Interessante Beiträge :  Wetterzentrale Forum Wetterzentrale Forum

| Wetterzentrale-Startseite | Wetterzentrale-Chat | Wetterchronik | wetter-foto.de | Das alte WZ-Forum-Archiv (05/1999-04/2007) |

| Nutzungsbedingungen/Forumsregeln | Die neuesten Postings aus allen Foren | Wettersymbole einbinden | Präfixe in Betreffs verwenden |

Hat El Niño oder La Niña einen Einfluss auf Europa? (lang) / Org: Lobo
geschrieben von: Admin (IP-Adresse bekannt)
Datum: 24. Januar 2008 12:50

Org: Lobo am 16.12.2007


Gibt es einen "Fingerabdruck" von ENSO* (El Niño Southern Oscillation) auf das Klimageschehen in Europa?

* mit ENSO wird allgemein die "Southern Oscillation", also die Südliche Oszillation bezeichnet, die sowohl das El Niño- als auch das La Niña-Ereignis beschreibt, wobei El Niño auch als ENSO-Warmphase bzw. La Niña als ENSO-Kaltphase bezeichnet wird.

1. Einleitung

Immer wieder taucht im Forum die Frage auf, ob es einen Einfluss des wohl bekanntesten globalen Klimamusters auf Europa gibt. Die einen sagen ja, es gibt Hinweise darauf, andere meinen, dass es kaum oder keine Auswirkungen gibt. Relativ gut verstanden sind mittlerweile die Wirkungsmechanismen von ENSO im Pazifikraum mit Nordamerika sowie den tropischen Regionen. Die möglichen Effekte, die sich im Bereich Nordatlantik/Europa ergeben können, wurden und werden dagegen sehr unterschiedlich diskutiert. Schaut man sich verschiedene Studien der letzten Jahre an (siehe auch die u. g. Quellen bzw. die darin enthaltenen Literaturangaben), dann wird gezeigt, dass der Einfluss von ENSO bis in den atlantisch-europäischen Raum reicht. Dieser "Fingerabdruck" auf Europa kann allerdings durch andere Faktoren beeinflusst werden. Man muss bedenken, dass der Weg des ENSO-Signals vom Pazifik bis nach Europa ziemlich lange ist (über 10.000 km). Dieses Signal zeigt - wie bei vielen Dingen im Klimasystem - in seinem Verlauf und seinem Auftreten über verschiedene Zeitskalen eine mehr oder weniger große Variabilität, weswegen sich Untersuchungen zwischen ENSO und den Auswirkungen auf andere Teile der Erde nicht unbedingt einfach gestalten.

2. Auffrischung: Was ist ENSO?

Dieses Kapitel sollte dazu dienen, dass man einen groben Überblick über das ENSO-Phänomen hat. Ausführliche Informationen dazu findet man im Internet und in diversen Büchern (siehe auch die u. g. Quellen).
ENSO ist eine Klimaanomalie im tropischen Pazifik bzw. in der Indo-Pazifik-Region. Dabei spielen Prozesse in der Atmosphäre und im Ozean eine große Rolle, beide Systeme sind "gekoppelt". Der atmosphärische Anteil, der als Südliche Oszillation (SO) bezeichnet wird, wurde von Walker und Bliss in den 20er und 30er Jahren des letzten Jahrhunderts entdeckt, wobei es erste Anzeichen schon Ende des 19. Jahrhunderts gab. Sie fanden eine Art "Druckschaukel" zwischen dem zentralen tropischen Pazifik und den Indonesien, d. h. es gab ein gegensätzliches Verhalten des Bodenluftdrucks zwischen diesen Gebieten. Bjerkness untersuchte Ende der 60er Jahre diese Phänomen genauer und brachte die "Walker-Zirkulation" ins Spiel. Er war es auch, der zuerst die Verbindung zwischen der SO und El Niño herstellte. Der Begriff El Niño selbst wurde von den Fischern an der südamerikanischen Pazifikküste geprägt, da sich bestimmte Auswirkungen dieses Phänomens etwa alle 3 bis 8 Jahre zur Weihnachtszeit (El Niño = Christkind) bemerkbar machten.

In normalen, nicht von ENSO beeinflussten Jahren ist das Wasser vor der Küste Perus und Ecuadors aufgrund des Humbuldtstroms relativ kalt. Je weiter man in den westlichen Pazifik kommt, desto wärmer wird das Wasser und die Wetteraktivität (Konvektion - Tiefdruck) nimmt zu. Die aufsteigenden Luftmassen und der Temperaturgradient sorgen für eine Beibehaltung der Passatwinde, welche das warme Wasser in den westlichen Pazifik drücken, während im Ostpazifik kaltes Tiefenwasser aufsteigen kann. Ist diese Situation mit großflächiger Abkühlung im östlichen Pazifik - wie zurzeit (Herbst 2007) - gut ausgeprägt, spricht man von La Niña.

