Klimaforschung Hitzestau im Superrechner

Ist die Hitzewelle der vergangenen Wochen ein Vorgeschmack auf die globale Erwärmung? Antworten auf diese und weit komplexere Fragen soll der japanische Supercomputer „Earth Simulator“ in Yokohama liefern - inklusive einer Extremwetterprognose für die nächsten dreißig Jahre.

Das japanische Wissenschaftsministerium will im Frühjahr 2007 ein Forschungsprogramm starten, das Extremwetter-Prognosen für die nächsten 30 Jahre ermöglichen soll. Wie kann das funktionieren, wo doch kein Meteorologe vorhersagen kann, wie das Wetter irgendwo auf dem Globus in einer Woche aussehen wird?
Mehr als eine Woche schaffen wir mittlerweile schon, zehn Tage sind realistisch. Aber Sie haben recht: Auch mit dem „Earth Simulator“ können wir nur eine Hochrechnung auf Basis vorhandener Daten vornehmen, wobei wir allerdings, was die Prognose über 30 Jahre angeht, hochauflösende Modelle verwenden werden, wie sie auch in der numerischen Wettervorhersage zum Einsatz kommen. Trotzdem werden wir nicht sagen können, wie das Wetter an einem bestimmten Tag im Jahr 2037 sein wird. Genaue Wetterprognosen über zehn Tage hinaus sind tatsächlich nicht möglich.

Lassen sich mit dem „Earth Simulator“ Hitzewellen in Westeuropa vorhersagen, also in welchem Jahr sie auftreten und wie lange sie anhalten werden?
Wann genau mit einer Hitzewelle zu rechnen ist, werden wir nicht prognostizieren können. Aber wir können Tendenzen aufzeigen. Etwa die, ob Hitzewellen in den nächsten zehn Jahren eher schwächer ausfallen, danach aber an Intensität zunehmen werden.

Hält die gegenwärtige Wärmeperiode im August an?
Die Hitzewelle in Europa wird - wie die im Jahre 2003, die wir übrigens per Computermodell erfolgreich simuliert haben - durch ein blockierendes Hoch über dem Nordatlantik verursacht, was wiederum mit der in den letzten Jahren gestiegenen Oberflächentemperatur dieses Meeres zusammenhängt. Nach der aktuellen Jahreszeiten-Vorhersage des National Center for Environmental Prediction im amerikanischen Maryland wird die Hitzewelle über Europa bis weit in den August hinein andauern.

Von einer 30-Jahres-Extremwetter-Prognose erhofft man sich auch Erkenntnisse über bevorstehende Naturkatastrophen, etwa Dürren, Wirbelstürme oder starke Regenfälle, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten und Hilfsgelder für die betroffenen Gebiete bereitstellen zu können.
Ein solch hochgestecktes Ziel kann eine gute Motivation sein. Dafür müssen wir aber zunächst einmal unsere Klimamodelle dramatisch verbessern. Eine einfache Aufgabe ist das nicht. Ich denke, nützlicher wäre es, wenn wir in naher Zukunft Extremwetterlagen bis zu zwei Wochen im voraus vorhersagen und darüber hinaus einen realistischen Ausblick für die folgenden sechs Monate geben könnten. Aber möglicherweise bin ich hier voreingenommen, weil das mein Forschungsgebiet ist.

Eine Sechs-Monats-Prognose, die beispielsweise im Januar eine Hitzewelle für den kommenden Sommer mit achtzigprozentiger Wahrscheinlichkeit voraussagt, wäre für Landwirtschaft, Wasserversorgung, Versicherungswirtschaft interessant. Wann ist so etwas möglich?
Das wäre mit Sicherheit von hohem Nutzen, setzt aber auch voraus, daß man die Bedeutung von Wahrscheinlichkeiten versteht und damit umgehen kann. Unsere Gruppe prüft gerade, was unser gekoppeltes Atmosphäre-Ozean-Modell (CFES) hinsichtlich einer Prognose über sechs Monate leisten kann. Aber ich glaube nicht, daß wir jemals eine Jahreszeitenprognose mit einem Wahrscheinlichkeitsgrad von 80 Prozent werden abgeben können. Der extrem kalte Dezember vergangenen Jahres wurde zwar vom japanischen Wetterdienst mit einem Wahrscheinlichkeitsgrad von 70 Prozent vorhergesagt. Und die Prognose war richtig. Aber ein solch hoher Prozentsatz ist nur selten zu erzielen.

Haben Hitzewellen in Europa Auswirkungen auf das Wetter in Japan?
Ja. Häufig ist das Wetter in Europa mit dem in Japan über Jetstreams verbunden, also über starke Windströme in der Troposphäre oder Stratosphäre. Im Sommer 2003 zum Beispiel wurde beim Zerfall der Blockierung über Europa Energie freigesetzt, die sich entlang des subpolaren Jets am nördlichen Rand Eurasiens ausbreitete und das Hochdruckgebiet über Ochotsk an der russischen Ostküste vergrößerte, was uns in Japan einen kühlen Sommer brachte. Dafür hatten wir im Jahre 2004 dann eine Hitzewelle in Tokio, eigentlich eine regional begrenzte Föhnsituation, dennoch ebenfalls aus Europa abzuleiten: Atmosphärische Wellenenergie gelangte über Griechenland in die Eintrittsregion des dortigen subtropischen Jets, mäanderte in einer Höhe von etwa zehntausend Metern ziemlich genau die Seidenstraße entlang, um schließlich das subtropische Hochdruckgebiet bei Japan zu verstärken. Wegen dieses eigentümlichen Verlaufs nenne ich es das „Seidenstraßen-Muster“.

Wird unsere diesjährige Hitzewelle ebenfalls das Wetter in Japan beeinflussen?
Ich denke, das ist bereits der Fall. Normalerweise wird das Regenband „Baiu“ um diese Jahreszeit vom Hoch über den pazifischen Bonininseln nach Norden abgedrängt, so daß wir um den 20. Juli herum einen trockenen, heißen Sommer in Tokio haben. In diesem Jahr jedoch haben atmosphärische Wellen aus Europa das Hochdruckgebiet über dem Ochotskischen Meer im Norden verstärkt, so daß die Baiu-Regenfront noch immer über den japanischen Inseln steht. Besonders auf Kyushu im Süden kam es wegen der starken Regenfälle zu zahlreichen Erdrutschen. Es gab Tote, Verletzte und Vermißte, und viele Anwohner mußten aus den gefährdeten Gebieten evakuiert werden.