Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt
Unser Heimatstern war auch im Februar 2018 sehr unterdurchschnittlich aktiv. Die festgestellte mittlere SSN (SunSpotNumber) für den Monat betrug 10,6. Sie lag bei 30% dessen, was in diesem Zyklusmonat im Mittel ( Zyklus 1…23) bisher zu verzeichnen war. An 11 der 28 Tage war überhaupt kein Fleck zu beobachten, zwischen dem 4. und dem 16. des Monats war auf der Südhemisphäre der Sonne ein wenig Aktivität zu verzeichnen. Auf der Nordhemisphäre waren nur während der letzten 3 Tage d.M. Flecke sichtbar.
Abb.1: Die Aktivität des Zyklus –SC- 24 (rot) im Vergleich mit einem mittleren Zyklus (blau) und dem seit vielen Monaten recht ähnlichen SC5 ( schwarz).
Der gesamte absteigende Teil des Aktivitätszyklus, etwa ab Zyklusmonat 75 ist ausgeprägt schwach im Vergleich zum Mittelwert. Der Gesamtzyklus weist eine mittlere Aktivität von nur 55% aus. Der Vergleich der Zyklen untereinander:
Abb.2: Die Aktivität der Zyklen (SC: Solar Cycle) seit Beginn der systematischen Aufzeichnungen im Jahre 1755 (Beginn SC1). Die Zahlen ergeben sich durch das Aufsummieren der monatlichen Abweichungen zwischen den Beobachtungen und dem Mittelwert, blau in Abb.1.
In Abb.2 ist gut zu sehen, dass die Aktivität von Zyklus zu Zyklus recht schwankend sein kann. Werte von +- ca. 3100 sind völlig im Rahmen, die Sonne ist halt sehr dynamisch. Ausgesprochen ungewöhnlich, also deutlich außerhalb der Standardabweichung, sind nur wenige Zyklen: SC4 (+); SC5,6,7 (-); SC19 (+) und SC24 (-). Auch gut zu sehen: Ein einzelner Ausreißer kommt kaum vor, die Aktivität war während SC4,5,6 auf „niedrig“ gesetzt, bis SC11 dann auf „höher“ später bis SC16 auf „niedriger“, SC 17…SC23 dann ausgesprochen stark. Ein Gesetz der Serie? Das spräche ebenfalls für einen weiteren unterdurchschnittlichen SC25 ab etwa 2021.
Der gegenwärtige Status der Ozeane
Viel wurde berichtet über die ungewöhnliche Zeit starker Erwärmung über die Jahre 2015…2017. Wir wollen uns die Ozeane im Überblick anschauen. Fangen wir mit dem einfachsten an, die globalen Meeresoberflächentemperaturen. Ihre Anomalien ( die Differenz zu einem definierten Mittelwert) werden sorgfältig aufgezeichnet und wir gewinnen diese Kurve:
Abb.3: Die globalen Meeresoberflächentemperaturen ( SST: SeaSurfaceTemperatures) als Anomalien der Reihe nach Reynolds (NOAA).
Die SST sind nach ihrem ElNino-bedingten Höhenflug inzwischen wieder auf dem mittleren Niveau von 2014 angekommen, etwa +0,12°C. Der Wärmeimpuls der jüngeren Vergangenheit war zeitlich und in der Amplitude deutlich stärker als der letzte große Ausreißer 1997/98. Warum, darüber hatten wir hier vor Jahresfrist berichtet und hier bestätigt: die freigesetzte Wärmemenge aus dem Unterwasserreservoir des westpazifischen Warmpools war etwa doppelt so groß als beim letzten großen ElNino. Es ist jetzt deutlich sichtbar, wie stark die natürliche Erscheinung ElNino in Zeit und Amplitude wirkte und wie sich danach alles normalisiert. Ob wir eine „Treppenstufe“ sehen wie nach 2002 im Vergleich zu den 90ern auf etwas höherem Niveau…das bleibt abzuwarten. Jedenfalls werden wir wohl von weiterem „Rekord-Gebrüll“ vorerst verschont bleiben.
Die „Oszillationen“ der Ozeane der Nordhalbkugel
Beide großen Ozeane , Atlantik und Pazifik, weisen in ihrem nördlichen Teil periodische Temperaturschwankungen auf, genannt Atlantische multidekadische Oszillation (AMO) und Pazifische dekadische Oszillation (PDO). Beide beschreiben streng genommen etwas Unterschiedliches: Die AMO stellt eine Temperaturvarianz der SST des gesamten außer-tropischen atlantischen Beckens dar. Sie wird definitionsgemäß (das war zu Beginn der 2000er) als trendbereinigte Reihe dargestellt. Dies ist jedoch nicht mehr Stand des Wissens, eine einfache Trendbefreiung ist kaum physikalisch. Es gibt daher den Ansatz, die globalen Temperaturen von den SST des nördlichen Atlantiks durch eine Regression zu entfernen. Wir benutzen diese Herangehensweise.
Abb.4: Die AMO seit 1950 leicht geglättet mit einem 3-Jahrestiefpass. Bis etwa 1965 war sie in ihrer positiven Phase, bis Mitte der 70er dann ein sehr markanter Dip. Nach 1995 dann ein rasanter Anstieg in die positive Phase zurück in der sie gegenwärtig noch ist.