Werden die Luftdruckgegensätze zwischen dem Tief über Indonesien und dem Hoch im südöstlichen Pazifik geringer, schwächen sich die Passatwinde ab. Somit folgt ein geringes Aufsteigen des kalten Tiefenwassers vor der Küste Südamerikas, was zu einem Anstieg der Wassertemperaturen auf 5 Grad und mehr über dem langjährigen Mittelwert führt. Dies kennzeichnet das El Niño-Phänomen. Auf dem Höhepunkt der Entwicklung kommt es zu einer Umkehr der Walkerzirkulation. Die Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur über dem Ostpazifik führt zum Aufsteigen feuchter Luft und bewirkt an den südamerikanischen Küstenregionen zu stärkeren Niederschlägen. Über dem Westpazifik führen absinkende Luftmassen zu häufigen Hochdrucklagen, die sich auch durch starke Trockenheit und Dürren bemerkbar machen können.


Quelle: [lbs.hh.schule.de]

Während die Zirkulationsverhältnisse in beiden Phasen der ENSO relativ gut verstanden sind, sind die auslösenden Mechanismen für den Beginn und das Ende noch Diskussionspunkt in der Wissenschaft. Bekannt ist allerdings ein "typischer" Lebenslauf während der kalten ENSO-Phase. Die ersten Anomalien im Druckfeld (Tiefdruckgebiete in Australien oder den Philippinen) tauchen im Nordwinter auf. Die positiven Wassertemperaturanomalien im Westpazifik verstärken sich dann im Laufe des Jahres, wobei der Höhenpunkt etwa 1 Jahr später im Herbst und Winter (Nordhalbkugel) verzeichnet wird.

3. Messung der ENSO

Zur Beschreibung der Stärke von ENSO gibt es entsprechend dem atmosphärischen oder dem ozeanischen Part zwei Möglichkeiten:

Am bekanntesten ist der sog. Southern Oscillation Index (SOI), welche die Luftdruckdifferenz zwischen Tahiti und Darwin ausdrückt. Daneben kommen aber auch andere Referenzstationen zur Anwendung. Positive Werte drücken ein La Niña-Ereignis aus, negative Werte kennzeichnen den El Niño-Zustand.


Quelle: [www.longpaddock.qld.gov.au]

Der andere Weg, die Stärke von ENSO zu beschreiben, ist die Betrachtung der mittleren Meeresoberflächentemperatur (Sea Surface Temperatures SST) in bestimmten Regionen, die in folgender Grafik dargestellt ist. Die am meisten genutzten Gebiete sind die Region 3 und die Region 4, sowie ein mittleres Gebiet aus beiden (Nino 3.4). Die Bestimmung von ENSO-Ereignissen wird anhand bestimmter Schwellen oder Grenzwerten festgelegt.


Quelle: [www.srh.noaa.gov]


Quelle: [www.cpc.ncep.noaa.gov]

Abschließend sollte noch erwähnt werden, dass nicht automatisch jedem El Niño auch ein La Niña-Ereignis folgt und umgekehrt. Auch relativ "neutrale" Zustände treten häufig auf.

4. Globale ENSO-Telekonnektionen

Auch hier sei darauf verwiesen, dass Fernwirkungen von ENSO in vielen anderen Beiträgen (siehe auch u. g. Quellen) ausführlich erläutert werden. Ergänzend dazu möchte ich aber noch folgende Grafiken zeigen, die die signifikantesten globalen Auswirkungen während beider ENSO-Phasen zeigen. Klar ist jedenfalls, dass die stärksten Effekte im indo-pazifischen Raum zu finden sind.


Quelle: [eesc.columbia.edu]


Quelle: [eesc.columbia.edu]

Wichtiger "Partner" für die Übertragung von ENSO-Signalen auf Europa dürfte der nördliche Pazifik sein. Während El Niño-Phasen zeigen sich im mittleren Nordpazifik geringere SSTs und höhere Temperaturanomalien in Alaska und im westlichen Kanada. Diese Konstellation steht in Beziehung mit einem stärkeren Aleuten-Tief, was uns zur Pazifik-Nordamerika-Oszillation (PNA) führt. Die PNA beschreibt die �Druckschaukel� zwischen dem Aleutentief und den polaren Hochs über Kanada. Vor allem im Winter gibt es eine starke Korrelation zwischen ENSO und der PNA. Die Stärke der PNA kann wiederum andere auch außertropische Zirkulations- bzw. Strömungsmuster beeinflussen. So verstärkt sich bei El Niño-Phasen beispielsweise der Subtropenjet.




