Fakt ist: Ein kalter Tag (oder auch ein kalter Winter) ändert nichts am langfristigen Trend der Erderwärmung

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts ist der weltweite Durchschnitt der Temperaturen um etwa 0,12° Celsius pro Jahrzehnt gestiegen. Ganz unabhängig davon aber konfrontiert uns das Wetter mit den ihm eigenen Extremen. Es steht zu erwarten, dass wir auch im Verlaufe der Erderwärmung Zeiten mit Rekordkälte verzeichnen werden – allerdings dürften diese deutlich seltener werden.

Wohl alle von uns haben schon einmal jemanden an einem besonders kalten Tag sagen hören: „Wo ist die globale Erwärmung geblieben?!“ Und es gehört zur menschlichen Natur, dass man sich am besten an ungewöhnliche Ereignisse erinnert. Es fällt Menschen viel leichter, sich an einen kalten Morgen an einem konkreten Ort vor ein paar Wintern zu erinnern oder an eine brütend heiße Hitzewelle in der Kindheit, als im Geiste langfristige statistische Trends oder globale Durchschnitte zu berechnen (auf die es beim Thema Klimawandel eigentlich ankommt).

Dennoch lässt sich aus Tagen mit Wärme- oder Kälterekorden etwas über Klimatrends lernen: Ein Rekordwärmetag ist definiert als ein Tag, an dem die Temperatur an einer bestimmten Wetterstation wärmer ist als am gleichen Datum aller vorherigen Jahre, aus denen Messungen vorliegen. Je mehr Zeit seit Bestehen der Wetterstation vergeht, desto seltener wird das Auftreten neuer Wärme- und Kälterekorde – denn wenn die Jahre vergehen und sich die Rekorde sozusagen ansammeln, wird es immer schwieriger, einen neuen Rekord zu setzen.

Ein US-amerikanisches Forscherteam (Meehl et al. 2009) hat die Rekordtage auf dem US-Festland mit hohen und niedrigen Temperaturen seit 1950 statistisch analysiert. In  Abbildung 1 ist die Zahl der Wärmerekorde mit roten Punkten dargestellt, die der Kälterekorde mit blauen Punkten. Bei einem Klima ohne Erwärmungstrend wäre zu erwarten, dass im Jahresdurchschnitt etwa gleichviele Wärme- und Kälterekord-Tage auftreten (und dass ihre Gesamtzahl langfristig sinkt). Die Auswertung aber ergab, dass die Zahl der Wärme- und Kälterekorde im Laufe der Zeit voneinander abwich – während der sechziger und siebziger Jahre gab es häufiger Kälte- als Wärmerekorde, in den letzten Jahrzehnten aber deutlich mehr Wärme- als Kälterekorde.

Abbildung 1: Jährliche Anzahl von Wärmerekorden (rote Punkte) und Kälterekorden (blaue Punkte) an US-Wetterstationen. Die schwarze Linie entspricht der Zahl von Wetterrekorden, die jedes Jahr bei stabilem Klima zu erwarten wären. Auffällig ist, dass zunehmend häufig rote Punkte über der Linie liegen und die blauen Punkte zunehmend darunter – Hitzerekorde kamen also zuletzt immer häufiger vor, Kälterekorde dagegen immer seltener; Quelle: Meehl et al. 2009

Im Weiteren wurde für jedes Jahr seit 1950 das Verhältnis zwischen Wärme- und Kälterekorden berechnet, Abbildung 2 zeigt es als schwarze Punkte, die grüne Linie entspricht dem geglätteten Trend. Während eines Zeitraums der globalen Abkühlung in den 1960er Jahren gab es mehr Kälte- als Wärmerekorde (die grüne Linie liegt unter 1,0). Als hingegen in den 1970er Jahren die jüngste Phase der Erderwärmung begann, wurden die Wärmerekorde im Verhältnis zu den Kälterekorden häufiger. In der letzten Dekade sind Tagesrekorde mit hohen Temperaturen doppelt so häufig vorgekommen wie solche mit niedrigen Temperaturen.