Wir sahen in jüngster Vergangenheit etwa 2015/16 schon einen Abschwung, der allerdings in den letzten Monaten wieder aufgefangen wurde. Ein nachhaltiger Umschwung ins Negative wird nicht vor 2020 erwartet. Die PDO bezeichnet eher ein Muster der Temperaturverteilung des nördlichen Pazifik. Die PDO wechselwirkt mit der ENSO, der tropischen Variabilität des Pazifiks.
Abb.5: Die PDO seit 1900. Sie war bis etwa 1945 in ihrer positiven Phase, danach bis etwa 1980 negativ mit schnellem Anstieg um 1985 und zeigt nach 2000 fallende Tendenz. Ab 2015 machte sie einen „Hüpfer“ die Wechselwirkung mit dem Super-ElNino ließ wahrscheinlich grüßen. Sie fällt gegenwärtig wieder gen null. Quelle.
Beide „Oszillationen“ die in dekadischen Zeiträumen ihr Vorzeichen wechseln, könnten also in naher Zukunft negativ werden. Das hätte Auswirkungen auch auf die globalen Temperaturen und das verstärkte/unterdrückte Auftreten von ElNinos.
Der tropische Pazifik
Die ENSO ist seit September 2017 in einer moderat negativen Phase. Eine LaNina ist (noch) nicht ausgerufen, dafür sind 5 zusammenhängende Monate mit ONI (OceanicNinoIndex) –Werten von unter -0,5 erforderlich. Da bislang 4 Monate erreicht sind und auch der März noch nicht über -0,5 gestiegen ist, sollten wir also letztendlich eine LaNina 2017/18 bekommen, wenn auch keine sehr starke.
Abb. 6: Die Entwicklung des Index Nino3,4 seit 1980. Er zeigt eine moderate LaNina an gegenwärtig. Quelle.
Wie lange dieser Zustand anhalten wird ist momentan schwer vorherzusagen. Wir müssen uns bis zum Sommer gedulden um zu sehen, ob sich der tropische Pazifik hin zu neutralen Bedingungen entwickeln wird oder die Tendenz zur LaNina anhält.
Der Meeresspiegel
Mitte Februar ging eine erschreckende Mitteilung durch alle Medien, auch die Tagesschau mahnte: Der Pegel steigt nicht linear sondern quadratisch und bis Ende des Jahrhunderts haben wir 65 cm zu erwarten! Bei linearem Anstieg mit den heutigen Raten von ca. 3mm/a wären es nur beherrschbare 25 cm. Was steckte dahinter? Die Eilmeldungen gingen zurück auf diese Arbeit unter Führung von Robert S. Nerem von der Universität Boulder/Colorado. Darin hatten die Autoren die Schwankungen des Meeresspiegels die ENSO erzeugt, aus den Beobachtungen heraus rechnen sollen. Ein ElNino lässt es im Ostpazifik viel mehr regnen und das viele Wasser im Ozean führt zu einem temporären Anstieg des globalen Meeresspiegels. Umgekehrt, bei einer LaNina, wird viel Regenwasser auf Land (besonders Australien) zwischengespeichert und dieser vorübergehende Mangel im Ozean ist auch global deutlich sichtbar.
Wie Sie in Abb. 6 gut sehen können, hatten wir nahe dem Beginn der Satellitenaufzeichnungen 1998 einen Wasserüberschuss, nach 2010 einen Mangel und 2017 wieder zu viel. Die beteiligten Autoren entfernten jedoch diese natürlichen Schwankungen nicht vollständig, wie sich bald herausstellte. Dadurch ging der jüngste El Nino zumindest teilweise in die Rechnungen ein und beeinflusste den Trend, ebenso die LaNina 2011/12 und der ElNino 1997/98. Diese zeitliche Verteilung muss einen wachsenden Trend produzieren. Mit diesem Lapsus in den Daten legte man in Nerem et al (2018) einen quadratischen Fit und extrapolierte flugs bis 2100. Ein solches Verfahren impliziert einen Anfängerfehler, den man „Overfitting“ nennt. Eine viel zu kleine Datenbasis von 1993 bis 2017, hier auch noch fehlerbehaftet, erzeugt einen viel zu sicher geglaubten Trend bis 2100.
Da der Arbeit keine Daten angefügt waren, musste man schon zwei, drei Stunden investieren um die Probleme freizulegen. Vermutlich hatten sich die Reviewer dieser Mühe nicht unterziehen wollen und ließen diese wissenschaftlichen Fehlleistung in ein Journal passieren. Von da aus trat die Headline Ihren Zug durch die Medien der Welt an. Glatter Fehlalarm!
Es bleibt festzuhalten: ein fehlerhaftes Papier, dass in die Richtung des Alarmismus weist, schafft es bis in die Tagesschau und die Frühnachrichten vieler Rundfunkanstalten. Erkenntnisse über natürliche, die Temperaturentwicklung dämpfende Einflüsse wie die AMO oder die PDO schaffen es nicht einmal immer bis in den Wissenschaftsteil unserer Medien. So wird mit der Selektion von wissenschaftlichen Nachrichten Politik gemacht. Wir werden sehen, was die Entwicklungen der nächsten Jahre bringt. Beide bedeutenden Ozeanindexe negativ und eine unternormal starke Sonne, das wären schon Konterparts für weitere Erwärmungsszenarien. Wenn es dann offenkundig und für jedermann erfahrbar wird, werden wir das auch in unseren Zeitungen lesen.