5. Hinweise auf einen ENSO-Einfluss auf Europa

Der Einfluss von ENSO auf Europa wurde in den verschiedenen Studien zum Thema jeweils mit anderen Methoden untersucht.
Die 3 Methoden sind
- Auswertung von Fallstudien bestimmter Ereignisse
- Beweise mittels statistischer Analysen von beobachteten Wetterdaten oder Klimarekonstruktionen ermitteln oder
- Rechnen von Klimamodellen und abgleichen mit beobachteten Daten.

5. 1 Fallstudien

Fallstudien sind ein wichtiges Hilfsmittel, um die ENSO-Auswirkungen zu verstehen, auch wenn sich jedes ENSO-Ereignis aufgrund des komplizierten Klimasystems unterschiedlich stark entwickeln kann. Auch spielen beispielsweise Vulkanausbrüche eine große Rolle, weswegen die Jahre mit stärkeren vulkanischen Aktivitäten in den Untersuchungen meist ausgeklammert wurden.

Untersuchungen mit Klimarekonstruktionen (z. B. von Brönnimann et al.) zeigen insgesamt eine große Variabilität von einem ENSO-Ereignis zum nächsten. Viele El Niño-Fälle - nicht alle - aus dem 18. und 19. Jahrhundert kennzeichnen sich durch durchschnittliche oder kalte Winter in Nordosteuropa und höheren Niederschlägen im zentralen Westeuropa. Während La Niña-Bedingungen gibt es eine leichte Tendenz zu wärmeren Wintern in Nordosteuropa, allerdings auch mit einer großen Variabilität. Natürlich stellt sich die Frage, wie zuverlässig Klimarekonstruktionen eigentlich sind. Dies ist aber nicht Gegenstand dieses Aufsatzes.

Relativ zuverlässiger sind da natürlich Daten aus dem 20. Jahrhundert, weil viele Parameter direkt beobachtet bzw. gemessen wurden. Dennoch wird in vielen Studien gezeigt, dass die Variabilität von Ereignis zu Ereignis weiterhin recht groß bleibt.

Ein Forschungsschwerpunkt war dabei die starke und andauernde El Niño-Situation von 1939 bis 1942, in dem die 2 kältesten Winter des 20. Jahrhunderts auftraten und dessen Auswirkungen den 2. Weltkrieg entscheidend beeinflussten. Gerade der Winter 1941/42 zeichnete sich durch einen stark negativen NAO-Index aus (Druckschaukel zwischen Islandtief und Azorenhoch), über Russland zeigte sich dementsprechend häufig sehr hoher Luftdruck. Die Westwindzone war nach Süden verschoben und brachte daher im Mittelmeerraum mehr Niederschläge, während sie in Nordeuropa abnahmen. Nicht nur im Winter gab es dabei unterdurchschnittliche Temperaturen, auch in den anderen Jahreszeiten war es relativ kühl. Ein ähnliches Muster, wenn auch nicht mit so extrem kalten Temperaturen, gab es während des El Niños 1957/1958.

Mit dem stärkeren El Niño von 1982/1983 kam das Phänomen zum ersten Mal richtig über die Medien an die Bevölkerung. Auch dieses Ereignis wurde intensiver betrachtet. Diesmal zeigt sich aber ein völlig gegenteiliges Muster. Was könnte der Grund dafür sein? In diesem Zeitraum gab es einen starken Vulkanausbruch (El Chichón in Mexiko), der durch die Aerosolemissionen die Temperaturbedingungen in der Troposphäre und Stratosphäre und somit auch die Strömungsmuster sehr wahrscheinlich verändert hat.

Im folgenden ENSO-Zyklus von 1986 bis 1989 wurden wieder ähnliche Muster wie in den frühen 40er Jahren gefunden. Der La Niña-Winter 1989 zeigt dazu das gegenteilige Muster.



Zusammenfassend aus vielen Fall-Studien lässt sich feststellen, dass die meisten El Niño-Winter mit kalten Temperaturen in Nordosteuropa und - mit räumlicher Varibiltiät - niedrigerem Geopotential im östlichen Nordaltantik einhergehen. Die Niederschläge sind in Nordeuropa eher geringer, im Mittelmeerraum nehmen sie dagegen zu. Die La Niña-Ereignisse zeigen mehr oder weniger ein gegenteiliges Muster. Studien speziell für La Niña-Ereignisse sind aber insgesamt deutlich unterrepräsentiert.

5. 2 Statistische Analysen

Bei großen Datenmengen führt ein Weg an statistischen Analysen nicht vorbei. Aber selbst wenn man seit 100 Jahren Messdaten hat, in diesem Zeitraum gab es nur wenige starke ENSO-Ereignisse, die man in die Auswertung mit einbeziehen kann � die Fallzahl für eine statistische Auswertung ist somit relativ gering. Dennoch lassen sich durch neue Techniken auch die schwächere ENSO-Signale besser auswerten. Probleme bei diese Untersuchungen bleiben trotzdem vorhanden, denn die Zeichen aus dem Pazifik (SSTs, SOI) variieren von Ereignis zu Ereignis und � wie bereits oben erwähnt � unterliegt das Signal auf den Weg zu Europa verschiedenen Einflüssen, wie beispielsweise dem Vulkanismus, aber auch möglichen Effekten aus dem anthropogenen Klimawandel.