Abbildung 2: Verhältnis von Wärme- und Kälterekorden an US-Wetterstationen für jedes Jahr seit 1950 (schwarze Punkte). Die durchgezogene grüne Linie zeigt den zugehörigen geglätteten Trend. Die grauen Linien markieren die Grenzen des sogenannten 95-Prozent-Konfidenzbereichs – das heißt, Punkte außerhalb dieser Zone sind sehr ungewöhnlich, die Wahrscheinlichkeit für ihr zufälliges Auftreten beträgt höchstens fünf Prozent. Das Ausbrechen der grünen Linie nach unten in den sechziger Jahren zeigt an, dass dieses Jahrzehnt durch das Auftreten ungewöhnlich vieler Kälteperioden geprägt war; der starke Anstieg der (grünen) Kurve seit den 1980er Jahren weist auf einen außergewöhnlichen Anstieg von positiven Temperaturextremen hin (z.B. milde Winter und Hitzewellen während des Sommers); Quelle: Meehl et al. 2009

Mit einem Klimamodell berechneten die Wissenschaftler schließlich, welche Verteilung von Wärme- und Kälterekorden bei einer Fortsetzung der Erderwärmung zu erwarten wäre. Sie simulierten dafür die Wetterdaten für die USA (bei einem mittleren Anstieg der weltweiten Treibhausgasemissionen, dem sogenannten SRES-Szenario A1B des IPCC). Wenig überraschend vergrößerte sich der Unterschied im Auftreten von Hitze- im Vergleich zu Kälterekorden (siehe Abbildung 3).

Abbildung 3: Projektion der jährlichen Anzahl von Wärmerekorden (rote Punkte) und Kälterekorden (blaue Punkte) an US-Wetterstationen von 1950 bis 2100. Die schwarze Linie entspricht der Zahl von Wetterrekorden, die jedes Jahr bei stabilem Klima zu erwarten wären. Die Studie nutzte das Klimamodell CCSM der University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) für die Simulation der Temperaturentwicklung unter dem A1B-Szenario des IPCC für den weltweiten Ausstoß an Treibhausgasen; Quelle: Meehl et al. 2009

Der Simulation zufolge steigt bei fortschreitender Erderwärmung das Verhältnis zwischen Hitze- und Kälterekorden (in den USA) auf etwa 20:1 bis Mitte des 21. Jahrhunderts und auf ungefähr 50:1 bis zum Jahr 2100. Die Autoren betonen:

„Vermutlich wird es einen Punkt geben, an dem keinerlei Kälterekorde mehr auftreten und nur noch Wärmerekorde – aber die Modellrechnung zeigt an, dass dieser Punkt (im A1B Emissionsszenario über den USA) erst nach dem Jahr 2100 erreicht sein wird.“

Selbst wenn sich die globale Erwärmung fortsetzt oder gar beschleunigt, wird es also mindestens im 21. Jahrhundert immer wieder Tage mit Rekordkälte geben (wenngleich immer seltener).

Weil der Klimawandel auf der Erde nicht gleichmäßig verläuft und es in seiner Folge zu Verschiebungen der Wettermuster kommt, kann es darüber hinaus zu paradoxen Entwicklungen kommen: In einigen Regionen könnte infolge der Erderwärmung die Häufigkeit kalter Tage oder kalter Winter nicht ab-, sondern sogar zunehmen. Für Nordeuropa beispielsweise deuten Simulationen darauf hin, dass ein Schwinden der Eisdecke in der östlichen Arktis dort häufiger zu Hochdruckgebieten führen könnte, was dann einen Zustrom relativ kalter Polarluft nach Europa zur Folge hätte (Petoukhov/Semenov 2010). Am Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperatur ändern solche regionalen Phänomene, die Luftmassen umverteilen, aber nichts.

Jedenfalls können bei der Einschätzung des Klimawandels die Temperaturen an einzelnen Tagen, Jahren oder Orten täuschen – worauf es ankommt, sind weiträumige Mittelwerte und langjährige Durchschnitte.

John Cook/klimafakten.de, Dezember 2010;
zuletzt aktualisiert: Februar 2015