{"id":449,"date":"2017-10-02T10:15:26","date_gmt":"2017-10-02T10:15:26","guid":{"rendered":"http:\/\/durchblog.ch\/?p=449"},"modified":"2025-03-26T15:00:57","modified_gmt":"2025-03-26T14:00:57","slug":"wird-es-wirklich-waermer-und-wie-koennen-wir-das-zuverlaessig-messen","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/?p=449","title":{"rendered":"Wird es wirklich w\u00e4rmer? Und wie k\u00f6nnen wir das zuverl\u00e4ssig messen?"},"content":{"rendered":"

TL;DNR<\/strong> Der totale W\u00e4rmegehalt der oberen 2000 m der Ozeane zeigt deutlich kleinere Temperaturschwankungen als die Oberfl\u00e4chentemperatur, und zeigt daher schon nach weniger als 4 Jahren zuverl\u00e4ssig einen Trend der Klimaerw\u00e4rmung an, w\u00e4hrend die durch kurzfristige Schwankungen beeinflusste Oberfl\u00e4chentemperatur erst nach knapp 30 Jahren \u00e4hnlich aussagekr\u00e4ftige Schl\u00fcsse erlaubt. Der gefundene Trend passt exzellent zum CO2-Gehalt in der Atmosph\u00e4re.<\/p>\n<\/blockquote>\n

\n
\n<\/blockquote>\n

Ber\u00fchmt-ber\u00fcchtigt ist der irre Auftrit<\/a>t [YouTube]<\/a> des republikanischen US-Senators James Inhofe im Senat, der einen Schneeball von der Strasse mitgebracht hatte und diesen als Beleg gegen die Klimaerw\u00e4rmung im Senat pr\u00e4sentierte. Offensichtlich hat er – sei es absichtlich, sei es bewusst zuspitzend, sei es aus fehlendem Sachverstand – Wetter und Klima verwechselt.<\/p>\n

Unter Wetter<\/strong> verstehen wir die atmosph\u00e4rischen Bedingungen wie Temperatur, Niederschlag, Wind \u00fcber Zeitr\u00e4ume von einigen Tagen. Klima<\/strong> nennen wir langfristige (nach Wikipedia 30 Jahre) typische Wetterlagen und deren Durchschnitt an einem Ort. Aber was genau heisst in dem Zusammenhang \u201elangfristig\u201c? Wie lange m\u00fcssen wir warten, um zuverl\u00e4ssig Trends erkennen zu k\u00f6nnen? Und, wird es tats\u00e4chlich immer w\u00e4rmer?<\/p>\n

Innerhalb weniger Jahre ist die Temperatur zu sehr von zuf\u00e4lligen oder quasi-periodischen Schwankungen beeinflusst. Eine besonders starke st\u00f6rende Signatur hinterlassen zum Beispiel El Ni\u00f1o und La Ni\u00f1a Ereignisse, die bekanntlich global Wettereskapaden ausl\u00f6sen k\u00f6nnen. Aber auch gr\u00f6ssere Vulkanausbr\u00fcche und der 11-j\u00e4hrige Sonnenfleckenzyklus hinterlassen st\u00f6rende Spuren in der Oberfl\u00e4chentemperatur.<\/p>\n

Was bedeutet hier \u201ezuverl\u00e4ssig\u201c?<\/h3>\n

Wenn wir in diesem Zusammenhang von \u201ezuverl\u00e4ssig\u201c sprechen, ist gemeint, dass die Gr\u00f6ssenordnung zuf\u00e4lliger Schwankungen klein im Verh\u00e4ltnis zum gesuchten Trend ist. Die Wissenschaftler sprechen von Signal-zu-Rauschen Verh\u00e4ltnis (Signal-to-Noise Ratio<\/em>, auch kurz S\/N oder SNR). F\u00fcr eine zu 95% aussagekr\u00e4ftige Mittelung sollte die Standardabweichung der zuf\u00e4lligen Schwankungen unter 5% der Gr\u00f6sse des Signals liegen. Da die Gr\u00f6sse der St\u00f6rungen, also das Rauschen oder Noise, ja durch die Natur vorgegeben ist, kann die Qualit\u00e4t der Messung nur verbessert werden, indem die Gr\u00f6sse des Signals, also des gesuchten Trends, erh\u00f6ht wird, und das l\u00e4sst sich durch eine l\u00e4ngere Beobachtungsdauer erreichen. Mit anderen Worten: aus kurzen Beobachtungsdauern lassen sich keine verl\u00e4sslichen Trends bestimmen.<\/p>\n

