Lufttemperatur

Die Temperaturkurve zeigt nach oben

Durch die anthropogene Verstärkung des natürlichen Treibhauseffekts, wird sich die globale Mitteltemperatur bis zum Ende dieses Jahrhunderts erhöhen. Basierend auf verschiedenen Abschätzungen - die künftige Entwicklung der Menschheit betreffend – zeigen, mit Globalen Klimamodellen berechnete, Zunahmen der globalen Mitteltemperatur Werte zwischen etwa 1.5°C und 4.5°C. Diese als robust geltende Einschätzung stützt sich auf ein umfangreiches Fundament wissenschaftlicher Arbeiten und wird von einem breiten Konsens in der wissenschaftlichen Gemeinschaft getragen

Für den im Jahr 2007 erschienenen Bericht des IPCC wurden die Simulationsergebnisse einer Vielzahl an globalen Zirkulationsmodellen verwendet, um die Entwicklung des Klimas bis zum Ende des 21. Jahrhunderts abzuschätzen. Die Mittelwerte über alle verwendeten Modelle (sog. Multi-Model Ensemble) und deren Streuung bilden die Basis für die Abschätzungen der zukünftigen Temperaturentwicklungen.

Bei der UN-Klimakonferenz in Paris (COP21, 2015) wurde eine neue internationale Klimaschutz-Vereinbarung in Nachfolge des Kyoto-Protokolls verabschiedet, die die Begrenzung der globalen Temperaturzunahme auf 1.5°C vorsieht. Um dieses Ziel erreichen zu können, müssen die anthropogenen Treibhausgasemissionen weltweit bis spätestens 2060 auf Null gebracht werden und anschließend ein Teil der bereits emittierten Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernt werden. 

Temperatur

Basierend auf den Simulationen globaler Klimamodelle (angetrieben mit verschiedenen Entwicklungspfaden der Menschheit -- Emissionsszenarien) zeigt sich für die globale, bodennahe Lufttemperatur ein Anstieg von 1,5°C bis 4,5° C bis zum Ende des 21.Jahrhunderts (gegenüber der Periode 1986-2005). Dabei hängt das Ausmaß der Temperaturzunahme ganz wesentlich vom betrachteten Emissionsszenario (auch ‚Representative Concentration Pathways – RCPs‘ genannt) ab.

Derzeit steigen die anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre sogar stärker an als im Szenario A1B angenommen wurde (grüne Linie in Abbildung 1).

Abb. 1: Abschätzungen globaler Temperaturentwicklungen basierend auf 39/32 globalen Klimamodellläufen für RCP8.5/RCP2.6. RCP8.5 entspricht einem ‚business as usual Szenario‘ und RCP2.6 einem forcierten Klimaschutz-Szenario.

Die Spannbreite der möglichen Temperaturänderung zum Ende des 21. Jahrhunderts (Balken rechts in Abbildung 1) kommt durch die Vielzahl der verwendeten Klimamodellläufen zustande, die für den 5. Sachstandberichts des IPCC  (AR5) verwendet wurden. Sie stellen ein Maß für die Unsicherheit dar - denn a priori kann kein Klimamodell als ‚das Beste‘ oder ‚einzig Richtige‘ angesehen werden. Für das Szenario RCP8.5  ergibt sich beispielsweise für 2081-2100 ein Mittelwert von etwa +4° C relativ zu 1986-2005, während die Streuung der Modellläufe etwa 2.5°C (von +3°C bis +5.5°C) ausmacht.

Abbildung 2 zeigt die die bereits in Abbildung 1 dargestellten Klimamodellläufe (angetrieben mit den beiden Szenarien RCP2.6 und RCP8.5), allerdings in höherer Auflösung – d.h. nicht globale Werte, sondern die Verteilung der Temperaturzunahmen (2081-2100 gegenüber 1986-2005) über den Globus. Der Unterschied in den Temperaturzunahmen zwischen beiden Bildern zeigt den Handlungs-Spielraum der Menschheit auf – je nachdem welchen Entwicklungspfad sie nimmt. Wie zu erwarten sind die Temperaturzunahmen, die dem RCP8.5 Szenario entsprechen, deutlich stärker ausgeprägt als jene die sich auf das RCP2.6 Szenario beziehen. Das allgemeine Muster jedoch teilen beide Szenarien. Demnach werden über den Landflächen und in hohen Brieten höhere Temperaturzunahmen erwartet als über den Ozeanen und in niedrigen Breiten. In absoluten Zahlen gemessen sind dabei die höchsten Werte von über +7° C über den nördlichen Breiten zu finden. Dies wird durch die Schnee/Eis-Albedo Rückkoppelung bewirkt und ist vor allem ein Effekt der aus dem Nordwinter kommt.

Abb. 2: Mögliche Änderungen der Verteilung der bodennahen Jahresmitteltemperaturen gegen Ende des Jh. (2081-2100) gegenüber der Periode 1986-2005 (IPCC 2013).

Global betrachtet wird von einer Erwärmung von über 0,2° C pro Dekade für die nächsten zwei Jahrzehnte ausgegangen. Selbst wenn die Treibhausgaskonzentrationen auf den Werten aus dem Jahr 2000 konstant gehalten würden, wäre mit einem Temperaturanstieg von 0,1° C pro Dekade zu rechnen. Dies ist aufgrund der verzögerten Reaktion der Ozeane auf veränderte atmosphärische Bedingungen zu erklären.

Literatur:

IPCC Fifth Assessment Report: Climate Change 2013. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (2013): Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex V., Midgley, P.M. (eds.), Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp, doi:10.1017/CBO9781107415324

IPCC (Hg.) (2007): Climate change 2007. The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 996 Seiten

 Meehl, G.A., T.F. Stocker, W.D. Collins, P. Friedlingstein, A.T. Gaye, J.M. Gregory, A. Kitoh, R. Knutti, J.M. Murphy, A. Noda, S.C.B. Raper, I.G. Watterson, A.J. Weaver and Z.-C. Zhao, 2007: Global Climate Projections. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.