Klimaforscher des UFZ Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung analysiert. Dass sich infolge der globalen Erwärmung über den Landmassen die Temperaturen erhöhen werden und dies die Häufigkeit von Dürreperioden und Hitzewellen zunehmen lässt, gilt als gesichert - genauso wie die Tatsache, dass sich durch den Klimawandel die durchschnittliche Niederschlagsmenge an Land verändert. Unklar war aber bislang, unter welchen Konstellationen beide Extremereignisse gemeinsam auftreten, als sogenannte „compound hot-dry-events”. Als solche Ereignisse definierten die UFZ-Forscher Sommer, in denen die Durchschnittstemperatur höher war als in 90 Prozent der Sommer zwischen den Jahren 1950 und 1980 und der Niederschlag gleichzeitig geringer ausfiel als in 90 Prozent der Fälle im selben Vergleichszeitraum. Die Forscher nutzten nun ein neues, aus sieben Klimamodellen bestehendes Modellensemble, um diese Unsicherheiten zu reduzieren. Darin wurde jede Modellsimulation bis zu 100 Mal durchgeführt, um die natürliche Klimavariabilität abzudecken. Sie betrachteten den historischen Zeitraum der Jahre 1950 bis 1980 und verglichen die Ergebnisse mit denen eines potenziellen um zwei Grad wärmeren Klimas (im Vergleich zum vorindustriellen Niveau). Bestätigen konnten die Forscher mit der Modellierung die bisherige Annahme, dass die durchschnittliche Häufigkeit gleichzeitiger Dürre- und Hitzeereignisse künftig zunimmt: Lag diese zwischen 1950 und 1980 noch bei drei Prozent, was statistisch gesehen alle 33 Jahre auftritt, wird sie in einem zwei Grad wärmeren Klima rund zwölf Prozent betragen. Das wäre eine Vervierfachung im Vergleich zum historischen Zeitraum. Neu ist nun, dass die Klimaforscher durch die Simulationen feststellen konnten, dass es nicht Temperatur-, sondern Niederschlagstrends sind, die über die Häufigkeit gleichzeitiger Dürre- und Hitzeereignisse in Zukunft entscheiden. Der Grund: Selbst bei einer moderaten Erwärmung von zwei Grad wird der lokale Temperaturanstieg so groß sein, dass künftig alle Dürren überall auf der Welt mit Hitzewellen einhergehen, unabhängig, um wie viel Grad genau sich lokal die Temperatur verändert. Die Unsicherheit in der Häufigkeitsvorhersage lag nur bei 1,5 Prozent. Damit scheidet die Temperatur als entscheidende Dimension für die Unsicherheit aus. Anders der Niederschlag, für den die Forscher eine Unsicherheit von bis zu 48 Prozent berechneten. Damit entscheidet die lokale Niederschlagsmenge, ob gleichzeitig Dürreperioden und Hitzewellen auftreten werden. Für Zentraleuropa bedeutet das zum Beispiel in der Prognose, dass im Fall eines „feucht”- Szenarios mit Zunahme des Niederschlags im Schnitt alle zehn Jahre gleichzeitige Dürreperioden und Hitzewellen auftreten, im Falle eines „trocken”-Szenarios bei abnehmenden Niederschlägen dagegen mindestens alle vier Jahre. Für Zentral-Nordamerika würden solche Ereignisse alle neun Jahre („feucht”-Szenario) und sechs Jahre („trocken”-Szenario) erwartet. Diese regionalen Szenarien der Niederschlagstrends können als Grundlage für Anpassungsentscheidungen genutzt werden, um zum Beispiel Best- und Worst-Case-Szenarien zu evaluieren. Originalpublikation: „Precipitation trends determine future occurrences of compound hot-dry events” erschienen in Nature Climate Change.