Die meisten Untersuchungen, u. a. von Fraedrich, zeigen das "klassische" und in der Wissenschaft anerkannte Signal von ENSO auf Europa auf. In der englischen Literatur spricht man vom "canonical signal". Dies zeichnet sich während einer starken und warmen ENSO-Phase durch niedrige Temperaturen in Norden Europas, hohem Druck von Island bis nach Skandinavien sowie tiefem Druck vom westlichen bis ins mittlere Europa aus. Siehe dazu auch die folgende Grafik.
Hinsichtlich der Großwetterlagen ergeben sich während stärkeren El Niño-Phasen mehr zyklonale Phasen und eine südlicher verlaufende Polarfront. Bei La Niña nehmen die antizyklonalen Phasen zu und die Polarfront, respektive die Tiefdruckgebiete verlagern sich auf nördlicheren Zugbahnen. Dies wurde neben Fraedrich auch von Moron und Plaut festgestellt.



Allgemein scheint es, dass warme ENSO-Phasen eher mit einem negativen NAO-Index einhergehen, zudem sollen sich die dominierenden Druckzentren (Islandtief und Azorenhoch) im Vergleich zu ihrer mittleren Lage etwas nach Nordosten verschieben, mit den entsprechenden Auswirkungen auf die winterlichen Niederschläge im Mittelmeerraum (tendenziell trockener). Es soll aber gewarnt sein, den Einfluss von ENSO nur mit dem NAO-Index auszudrücken.
Studien, die sich speziell mit der kalten ENSO-Phase, also La Niña beschäftigten, zeigen häufig umgedrehtes ENSO-Muster, allerdings in verschiedenen Abwandlungen. Bei La Niña gibt es einen Trend zu einem positiveren NAO-Index, allerdings mit einem insgesamt schwächeren Jet-Stream über dem Atlantik.

Sehr kalte Winter während starker La Niña-Phasen treten selten auf, sie sind aber häufiger als sehr warme Winter während einer starken El Niño-Phase. Nach den meisten Untersuchungen ist die Klima-Variabilität für starke El Niños größer als für starke La Niña-Ereignisse. Sehr trockene Winter kann es mit gleicher Wahrscheinlichkeit in beiden ENSO-Phasen geben, allerdings sind sehr feuchte Winter während starker El Niño-Ereignissen häufiger.



Verfeinert man die Untersuchungen, dann wurde festgestellt, dass es im November und Dezember bei einem warmen ENSO-Ereignis eine Tendenz zu zonaleren Lagen (bei positiven NAO-Index) und weniger Blockade-Lagen gibt, ehe sich das bis zum Spätwinter umkehrt (negativer NAO-Index).
Dieser Wechsel der Strömungsmuster im Laufe des Frühwinters ist ein erschwerender Faktor, wenn man die verschiedenen Studien betrachten möchte. Definiert man den Winter von Dezember bis Februar lässt sich ein Mischsignal nicht ausschließen, welche die zum Teil unterschiedlichen Ergebnisse der verschiedenen Studien erklären könnte. Die einheitlichsten Ergebnisse kann man erwarten, wenn der Untersuchungszeitraum auf Januar bis März gelegt wird.

Ein weiterer Grund für unterschiedliche Ergebnisse dürfte die Nicht-Linearität sein, d. h. die Abbildung einer oder mehrerer Größen auf eine andere ist nicht ohne weiteres ersichtlich bzw. immer ähnlich. Toniazzo und Scaife untersuchten aus diesem Grund die Beziehungen zwischen ENSO und der Luftdruckverteilung über Europa genauer. Sie konnten feststellen, dass sich nicht unbedingt ein umgekehrtes Muster zwischen El Niño und La Niña ergeben muss und dass starke El Niños sich anders zeigen können als schwache. Korrelationen können nur den linearen Anteil einer Beziehung ermitteln, um nicht-lineare Beziehungen zu finden, müssen andere Methoden, wie z. b. Clustering oder neurale Netzwerke, angewandt werden.
Gouirand und Moron versuchten sich an eine Clusteranalyse für die stärksten kalten und warmen ENSO-Fälle (je 30 Stück) der letzten 130 Jahre. Cluster 1 zeigt in etwa die Antwort der NAO auf ENSO (negativ bei El Niño, postiv bei La Niña), das �anerkannte� Signal. Cluster 2 und 3 zeigen dagegen unterschiedliche Effekte. Eine ähnliche Untersuchung von Brönnimann et al. mit einer Auswertung der letzten 300 Jahre brachte ähnliche Ergebnisse.