W\u00e4rmemenge und Meeresspiegel statt Oberfl\u00e4chentemperatur<\/h3>\n

In der geophysikalischen Fachzeitschrift EOS (siehe Quellenangabe am Ende des Artikels) schlagen Autoren um Cheng eine andere, schnellere Methode vor, um Trends wie eine Erw\u00e4rmung des Klimas zuverl\u00e4ssig zu erkennen: Messungen der Wassertemperatur und der \u00c4nderung des Meeresspiegel-Niveaus sind viel weniger anf\u00e4llig f\u00fcr St\u00f6rungen als die Oberfl\u00e4chentemperatur und die Temperatur der Atmosph\u00e4re. Davon profitiert ganz Westeuropa, dessen Wetter von der Nordsee und dem Atlantiks beeinflusst wird: da die Meere die jahreszeitlichen Temperatur\u00e4nderungen nur in kleinem Umfang mitmachen, wirkt ihr Einfluss mildernd auf die benachbarten K\u00fcstenregionen.<\/p>\n

Cheng und Ko-Autoren nutzten Daten, die im Rahmen des seit 2006 laufenden Argo-Programms (Quelle siehe unten) gesammelt wurden. Dabei wurde nicht einfach die Wassertemperatur in einer bestimmten Tiefe und an einem bestimmten Ort gemessen, sondern die gesamte W\u00e4rme berechnet, die in den obersten 2000 m des Ozeanwassers enthalten ist. Da diese W\u00e4rmemenge sehr gross ist, \u00e4ndert sie sich nur sehr langsam und wird auch durch Ph\u00e4nomene wie El Ni\u00f1o etc. nur wenig beeinflusst. \u00c4hnliches gilt f\u00fcr das Niveau des Meeresspiegels, das sich ebenfalls nur wenig durch zuf\u00e4llige Ereignisse aus dem Tritt bringen l\u00e4sst. Beide Indikatoren verhalten sich bez\u00fcglich der St\u00f6rungen wie ein Tiefpass.<\/p>\n

<\/p>\n

Untere Kurve: mittlere Oberfl\u00e4chentemperatur. Auffallend sind grosse Schwankungen von Jahr zu Jahr, manchmal korreliert mit El Ni\u00f1o (rot unterlegt) und La Ni\u00f1a (blau unterlegt) Events. Schwarze Kurve: W\u00e4rmemenge in den Ozeanen. Oberste, blaube Kurve: Meeresspiegel. Beide oberen Kurven zeigen kaum kurzfristige Schwankungen und sind auch von El Ni\u00f1o und La Ni\u00f1a unbeeinflusst. (Quelle: sie am Ende des Kapitels)<\/em><\/p>\n

Nach welcher Zeit zeigen sich Trends zuverl\u00e4ssig?<\/h3>\n

Die in EOS publizierte Studie zeigt, dass die Beobachtung der in den Ozeanen gespeicherten W\u00e4rme bereits nach knapp vier Jahren eine Bestimmung des Trends mit 95 prozentiger Sicherheit m\u00f6glicht ist. Das Meeresniveau als Indikator steht dem nur wenig nach und zeigt bereits nach 4.6 Jahren zuverl\u00e4ssig Trends. Im Vergleich dazu muss die Oberfl\u00e4chentemperatur f\u00fcr 27 Jahre gemessen werden, um l\u00e4stige kurzfristige Schwankungen aus den Daten filtern zu k\u00f6nnen. Diese 27 Jahre liegen recht nahe an den 3 Jahrzehnten, die Wikipedia bei der Definition des Klima-Begriffs angibt. 27 Jahre sind aber extrem lang, wenn man auf politischer Ebene Entscheidungen treffen will oder muss. Die Schwankungen der Oberfl\u00e4chentemperatur werden daher auch gern von Klimawandel-Skeptikern herangezogen, um die Existenz des Trends zu leugnen.<\/p>\n

