Explaining and anticipating global temperature surges by tracking heat
Diese Studie zeigt, dass ein durch die Energiebilanz der Erde und El-Niño-bedingte Freisetzung von Subsurface-Wärme angetriebenes Wärmebilanzmodell die globalen Temperaturschwankungen während der Argo-Ära erfolgreich erklärt und projiziert, dass ein potenzielles El-Niño-Ereignis ähnlich wie 1997/98 in den Jahren 2026–2027 die globalen Temperaturen auf einen Rekordwert von 1,80 K über dem vorindustriellen Referenzwert treiben könnte.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Die Erde gleicht ständig eine empfindliche Bilanz der Energie aus. Auf der einen Seite strömt Sonnenlicht herein, das den Planeten erwärmt. Auf der anderen Seite strahlt der Planet Wärme zurück in den Weltraum ab. Über den größten Teil der Menschheitsgeschichte waren diese beiden Seiten nahezu ausgeglichen, was die globalen Temperaturen relativ stabil hielt. Da sich jedoch Treibhausgase in der Atmosphäre angesammelt haben, wirken sie wie eine verdickte Decke, die mehr Wärme einfängt, als entweichen kann. Dies erzeugt einen anhaltenden Energieüberschuss, der als Energieimbalance der Erde bekannt ist. Während diese Imbalance zwar die langfristige Erwärmung vorantreibt, wird die Temperatur, die wir von Jahr zu Jahr spüren, auch durch die Fähigkeit des Ozeans beeinflusst, Wärme zu speichern und abzugeben. Insbesondere der tropische Pazifik fungiert als eine massive thermische Batterie, die gewaltige Mengen an warmem Wasser in einem Zyklus, der als El Niño und La Niña bekannt ist, zwischen der Oberfläche und der Tiefe hin- und herschiebt. Das Verständnis darüber, wie diese beiden Kräfte – die stetige Akkumulation eingefangener Energie und das rhythmische Verschieben der Ozeanwärme – interagieren, ist entscheidend für die Vorhersage, warum einige Jahre signifikant heißer werden als andere.
Ein Forschungsteam hat eine neue Methode entwickelt, um diese Wärme zu verfolgen, was ein klareres Bild davon liefert, warum die globalen Temperaturen vor kurzem Rekordwerte erreichten und was als Nächstes passieren könnte. Anstatt nur die Oberflächentemperaturen zu betrachten, erstellten die Wissenschaftler eine „Wärmebilanz“, die der Energie folgt, während sie sich zwischen der Atmosphäre und den oberen Schichten des Ozeans bewegt. Sie konzentrierten sich auf ein spezifisches Wärmereservoir: die Luft über der Erde und die obersten 100 Meter des Ozeans. Durch die Kombination von Daten darüber, wie viel zusätzliche Energie die Erde aus dem Weltraum absorbiert, mit Messungen darüber, wie viel Wärme im tropischen Pazifik auf- oder abwärts fließt, entwickelten sie ein Modell, das fast alle beobachteten Temperaturänderungen der letzten 18 Jahre erklärt. Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen zu sehen, wie viel des jüngsten Hitzeschubs darauf zurückzuführen war, dass der Planet mehr Sonnenlicht einfängt, und wie viel darauf basierte, dass der Ozean gespeicherte Wärme abgibt.
Die Studie zeigt, dass die rekordverdächtige Wärme von 2023 und 2024 nicht durch einen einzelnen Faktor verursacht wurde, sondern durch eine seltene Ausrichtung zweier Treiber. Erstens erreichte die Energieimbalance der Erde ungewöhnlich hohe Werte, was bedeutete, dass der Planet deutlich mehr Sonnenenergie absorbierte, als er abgab. Zweitens wechselte der tropische Pazifik von einer kühlen Phase zu einem starken El Niño, der eine massive Menge an Wärme aus der Tiefsee an die Oberfläche pumpte. Diese beiden Kräfte wirkten zusammen, um einen außergewöhnlichen Hitzeschub zu erzeugen. Die Forscher fanden heraus, dass die globalen Temperaturen nach diesem Höhepunkt im Jahr 2024 und 2025 zu sinken begannen, aber nicht, weil die Erde aufhörte zu erwärmen. Stattdessen begann der Ozean wieder Wärme aufzunehmen, indem er Energie von der Oberfläche weg in die Tiefe zog. Dieser Abkühlungseffekt war jedoch nicht stark genug, um die Temperaturen auf das Niveau vor 2023 zurückzuführen, wodurch der Planet in einem dauerhaft erhöhten Erwärmungszustand verblieb.
Mit Blick auf die Zukunft nutzten die Forscher ihren Rahmen zur Wärmeverfolgung, um den kommenden Zeitraum vorherzusagen. Sie begannen ihren Ausblick im August 2026, einer Zeit, in der sich ein neues El-Niño-Ereignis entwickelte. Sie betrachteten zwei mögliche Zukünfte. In im ersten Szenario gingen sie davon aus, dass der tropische Pazifik keine zusätzliche Wärme aus seinen Tiefen freisetzen würde. Selbst in diesem konservativen Fall würde die kontinuierliche Akkumulation von Energie durch die Sonne die globalen Temperaturen über die bisherigen Rekorde hinaus nach oben treiben. Im zweiten, extremeren Szenario nahmen sie an, dass der Ozean Wärme in einer Rate freisetzen würde, die dem massiven Ereignis von 1997/98 ähnelt, einem der stärksten El Niños in der Aufzeichnung. Sollte dies geschehen, legt die Studie nahe, dass die durchschnittliche globale Temperatur für den 12-Monats-Zeitraum von Juli 2026 bis Juni 2027 1,80 K über dem vorindustriellen Referenzwert erreichen könnte. Dies wäre 0,25 K über dem bisherigen Rekord und würde einen bedeutenden neuen Meilenstein der globalen Erwärmung darstellen.
Die Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit, ein engmaschiges Auge auf die verborgene Wärme des Ozeans zu halten. Die Forscher betonen, dass ihre Fähigkeit, solche Vorhersagen zu treffen, vollständig von einem globalen Netzwerk an Beobachtungsinstrumenten abhängt, einschließlich Satelliten, die Strahlung aus dem Weltraum messen, und tausender schwebender Sensoren, die in den Ozean eintauchen, um Temperatur und Salzgehalt zu messen. Oh-ne diese kontinuierlichen Beobachtungen wäre es unmöglich zu wissen, wie viel Wärme gespeichert oder freigesetzt wird. Die Studie legt nahe, dass während der langfristige Trend der Erwärmung durch die Energieimbalance der Erde angetrieben wird, die jährlichen Temperatursprünge stark vom Rhythmus des Ozeans beeinflusst werden. Durch die Verfolgung des Wärmeflusses durch das Klimasystem können Wissenschaftler nun eine zuverlässigere, physikbasierte Prognose für die nahe Zukunft erstellen und so eine klarere Warnung vor den kommenden Extremen geben.
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