5.3 Übermittler Stratosphäre?

Baldwin und Dunkerton zeigen auf, dass die Stratosphäre - genauer gesagt der Polarwirbel bzw. Polar-Vortex - einen mehr oder weniger großen Einfluss auf die troposphärischen Strömungsverhältnisse hat. Wie lässt sich nun eine Verbindung nach Europa ziehen? ENSO beeinflusst nicht nur in die Troposphäre in der tropischen Pazifikregion, sondern auch die Tropopause. Sie ist bei warmen ENSO-Ereignissen über dem westlichen Pazifik höher, über dem östlichen Pazifik niedriger. Somit ist über Südostasien und dem westlichen tropischen Pazifik die untere Stratosphäre kälter (Gegenläufigkeitsprinzip). Im Fallbeispiel von dem starken El Niño 1940 bis 1942 ergab sich ein schwacher und meridional ausgerichteter Polarwirbel. Die Temperatur in 100 hPa wies auf eine Abkühlung über dem östlichen Nordatlantik und einer Erwärmung über dem Nordpazifik und dem nördlichen Eurasien hin. Dies steht in Beziehung zu den "major midwinter warmings" (MMW) in der mittleren Stratosphäre (Stratosphärenerwärmung, auch als "Berliner Phänomen" bekannt).
In einer Untersuchung von van Loon und Labitzke wurde festgestellt, dass während starker El Niño-Phasen mit einem stärkeren Aleutentief und einem schwachen Polarwirbel in der Stratosphäre gerechnet werden muss. Wie folgende Grafik zeigt, treten Unterschiede zwischen den beiden ENSO-Phasen zuerst im Dezember im nördlichen Kanada auf und verlagern im Januar über den Pol.



Die Schwächung des Polarwirbels wird von einer starken Erwärmung begleitet, was zu häufigeren MMWs in Beziehung steht. Die Erwärmung breitet sich im Frühwinter von der unteren Stratosphäre bis zur Tropopause im Spätwinter aus. Dies könnte eine Schlüsselstelle sein, wie das ENSO-Signal im Form von Strömungen oder des Luftdrucks bis nach Europa vordringt (Stichwort: downward propagation).

Ein Faktor, der diese Beziehung zwischen Stratosphäre und Troposphäre beeinflusst, ist die quasi-zweijährige Schwingung oder auch quasi-biennial oscillation (QBO) genannt. Im Gegensatz zu den meisten anderen periodischen Vorgängen wird die QBO nicht durch eine externe Kraft angetrieben. Die Windrichtungen in Höhen von etwa 17 bis 32 km wechseln dabei von West nach Ost und von Ost nach West, wobei der Zyklus im Durchschnitt 28 Monate dauert (schwankt zwischen 2 und 3 Jahren). Die Ostwinde sind dabei stärker ausgeprägt als die Westwinde. Eine östliche QBO schwächt den Polarwirbel (ähnlich dem El Niño-Signal), eine westliche QBO stärkt den Polarwirbel (liegt dann auch tiefer), was letztendlich auch einen Abdruck in der troposphärischen Zirkulation über dem Nordatlantik hinterlässt. Für eine Vertiefung des Polarwirbels spielen der 11-jährige Sonnenzyklus und eine Kombination von Effekten der QBO eine wichtige Rolle (ebenso größere Vulkanausbrüche).

Der ENSO-Einfluss auf den Polarwirbel ist während einer westlichen QBO stärker, somit zeigt sich dann auch über Europa ein stärkeres ENSO-Signal.



Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unterschiedliche Auswertungsmethoden nachweisen, dass es trotz der zum Teil größeren Variabilität zwischen den einzelnen Ereignissen einige klare Signale hinsichtlich der Luftdruck-, Temperatur- und Niederschlagsverteilung über Europa gibt (vor allem im Spätwinter).


5.4 Können Modellstudien einen Effekt auf Europa "beweisen"?

Mittlerweile sind Klimamodelle aus der Klimaforschung nicht mehr wegzudenken, wenn auch über die Ergebnisse unterschiedliche diskutiert werden kann. Vor allem in den letzten 10 Jahren wurden viele Untersuchungen zu den Mechanismen und Auswirkungen von ENSO mittels Modellen durchgeführt - häufig mit dem Ziel, saisonale Vorhersagen zu verbessern.

Die Klimamodelle lassen sich dabei in 3 Gruppen einteilen:
- gekoppelte Ozean-Atmosphäre-Zirkulationsmodelle (coupled ocean-atmosphere general circulation models - OAGCMs)
- Atmosphäre-Zirkulationsmodelle (atmospheric general circulation models - AGCMs), die mit beobachteten SSTs angetrieben werden und
- chemische Klima-Modelle (chemistry-climate models - CCMs), deren Schwerpunkte in der Stratosphäre liegen.

