Warum winterliche Kälteeinbrüche milder werden

Die Bestie aus dem Osten verwüstete im Februar und März 2018 weite Teile Großbritanniens und Europas und brachte schwere Stürme, Schneeschauer und bittere Winde mit sich. Aber wenn sich das Klima ändert, werden steigende Durchschnittstemperaturen die Schwere eines extrem kalten Wetters wie diesem beeinflussen.

In unserer neuesten Studie haben meine Kollegen und ich untersucht, wie sich Kälteperioden – definiert als längere Perioden extrem niedriger Temperaturen zwischen November und März – seit 1980 verändert haben.

Wir haben festgestellt, dass Kälteperioden wie die „Beast from the East“ auf der Nordhalbkugel immer seltener und intensiver werden. Wir haben auch festgestellt, dass es in bestimmten Regionen weniger anhaltende Kälteeinbrüche oder eher lokalisierte Kälteeinbrüche gibt.

Auf der gesamten Nordhalbkugel sind die Kälteperioden pro Jahrzehnt um etwa 20 Tage zurückgegangen. In Europa nimmt die Häufigkeit regionaler Kälteeinbrüche jedes Jahr um fast einen Tag ab.

Auf der Nordhalbkugel kommt es zu großflächigen Kälteeinbrüchen durch Kaltlufteinbrüche, die durch die Mäanderbewegung des polaren Jetstreams verursacht werden. Dieser Jetstream zeichnet sich durch einen Strom starker Winde in der oberen Troposphäre aus und fungiert als Barriere, die die kalte Luft in den Polarregionen zurückhält.

Wenn der polare Jetstream jedoch schlängelt, wird die Barriere zerstört, sodass kalte Luft in Richtung Äquator strömen kann. Dadurch sinken die Oberflächentemperaturen.

Da die Arktis empfindlicher auf den Klimawandel reagiert und die Temperaturen in dieser Region schneller ansteigen als im Rest der Welt, deuten viele frühe Theorien darauf hin, dass dies zu häufigeren und intensiveren Kälteperioden führen könnte.

Doch unsere Studie zeigt den gegenteiligen Effekt. Auf der gesamten Nordhalbkugel werden Kälteperioden mit steigenden Gesamttemperaturen milder, wobei ihre Intensität pro Jahrzehnt um 0,3 °C abgenommen hat. Ebenso werden Kälteperioden in Europa pro Jahrzehnt um 0,6 bis 0,9 °C wärmer. Ähnliche Erwärmungsraten gibt es auch in Nordamerika und Ostasien.

Die Dauer von Kälteperioden im Norden Nordamerikas und Südeuropas nimmt jedes Jahr um etwa einen Zehnteltag ab. Ebenso wird die Fläche, die im Norden Nordamerikas von Kälteperioden betroffen ist, von Jahrzehnt zu Jahrzehnt kleiner.

Eine Änderung der Temperaturvariabilität

Wir haben auch untersucht, wie sich diese Kälteperioden auswirken würden, wenn der mit dem Klimawandel verbundene langfristige Temperaturanstieg beseitigt würde. In diesem Szenario haben wir untersucht, wie sich die verbleibenden Effekte im Zusammenhang mit Änderungen der Temperaturvariabilität – berechnet durch Eliminierung des langfristigen Temperaturanstiegs – auf das Kälteperiodenverhalten auswirken.

In den meisten Fällen zeigten die Kälteperioden keine erkennbare Veränderung, wenn der Hintergrundtemperaturanstieg entfernt wurde. In diesem Szenario wurde jedoch festgestellt, dass die Kälteperioden im Norden Nordamerikas immer noch weniger schwerwiegend waren.

Unsere Studie zeigt also, dass Kälteperioden im Norden Nordamerikas deutlich seltener, intensiver und anhaltender werden, selbst wenn die Auswirkungen des Klimawandels aus unseren Berechnungen herausgerechnet werden.

Wir vermuten, dass dies mit der Verringerung der Temperaturschwankungen in Nordamerika aufgrund des Meereisverlusts zusammenhängt – ein Effekt, der in früheren Studien hervorgehoben wurde. Mit anderen Worten: Der Meereisverlust führt möglicherweise dazu, dass sich die kalten Extreme schneller erwärmen als die heißen Extreme.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass mit weiter steigenden Temperaturen die Kälteperioden von vor einigen Jahrzehnten in weiten Teilen der nördlichen Hemisphäre seltener werden – und dass kalte, schneereiche Wintertage der Vergangenheit für viele Menschen immer seltener werden.

Weronika Osmolska, Doktorandin, School of Earth, Environment and Sustainability, Universität Leeds

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