Insbesondere eine l\u00e4ngere Pause im Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperatur zwischen 1998 und 2013, von Klimaforschern auch \u201eHiatus\u201c genannt (siehe Quelle am Ende des Artikels), geht auf die Umverteilung von W\u00e4rme zwischen Regionen und vor allem aus der Atmosph\u00e4re in den Ozean zur\u00fcck, und wird von Skeptikern gern als Beleg gegen den Klimawandel angef\u00fchrt. Dieser Hiatus ist im Verlauf der Meeresspiegelschwankungen und des W\u00e4rmeinhalts in den Ozeanen nicht sichtbar. In beiden zeigt sich stattdessen ein stabiler Trend. In den Jahren 2015 und 2016 knackte die totale W\u00e4rmekapazit\u00e4t der obersten 2 km Ozean einen 57 Jahre alten Rekord. Und dieser Trend passt ausgezeichnet zum CO2-Gehalt der Atmosph\u00e4re.<\/p>\n

<\/p>\n

Die blaue Kurve zeigt den CO2-Gehalt der Atmosph\u00e4re, gemessen aus dem Mauna Loa, Hawai\u2018i. Die schwarze Kurve stellt die in den obersten 2000 m der Ozeane gespeicherte W\u00e4rmemenge dar. Rosa schattiert sind die Unsicherheiten in der Bestimmung der W\u00e4rmemenge, die dank verbesserten Messungen seit sp\u00e4testens 2000 nur noch klein sind. Die \u00c4hnlichkeit der Kurven ist deutlich. (Quelle: siehe am Ende des Artikels) <\/em><\/p>\n

Klimawandel-Skeptiker<\/h3>\n

Skeptiker k\u00f6nnen hier zu recht einwerfen, dass zueinander passende Kurven – also eine Koinzidenz – nicht ohne weiteres als Beleg f\u00fcr einen kausalen Zusammenhang gewertet werden d\u00fcrfen. Diese Skeptiker haben aber ein ganz anderes, leider viel zu selten aufgebrachtes Problem: sie m\u00fcssen erkl\u00e4ren k\u00f6nnen, warum der rasant gestiegene Ausstoss an Treibhausgas und der in der Folge massiv angestiegene Gehalt dieser Treibhausgase in der Atmosph\u00e4re nicht<\/strong> urs\u00e4chlich mit der Klimaerw\u00e4rmung zusammenh\u00e4ngt. Oder in einfachen Worten: wie kann es sein, dass die Menschheit die Atmosph\u00e4re massiv mit Treibhausgasen anreichert, ohne<\/strong> dadurch eine Erw\u00e4rmung zu verursachen?<\/p>\n

\n

Quellen:<\/h3>\n

Der Artikel basiert auf Cheng, L., K. E. Trenberth, J. Fasullo, J. Abraham, T. P. Boyer, K. von Schuckmann, and J. Zhu (2017), Taking the pulse of the planet, Eos, 98, https:\/\/doi.org\/10.1029\/2017EO081839<\/a>. Published on 13 September<\/em><\/p>\n

<\/em><\/p>\n

Zum Argo-Programm: https:\/\/eos.org\/project-updates\/bringing-biogeochemistry-into-the-argo<\/a><\/p>\n

Zum Hiatus: https:\/\/eos.org\/scientific-press\/study-sheds-new-insights-into-global-warming-hiatus<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Der totale W\u00e4rmegehalt der oberen 2000 m der Ozeane zeigt deutlich kleinere Temperaturschwankungen als die Oberfl\u00e4chentemperatur, und zeigt daher schon nach weniger als 4 Jahren zuverl\u00e4ssig einen Trend der Klimaerw\u00e4rmung an, w\u00e4hrend die durch kurzfristige Schwankungen beeinflusste Oberfl\u00e4chentemperatur erst nach knapp 30 Jahren \u00e4hnlich aussagekr\u00e4ftige Schl\u00fcsse erlaubt. Der gefundene Trend passt exzellent zum CO2-Gehalt in der Atmosph\u00e4re.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":456,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[41,172,133,131,171],"tags":[169,150,151,160,170],"class_list":["post-449","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-d","category-durchblog","category-klima","category-umwelt","category-wissenschaft","tag-durchblog","tag-klima","tag-klimawandel","tag-umwelt","tag-wissenschaft"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/i0.wp.com\/karsten-seiferlin.ch\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/dscf0324.jpg?fit=2000%2C1332","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p8RZxm-7f","jetpack_likes_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/449","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=449"}],"version-history":[{"count":1,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/449\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4329,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/449\/revisions\/4329"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/456"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=449"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=449"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/karsten-seiferlin.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=449"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}