Aus den Modell-Studien kann man insgesamt feststellen, dass OAGCMs und AGCMs die großräumigen Merkmale des ENSO-Signals auf Europa meist gut simulieren können. Allerdings tendieren einige Modelle dazu, die Koppelung zwischen dem Nordpazifik und dem Nordatlantik zu überschätzen, was das ENSO-Signal auf Europa verfälschen kann. Auch die CCMs geben die Auswirkungen von ENSO in der Stratosphäre zum Teil gut wieder, inklusive das �downward propagation� der Strömungsanomalien und der Temperaturen von der mittleren Stratosphäre im Januar zur tieferen Stratosphäre im März.

Wie auch bei Wettermodellen hat die Auflösung der Modelle eine großen Einfluss auf die Ergebnisse. Die Zukunft liegt wohl auch hier bei der Verwendung von Ensemble-Vorhersagen.

Folgende Grafik zeigt Analysen bezüglich Temperatur, Luftdruck und Niederschlag aus einer Modell-Simulation der letzten 540 Jahre auf der Basis des mittleren NINO3.4-Index von September bis Februar. Dabei wurden die stärksten ENSO-Ereignisse ausgewählt, was insgesamt zu einer Fallzahl von 85 führte.



Die gekoppelten Modelle werden natürlich auch für Simulation des zukünftigen Klimas verwendet. Mit ECHAM5 vom MPI in Hamburg wurde beispielsweise gezeigt, dass die Korrelation zwischen NINO3.4 und NAO im 20. Jahrhundert sehr gering ist, mit zunehmender Erwärmung - entsprechend den Emissionsszenarien - im 21. und 22. Jahrhundert aber deutlich größer werden soll (zusätzlich auch die Variabilität). Warme ENSO-Phasen sollen zu einem positiven PNA-Index und somit negativen NAO-Index führen (und umgekehrt).



6. Wie lässt sich der ENSO-Effekt auf Europa erklären?

Die möglichen Zusammenhänge, wie ENSO einen Abdruck im atlantisch-europäischen Raum liefert können vielfältig sein. Die Hauptakteure bilden aber relativ eindeutig der Nordpazifik, der tropische Atlantik und, wie oben schon erläutert die Stratosphäre, wobei aber gerade im Bereich der Stratosphären-Troposphären-Koppelung noch viel Forschungsbedarf besteht.

Im Sinne eines "downstream development" kann eine Störung in der Zirkulation über dem Nordpazifik, die von einem ENSO-Ereignis (Änderung der Hadley-Zirkulation) angefacht wurde, stromabwärts zu einer Änderung der Struktur der langen Wellen führen. Wie oben bereits angesprochen ist die Antwort auf El Niño eine positive PNA-Phase mit einem stärkeren Jetstream über der Ostküste Nordamerikas. Je weiter dieses Signal in den nordatlantischen Raum geführt wird, desto unschärfer wird allerdings das Signal, da es dort mit anderen (außertropischen) Zirkulationsformen interagieren kann, beispielsweise mit der Nordatlantischen Oszillation (NAO) oder der Arktischen Oszillation (AO).

Gouirand/Moron erklärten den Zusammenhang zwischen ENSO und der Tiefdruckbildung im Nordatlantik folgendermaßen: Ist der Temperaturkontrast zwischen dem kühlen Nordostamerika und dem wärmeren Nordatlantikwasser größer, wird die Zyklogenese gefördert. Bei El Niño dagegen sollen sich die Tiefdruckbildung und somit auch das Islandtief insgesamt schwächer darstellen.

Nach Castanheira und Graf dürfte die Stratosphäre eine wichtige Rolle in der Koppelung Pazifik-Atlantik spielen, allerdings nur dann, wenn der stratosphärische Polarwirbel stark ist. Des Weiteren soll das La Niña-Signal in Europa deutlicher stärker begünstigt werden, als das El Niño-Signal.

Auch der tropische Atlantik gerät bei einigen Untersuchungen in den Fokus. Es ist allgemein anerkannt, dass El Niño den tropischen Atlantik beeinflusst und die atlantische Hadley-Zirkulation schwächt. Dies könnte wiederum einen Einfluss auf das Azorenhoch haben und zusammen mit dem Islandtief zu einer veränderten NAO, respektive der Westdrift führen.


7. Zusammenfassung und Ausblick

Auch wenn es im Detail noch Unklarheiten über genaue Wirkungsmechanismen gibt - ist ja im komplexen Klimasystem nicht verwunderlich - so kann man doch davon ausgehen, dass ENSO einen statistisch signifikanten, klimatologisch relevanten Einfluss auf das europäische Klima hat.

Folgende Abbildung fasst die wesentlichen Punkte noch mal zusammen.

