Der Winter bleibt die spannendste Jahreszeit

Eine 14-tägige Kältewelle macht noch lange keinen Eiswinter. Dies zeigt ein Blick in die Statistik. Im Gegenteil: Bisher ist der Winter 2011/12 sogar noch etwas zu warm.

Silvan Rosser

Eisigkalte Winter gehen mit einer blockierenden Wetterlage einher. Der Hochdruckkern liegt häufig zwischen Skandinavien und Russland, sodass aus nordöstlicher Richtung eisig kalte Sibirienluft in die Schweiz geführt wird. Hält diese Wetterlage über mehrere Wochen oder sogar Monate an und ist sie zudem noch mit einer Schneedecke und bewölkungsarmen Verhältnissen verbunden, kann sich die Kälte im Verlauf des Winters markant verstärken. Diese Wetterlage ist verantwortlich für die Extremwinter 1514, 1573, 1695, 1830, 1891, 1895 sowie für den letzten Extremwinter 1963.
Winter ist für Überraschung gut
Von einem Eiswinter sind wir heuer meilenweit entfernt. Verglichen mit der Klimareferenz der Jahre 1961 bis 1990 ist der Winter 2011/12 noch etwas zu mild. Erstaunlich an der vergangenen Kältewelle ist, dass solche Kälteperioden seit dem 1987/88 erfolgten sprungartigen Wechsel zu ausgeprägten Warmwinterphasen nicht vorhanden waren.
Der Winter bleibt also auch im Zuge des Klimawandels für eine Überraschung gut: Die letzten Jahre haben gezeigt, dass nur im Winter Temperaturabweichungen von plus und minus 10 Grad möglich sind. Auch im Frühling und vor allem Sommer sind Tage oder sogar Wochen bekannt mit einem Temperaturüberschuss von 10 Grad, niemals war es aber über mehrere Tage hinweg um 10 Grad zu kalt. In den Wintermonaten ist dies aber weiterhin möglich, wie auch die zu Ende gegangene Kältewelle zeigt.
Eisschmelze beeinflusst AO
Der Grund für die markante Kälteperiode Anfang Februar 2012 war eine Störung in der Arktischen Oszillation (AO). Die Arktische Oszillation beschreibt die Luftdruckschaukel zwischen den polaren Gebieten der Arktis und den mittleren Breiten und ist ein Mass für die Strömung auf der Nordhemisphäre. Grundsätzlich nimmt die AO einen positiven oder negativen Modus ein, wobei sich bei positiver AO die Strömung stark zonal, sprich mildes Westwindwetter, gestaltet und sie bei negativer AO meridional wird mit Kaltluftvorstössen aus dem Nordosten.
Nicht nur die Kälteperiode im Februar 2012, sondern praktisch alle mitteleuropäischen Kältewellen gehen mit negativer AO einher. Nachdem die Arktische Oszillation in den Wintern zwischen 1988 und 2008 praktisch ununterbrochen im positiven Modus war, sackte die Oszillation in den letzten zwei Wintern 2009/10 und 2010/11 sowie im aktuellen Winter zeitweise deutlich in den negativen Modus. Die erwähnten Winter waren keineswegs ungewöhnlich kalt, zeigten aber zumindest über kurze Strecken, dass es in Mitteleuropa immer noch richtig kalt werden kann. In den 20 Jahren zuvor blieben solche Kaltwinter-Perioden gänzlich aus.
Es drängt sich die Frage auf, inwiefern sich die Arktische Oszillation im Zuge der globalen Erwärmung verhalten wird. Vorweg ist zu bedenken, dass die Arktische Oszillation ein hochgradig nicht-lineares System darstellt und von vielen Faktoren beeinflusst wird. Die Arktische Oszillation wird auch in Zukunft unabhängig vom Klimawandel zwischen positiven und negativen Phasen wechseln. In negativen AO-Phasen wird es in Mitteleuropa immer eisigkalt sein, auch in 50 oder 100 Jahren noch! Viel spannender ist die Frage, ob positive oder negative Phasen in Zukunft gehäuft auftreten werden.
Forscher vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung untersuchten den Zusammenhang zwischen arktischer Meereisschmelze im Spätsommer und den Wintertemperaturen in Mitteleuropa. Dieser Zusammenhang scheint erst auf den zweiten Blick kausal. Die Arktis ist jene Region, welche wohl am stärksten auf die globale Erwärmung reagiert. Das arktische Meereis schmilzt rapide ab und erreicht praktisch jährlich neue Minimumrekorde. Durch das Schmelzen des Meereises kommt das dunkle Ozeanwasser zum Vorschein, welches mehr Sonnenenergie speichern kann als die helle Oberfläche des Eises. Dieser Prozess wird auch Eis-Albedo-Rückkoppelung genannt. Im darauffolgenden Winter gibt das allmählich zufrierende Arktische Meer diese Energie wieder an die Atmosphäre ab.
Je stärker das Eis im Sommer abtaut, desto mehr Wärme kann es im Winter wieder in die Atmosphäre abgeben. Diese zusätzliche Erwärmung der Arktis im Winter stört die Arktische Oszillation und lässt sie in den negativen Modus fallen: Kalte Sibirienluft strömt nach Mitteleuropa.
Asynchrone Erwärmung
Die schwächer werdende Sonne nimmt in den nächsten Jahrzehnten und über das ganze Jahr betrachtet kaum einen Einfluss auf die Klimaentwicklung («Züriberg» vom 9. Februar 2012). Trotzdem könnte eine Abnahme der harten UV-Strahlung im Sonnenspektrum über einige Koppelungen die AO ebenfalls stören, was wiederum Kälteperioden, wie die gerade erlebte, häufiger auftreten lassen. «Die Winter werden immer wärmer»: Diese These ist auch in diesen Tagen korrekt, denn kurzfristige Ereignisse wie eine Kältewelle haben nichts mit Klimawandel zu tun. Das ist Sache des Wetters. So reicht erst eine Messperiode von mindestens 30 Jahren, um Aussagen über Klimaentwicklungen zu machen. Trotzdem ist ersichtlich, dass sich die Winter in der Schweiz seit rund 30 Jahren nicht mehr signifikant erwärmt haben. Über die letzten 50, 70 oder 100 Jahre betrachtet ist aber eine deutliche Erwärmung ersichtlich.
Das Klima macht «Sprünge»
Heisst das, dass die Erwärmung seit 30 Jahren stagniert? Jein, denn der Grund liegt in der Form der Erwärmung: So gibt es Zeiten mit einem sprunghaften Anstieg, gefolgt von einer Periode mit stagnierenden Werten auf dem neuen, höheren Niveau. Diese Sprünge sind ein Zusammenspiel zwischen natürlichen Faktoren und dem anthropogenen Einfluss. Der letzte Temperatursprung des Winters liegt wie erwähnt schon rund 25 Jahre zurück. Auch die Sommermonate Juli und August haben sich seit mehr als 20 Jahren nicht mehr erwärmt.
Der nächste Temperatursprung im Winter und Sommer wird bestimmt kommen. In anderen Jahreszeiten wie Frühling oder Herbst sind wir gerade mitten in einem Temperatursprung. So gab es in den letzten Jahren immer wieder «sommerliche» Aprilmonate. Die globale Erwärmung ist auch in der Schweiz asynchron: Nicht alle Monate erwärmen sich gleichzeitig, abhängig von natürlichen Faktoren und vom vorherrschenden Wetter.