Einsatz von Wettervorhersagemodellen zur Vorhersage der Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf große Wetterereignisse
Mit modernen Wettervorhersagemodellen lassen sich die Auswirkungen von Treibhausgasemissionen auf lokaler Ebene quantifizieren.
Mit denselben Instrumenten, die von nationalen Vorhersagezentren wie dem Met Office für die Wettervorhersage verwendet werden, ließe sich auch quantifizieren, wie menschliches Verhalten Großereignisse wie Überschwemmungen, Hitzewellen und Stürme verschlimmert.
Klimawissenschaftler der Universität Oxford sind der Meinung, dass diese Nutzung der Wettervorhersage verändernd sein und zu einer besseren Vorbereitung auf extreme Wetterereignisse beitragen könnte.
Gleiches Modell, andere Verwendung
Forscher des Fachbereichs Physik haben erstmals gezeigt, wie sich mit Hilfe modernster Wettervorhersagen die Auswirkungen von Treibhausgasemissionen auf extreme Wetterlagen nachweisen lassen.
Die Analyse der jüngsten Ereignisse im Vereinigten Königreich und in den USA ermöglichte es den Forschern, die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf lokaler Ebene zu bewerten; sie fanden heraus, dass menschliche Aktivitäten bestimmte Wetterereignisse verschlimmerten und deren Auftreten wahrscheinlicher machten.
"Wettervorhersager könnten - und sollten - die Menschen sowohl vor extremen Wetterlagen warnen als auch erklären, wie diese durch den Klimawandel beeinflusst werden", sagt Professor Myles Allen, der das Forschungsteam leitete. "Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass die gleichen hochwertigen Modelle, die für die Wettervorhersage verwendet werden und die jeden Tag unermüdlich getestet werden, auch verwendet werden können, um die Auswirkungen der globalen Erwärmung aufzuzeigen."
"Es ist nicht einfach so, dass der Klimawandel alles Wetter schlechter macht: Einige Ereignisse, wie lang anhaltende Winterkälte, sind weniger wahrscheinlich geworden", fügt er hinzu. "Von der Anpassung an den Klimawandel hängen milliardenschwere Entscheidungen ab, also brauchen wir die zuverlässigsten Mittel, um sie zu informieren - und das ist es".
Zuverlässige Modelle
Bei der Untersuchung wurde das weltweit zuverlässigste Modell für mittelfristige Wettervorhersagen des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage verwendet, um die Auswirkungen des Klimawandels auf extreme Wetterlagen zu bewerten. Frühere Untersuchungen konzentrierten sich auf den Sturm Eunice, der im Februar 2022 in Großbritannien Windgeschwindigkeiten von 122 Meilen pro Stunde (ca. 196 km/h) erreichte und 17 Todesopfer forderte. Shirin Ermis, die die britische Studie leitete, sagt: "Wir fanden heraus, dass der Klimawandel die Auswirkungen des Sturms Eunice auf einen größeren Teil des Vereinigten Königreichs ausweitete und die Schwere des Sturms um bis zu 26 % erhöhte."
In dieser neuen Studie wurde derselbe Ansatz verwendet, um die Hitzewelle im pazifischen Nordwesten der USA zu analysieren, die im Juni 2021 über 800 Menschen das Leben gekostet haben soll. Dr. Nicholas Leach, der die US-Studie leitete, sagt: "Der Klimawandel und der menschliche Einfluss haben einen sehr deutlichen Einfluss auf bestimmte Wetterextreme wie Stürme und Hitzewellen. Der menschliche Einfluss hat diese Hitzewelle 2021 mindestens achtmal wahrscheinlicher gemacht, und wir haben auch festgestellt, dass sich das Risiko ähnlicher Hitzewellen bei der derzeitigen Erwärmungsrate alle 20 Jahre verdoppelt."
Zu verstehen, wie Klimawandel und menschliche Aktivitäten extreme Wetterereignisse beeinflussen, ist eine bedeutende und dringende Herausforderung - jedes Jahr kosten solche Ereignisse viele Menschenleben und Milliarden von Dollar an Hilfe und Katastrophenhilfe in der ganzen Welt.
Wissenschaftler verwenden Computermodelle, um die Auswirkungen des Klimawandels auf extreme Wetterereignisse zu untersuchen und den Einfluss menschlicher Aktivitäten zu bewerten. Diese können jedoch auf regionaler oder lokaler Ebene ungenau sein und nur bestimmte atmosphärische Prozesse auf einer groben Skala abbilden, so dass Vorhersagen unzuverlässig sind, insbesondere für extreme Wetterereignisse. Um dieses Problem zu lösen, haben die Forscher hochauflösende Wettervorhersagemodelle verwendet, um extreme Wetterereignisse so zu simulieren, als ob sie in einer Welt ohne menschlichen Einfluss auf das Klima und in einer künftigen wärmeren Welt stattgefunden hätten. Die Modelle könnten genutzt werden, um noch nie dagewesene Wetterereignisse vorherzusagen und zu quantifizieren, wie das menschliche Verhalten sie verändert.
"Warum nur einen Straßenatlas benutzen, wenn man auch ein Navigationsgerät zur Verfügung hat? Unsere Klimamodelle sind wie das alte A bis Z: erprobt und bewährt, aber sie haben ihre Grenzen, vor allem, wenn es um extreme Wetterlagen geht. Mit modernsten Wettervorhersagemodellen können wir quantifizieren, wie sich der menschliche Einfluss auf das extreme Wetter auswirkt, wir können auf lokale Auswirkungen herunterbrechen und die Prozesse untersuchen, die dahinter stehen, was uns mehr Vertrauen in unsere Vorhersagen gibt", sagt Leach.
Ihre Ergebnisse fallen mit dem AI for Good Summit der Vereinten Nationen in Genf zusammen. Die Wissenschaftler des Oxford-Teams werden Vorträge darüber halten, wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen die regionale Vorhersage extremer Wetterereignisse und künftige Klimavorhersagen verbessern können.
Quellenhinweis:
Leach, NJ. Et al (2024) Heatwave attribution based on reliable operational weather forecasts, Nature Communications.