- das stärkste Signal findet man im Spätwinter (Januar bis März)
- negative NAO bei (stärkeren) El Niño-Ereignissen, positive NAO bei (stärkeren) La Niña-Ereignissen
- im Frühwinter ist das Signal in vielerlei Hinsicht gegenläufig, teilweise auch im Frühling
- die Signale im Winter zwischen den beiden ENSO-Ereignissen sind oft nahezu symmetrisch
- einer schwacher und warmer Polarwirbel tritt während El Niño-Phasen auf, dieser beeinflusst im weiteren Verlauf des Winters sehr wahrscheinlich die troposphärische Zirkulation
- das "klassische" Signal wird nicht bei allen ENSO-Ereignissen hervorgebracht, was auf Variabilitäten unterschiedlicher Zeitskalen zurückgeführt, aber auch durch externe Einflüsse (v. a. Vulkanausbrüche) erklärt werden kann



Führt ein besseres Verständnis von ENSO auch zu einer Verbesserung von saisonalen Langfristvorhersagen? Zumindest wird jede neue Erkenntnis zu einer Steigerung der Vorhersageleistung führen, denn nach van Oldenborgh liegt der "skill" einer Wintervorhersage für Europa bei fast Null. Durch ein besseres ENSO-Wissen lassen sich Aussagen vom vergangenen aber auch zum zukünftigen Klima besser interpretieren. Wie es in Zukunft mit ENSO weitergeht, bleibt abzuwarten. Dies wird wohl eines der nächsten Forschungsschwerpunkte der kommenden Jahre sein.

Literatur- und Quellenhinweise:

Brönnimann S. et al. (2007): ENSO influence on Europe during the last centuries
Brönnimann S. (2007): Impact of ENSO on European climate*
Castanheira, J. M. und Graf H.-F. (2003): North Pacific-North-Atlantic relationships under stratospheric control?
Caviedes C. N. (2005): El Niño - Klima macht Geschichte
Fraedrich K. (1993): An ENSO impact on Europe?
Gouirand I. und Moron V. (2003): Variability of the impact of ENSO on sea-level pressure anomalies over the North Atlantic in January to March (1874-1996)
Labitzke K, Kunze M. und Brönnimann S. (2006): Sunspots, the QBO and the stratosphere in the North Polar region - 20 years later
Moron V. und Plaut G. (2003): The impact of ENSO upon weather regimes over Europe and the North Atlantic during boreal winter
Müller W. A. und Roeckner E. (2006): ENSO impact on midladitude circulation patterns in future climate projections
Toniazzo T. und Scaife A. A. (2006): The influence of ENSO on winter North Atlantic climate
van Oldenborgh G. J. (2005): Comments on "Predictability of winter climate over the North Atlantic European region during ENSO events"

*wohl die z. Z. aktuellste und ausführlichste Zusammenfassung zum Thema

Internetquellen:
[www.enso.info]
[www.elnino.info]






Aus den o. g. Erkenntnissen sollte nun ein tendenzieller Ausblick auf die kommende Winterwitterung in Europa möglich sein. Grundlage dafür sollte ein relativ starkes La Niña-Signal sein, dass wir aus dem pazifischen Raum erwarten können. Der Dezember zeigt aber schon, in welche Richtung es auch für den Gesamtwinter gehen können: überwiegend hochdruckdominiert mit relativ warmen Nordeuropa und kälterem Mittelmeerraum und Deutschland zwischendrin.

