Klimatologen vom Livermore National Laboratory. E. Lawrence (LLNL) hat kürzlich
einen Bericht über die Arbeit veröffentlicht, um Spuren menschlichen Einflusses auf das Klima zu finden. Eigentlich müssen Sie nicht zu viel suchen - die Änderungen sind bereits mit bloßem Auge sichtbar. Für Klimatologen ist es jedoch wichtig zu beweisen, dass bestimmte Veränderungen genau durch menschliche Aktivitäten verursacht werden.
Im Rahmen ihrer Arbeit untersuchten Spezialisten
die Daten von sechs Satellitensystemen, die seit 1979 Informationen über den Zustand des Klimas übertragen. Die Stichprobe ist groß genug, um Änderungen in nahezu jedem Maßstab zu verfolgen. Eine weitere Aufgabe bestand darin, den Einfluss natürlicher und anthropogener Faktoren auf das Geschehen auf unserem Planeten zu trennen.
Der Unterschied zwischen dieser und allen anderen Studien besteht in der Untersuchung eines bestimmten Datensatzes zur atmosphärischen Temperatur. Die beiden wichtigsten Parameter, an denen interessierte Fachleute interessiert waren, waren die durchschnittliche Jahrestemperatur der Troposphäre und die Amplitude der Temperaturschwankungen während des Jahres (daher wird die Differenz zwischen der Durchschnittstemperatur der wärmsten und kältesten Monate des Jahres untersucht).
Daher begannen die Wissenschaftler, die Größe des jährlichen saisonalen Zyklus zu messen. Während der Studie erschienen interessante Muster (das Ankündigungsbild ist ihre Visualisierung).
Auf den Kontinenten der nördlichen und südlichen Hemisphäre nimmt die Schwingungsamplitude zu. Ab dem Ende des letzten Jahrhunderts zeigen Daten, dass der Temperaturunterschied im Sommer und Winter immer deutlicher wird. Der Sommer wird heißer, der Winter kälter. Dies betrifft hauptsächlich Land. Der Grund ist laut Experten die Treibhausgasemission. In den Tropen hat sich übrigens auch der natürliche Verlauf der saisonalen Zyklen geändert. An den Polen hingegen nahmen die Temperaturschwankungen ab. In den tropischen und äquatorialen Breiten hat auch die Aktivität von Änderungen im saisonalen Zyklus abgenommen.
Die durchschnittliche Jahrestemperatur der Troposphäre (rechts) und die Amplitude der Temperaturänderungen während des Jahres (links)
Wie sich herausstellte, stimmten die Modelle fast vollständig mit der von Wissenschaftlern vorhergesagten Situation überein. Höhere saisonale Schwankungen in den mittleren Breiten (insbesondere für die nördliche Hemisphäre), kleine Veränderungen in den Tropen und kleinere Schwankungen in der Antarktis. Modelle sagen auch kleinere Temperaturschwankungen im Sommer und Winter in Indien und Südostasien korrekt voraus.
Darüber hinaus zeigen Satellitendaten in der Arktis eine stärkere Abnahme des saisonalen Zyklus als das vorhergesagte Durchschnittsmodell. Etwa ein Drittel der Modelle weist einen Rückgang auf, der Rest jedoch nicht. Modelle unterschätzen in der Regel den Verlust von arktischem Meereis, und vielleicht ist dies der Schlüssel, da das Schmelzen von Meereis ein wichtiger Faktor für die Veränderung des saisonalen Zyklus ist.
Um zu testen, wie stark vom Satelliten beobachtete Veränderungen auf eine vom Menschen verursachte Erwärmung hinweisen, verwendeten die Forscher eine Signal-Rausch-Analyse. Mithilfe vorindustrieller Modelle zur Abschätzung des Bereichs natürlicher Variationen zeigte die Analyse, dass die beobachteten saisonalen Muster in der mittleren Troposphäre das Rauschen deutlich übertrafen. Dies macht sie zu einer klaren Manifestation der von den Modellen vorhergesagten Modelle. Dies ist sogar noch deutlicher als eine Änderung der globalen Durchschnittstemperaturen, da sich die saisonalen Muster in allen Breitengraden in einem stabilen Klima kaum unterscheiden.
Während sie dabei waren, wiederholten die Forscher diese Analysen, um den Klimawandel direkter zu messen: die durchschnittliche Jahrestemperatur, die an Orten auf der ganzen Welt analysiert wurde. Sie schreiben: „Wir stellen hier fest, dass für durchschnittliche jährliche Umgebungen [Temperaturen in der Mitte der Troposphäre] die berechneten Verhältnisse [Signal-Rausch] 4,4 für Temperaturänderungen aus 38 Jahre alten Satellitenaufzeichnungen überschreiten. Dies führt zu einem Faktor von etwa 5 zu 1 Million, wenn das durchschnittliche durchschnittliche Signal-Rausch-Verhältnis nur im Hinblick auf die natürliche Variabilität ermittelt wird. "
Die Hauptaufgabe bestand darin, eine Bestätigung eines statistisch signifikanten Zusammenhangs zwischen der Änderung der saisonalen Zyklen der troposphärischen Temperatur und dem Einfluss anthropogener Faktoren zu erhalten. Und es wurde eine Bestätigung erhalten: Für fünf von sechs Datensätzen wurde das Vorhandensein einer Verbindung nachgewiesen. Die Fehlerwahrscheinlichkeit überschreitet 1% nicht. Es gibt einfach keine ernsthafte Zunahme von Fehlern, selbst wenn Daten über einen Zeitraum von 10 bis 20 Jahren gemittelt werden.
Experten zufolge werden die gewonnenen Informationen es uns ermöglichen, effektivere Methoden zur Analyse von Klimadaten und zur möglichen Abschwächung der Auswirkungen anthropogener Einflüsse als bisher zu entwickeln.
Neben der Troposphäre gibt es weitere Anzeichen für wechselnde saisonale Zyklen und sogar Wechsel der Jahreszeiten. In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler herausgefunden, dass in den Bergen die Zeit des Wechsels der Jahreszeiten im Laufe der Zeit in der Höhe ausgerichtet ist. Der Zusammenhang zwischen dem Anstieg der durchschnittlichen jährlichen Lufttemperatur und der Saisonverschiebung ist jedoch keineswegs immer offensichtlich. Zum Beispiel stellten Klimatologen
fest, dass ein früheres Schmelzen des Schnees, das eine direkte Folge der globalen Erwärmung ist, zu einer Erhöhung der Absorption von atmosphärischem Kohlendioxid in der Taiga führt.