Gruß

Lobo



Thema Klicks geschrieben von Datum/Zeit
  Berichte zu Klima / Witterung (oT) 23531 Admin 09.10.08 08:20
  Hat El Niño oder La Niña einen Einfluss auf Europa? (lang) / Org: Lobo 17765 Admin 24.01.08 12:50
  Die Witterung in Deutschland im Dezember und Jahr 2007 (Karten & Beschreibungen) Org: Jörg, Berlin-Malchow (53 m) 5573 Admin 24.01.08 12:27
  Alle Temperaturabweichungen in Deutschland ab 1901 (Monate, Jahreszeiten, Jahre), Org: Badischer Reisbauer, 30.06.2007 7032 Admin 20.09.07 11:24
  KLIMA: Wahrhaft warme Zeiten - einige Diagramme dazu - Org: Astronom am 17.04.2007 8945 Admin 29.06.07 10:19
  KLIMA: Deutschland seit 2000 75 % "zu warme" Monate - Org.: Badischer Reisbauer 16026 Admin 29.06.07 10:09
  VERIFIKATION: Die wilden 70er und unser aktuelles Wetter 8598 derLüneburgerHeide 06.03.07 12:10
  Das "richtige" Klimamittel: 30 Jahre? Oder 10, 40? 5441 Astronom 06.03.07 11:53
  27.11.2006 - Zunahme der Großwetterlage Südwest 5088 Simon (Karlsruhe) 20.12.06 10:14
  KLIMA: Der extreme Winter 1709 9518 Astronom 20.12.06 10:11
  Milde 1. Januardekade = Winter ade? Studie dazu 4599 Astronom 02.01.05 17:52
  KLIMA: Zusammenhang Januar - letzte Dezemberdekade 5072 Astronom 20.12.06 09:56
  KLIMA: Dichtung und Wahrheit 4791 Astronom 20.12.06 09:43
  KLIMA: Größten Temp-Abweichungen in Deutschland 5114 Sebastian, Bielefeld/Uni, 124m 20.12.06 09:05
  Die größten negativen Temp-Abweichungen in D. 6026 Sebastian, Bielefeld/Uni, 124m 20.12.06 09:08
  130 Jahre Hitze, Kälte und Regen auf einen Blick 6622 Astronom 21.11.06 12:00
  Die homogene 300jährige Berliner Klimareihe(lang!) 4452 Berlinjörg 17.08.06 12:12
  Das Rätsel der zweiten Augustdekade 5082 Astronom 10.08.05 10:51
  Sommer zu kalt, zu warm? Hundstage, ja, nein? 5332 Astronom 24.07.05 22:06
  Märchenstunde! Heute: Die Siebenschläferregel 4759 Astronom 09.07.05 22:38
  Tägl. Extremtemperaturen letzte 200 Jahre (Europa) 8279 Astronom 12.04.05 10:09
  KLIMA: Rätselhafte Korrelationen (lang!) 5894 Astronom 26.10.04 15:49
  Der Gruselsommer 1980 - ein Rückblick (lang!) 14966 Astronom am 10.07.2004 13.07.04 10:20
  Ein Langzeit-Test der Siebenschläfer-Regel 4570 Astronom am 02.07.2004 06.07.04 07:12
  Das Märchen von den Singularitäten 4433 Astronom am 25.04.2004 29.04.04 21:34
  KLIMA: Analyse Temperaturverteilung Deutschland 4456 FokkerPlanck, am 08.03.04 28.03.04 22:54
  KLIMA: Nochmal zur Erläuterung: 3174 FokkerPlanck am 09.03.04 28.03.04 23:05
  KLIMA: Jetzt wird's spannend: Ursachenforschung 3152 FokkerPlanck, am 09.03.04 28.03.04 23:08
  Vulkanausbrüche und Klimaschwankungen 3763 Astronom am 22.03.04 28.03.04 22:57
  Vortrag in Plön: Das sagte M.Latif zum Klimawandel 3820 Wetterfuchs, am 06.02.04 11.02.04 21:54
  2003 -Tornado-Rekord in Deutschland? Eine Analyse. 3901 Matthias, Bonn am, 22.12.03 22.12.03 22:27
  Gletscher-Vergleich Schweiz und Norwegen (Bilder) 8396 Christoph (AN-Elpersdorf 501m-Mittelf 22.09.03 22:27
  KLIMA: Wie prüft man auf Trends 4170 org: FokkerPlanck am 07.07.03 14.07.03 14:11
  Jahrhundertchronik 1900-1999 6530 org: W.v.J, 30.04.2003 30.04.03 13:53
  KLIMA: Winterbegriffsdefinitionen??? 3853 org:Peter von Zug 35km südl.von Züric 24.10.02 19:03
  KLIMA: Winteraus- und Rückblick (lang!!) 7586 Christian (Braunschweig) 15.09.02 23:10
  Analyse der Regentage in Karlsruhe von 1888 - 2007 (Astronom) 3254 Admin 23.04.09 10:38
  Schweizermesser Ursache für zu hohe Niederschläge 1869-1887 geschrieben von: Badischer Reisbauer 6271 Admin 30.11.09 13:45
  Das Problem langer Klimareihen - neue Wege zur Wahrheit?(lang!) Org.: Jörg, Berlin-Malchow; Mai 2009 4958 Admin 27.11.09 18:26
  Potsdamer Sonnenschein-Diagramm seit 1893... geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow (September 2008) 5451 Admin 30.11.09 13:47
  Und noch was: Bedeckungsgrad / heitere+trübe Tage geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow 4553 Admin 30.11.09 13:48
  Klimawandel anschaulich: 2 lange Temperaturreihen aus D geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow (Februar 2008) 6013 Admin 30.11.09 13:50
  500 Jahre Eiswinter im Ostseeraum: Gibt es Hoffnung für Winterfans? geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow (Februar 2008) 4772 Admin 30.11.09 13:52
  Kältesummen ab 1750 von Basel, Berlin, Prag usw.! geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow (November 2008) 6532 Admin 30.11.09 13:54
  Abweichungen des Deutschen Flächenmittels vom Mittel 1961-1990 und 1981-2010; geschrieben von: Christoph (Halle/Saale) (März 2015) 1864 Admin 28.03.15 21:09


Du hast nicht die erforderliche Berechtigung, um in diesem Forum zu schreiben.