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2017 war zweitwärmstes Jahr seit Beginn der Messungen im Jahr 1880

MisterEde — Sun, 07 Jan 2018 18:26:48 +0000

Nachdem das alle paar Jahre auftretende Naturphänomen El Niño, das die weltweite Temperatur ab Ende 2015 auf Rekordwerte getrieben hatte, abgeklungen ist, ging die Globaltemperatur erwartungsgemäß wieder etwas zurück. Während im Rekordjahr 2016 die Globaltemperatur nach Angaben der NASA noch rund 1,25 Grad über der durchschnittlichen Temperatur der Jahre 1880 – 1920 lag, wird die Abweichung nach oben im Jahr 2017 rund 1,15 Grad betragen [1].

Legt man das meteorologische Jahr (1. Dezember 2016 – 30. Novemeber 2017) zugrunde, so war das Jahr 2017 seit Beginn der Messungen im Jahr 1880 global das zweitwärmste Jahr nach 2016 [2]. Auch für das Kalenderjahr 2017 (1. Januar – 31. Dezember) ist davon auszugehen, dass es hinter 2016 (wärmstes Jahr) und vor den Jahren 2015 (drittwärmstes Jahr) und 2014 (viertwärmstes Jahr) auf dem zweiten Platz in der Rangliste der wärmsten Jahre landen wird. Damit sind die Jahre 2014 – 2017 die heißesten Jahre auf der Erde seit mindestens 100.000 Jahren [3].

Zwar ist auch für 2018 davon auszugehen, dass die Globaltemperatur die Rekordwerte des Jahres 2016 nicht erreichen wird [4], doch es gibt beunruhigende Indikatoren, die auf eine weitere Verschärfung der Klimaerwärmung hindeuten. Im November 2017 erreichte die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre nach Berechnungen der NASA einen saisonbereinigten Höchststand von 407,22 ppm [5] und auch der anthropogene CO₂-Ausstoß dürfte 2017 ein neues Rekordniveau erreicht haben [6]. Was dies beides für die Entwicklung der Globaltemperaturen der nächsten Jahrzehnte bedeutet, habe ich Anfang letzten Jahres im Artikel „Klimawandel: Die Erde kocht bereits“ ausführlich beschrieben, weshalb ich mir an dieser Stelle auf weitere Ausführungen verzichte.

Einflussfaktoren auf das Klima und den Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Was ist Klima und Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

[1] Datenreihe der NASA zur globalen Temperaturanomalie seit 1880 (Link zur Datenreihe auf nasa.gov)

[2] ebenda

[3] vgl. Die Entwicklung der Globaltemperatur bis 2016 (www.mister-ede.de – 23.01.2017)

[4] Einordnung des Wetters und Klimas des Jahres 2017 von Tagesschau.de (Link zum Beitrag auf www.ardmediathek.de)

[5] Messungen der NASA zur CO₂-Konzentration in der Atmosphäre (Link zur Datenübersicht auf nasa.gov)

[6] Artikel vom 13.11.2017 auf Zeit-Online zum CO₂-Ausstoß 2017 (Link zum Artikel auf www.zeit.de)

Klimawandel: Die Erde kocht bereits

MisterEde — Tue, 07 Feb 2017 19:39:21 +0000

Immer wieder wurde in der Vergangenheit das Ziel bekräftigt, die durch den Menschen verursachten Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um so der Klimaerwärmung entgegenzuwirken. Doch am Ende konnten auch zahlreiche Klima-Gipfel und internationale Abkommen, wie das Kyoto-Protokoll, nichts daran ändern, dass sich der CO₂-Ausstoß zwischen 1970 und 2015 von rund 15 Mrd. Tonnen pro Jahr auf über 35 Mrd. Tonnen mehr als verdoppelt hat [1]. Nach Messungen der NASA bzw. der US-Behörde NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) hat sich damit der CO₂-Gehalt in der Atmosphäre von 0,28 ‰ im Jahr 1950 auf inzwischen 0,41 ‰ im Jahr 2016 erhöht [2]. Zum Vergleich: Vor 1950 lag der Wert für mindestens 400.000 Jahre nie über 0,3 ‰. Aber auch die Konzentration anderer Treibhausgase in der Atmosphäre hat sich in den letzten Jahrzehnten deutlich erhöht. Lag der Methan-Anteil seit 800.000 Jahren bis in das 18. Jahrhundert nie über 700 ppb (parts per billion / Teilchen pro Milliarde Teilchen), wuchs er bis 1950 auf etwa 1.100 ppb und schoss seitdem auf aktuell zum Teil über 1.800 ppb in die Höhe [3].

Entsprechend hat sich die Atmosphäre bereits jetzt massiv verändert und zu einer Erderwärmung geführt. Nach Daten der NASA bzw. der NOAA lag die Globaltemperatur 2016 rund 1,3°C über der durchschnittlichen Globaltemperatur der Jahre 1901 – 1920 und selbst im vierjährigen Mittel der Jahre 2013 – 2016 ist die Globaltemperatur rund 1,1°C höher als noch zu Beginn des letzten Jahrhunderts [4]. Einen solchen Temperaturanstieg in nur 100 Jahren gab es, zumindest in den letzten 250.000 Jahren, kein einziges Mal [5]. Wenn man ehrlich ist, muss man deshalb sagen, dass die Erde bereits jetzt am kochen ist.

Geht der Anstieg der Globaltemperatur in derselben Geschwindigkeit weiter wie seit 1980, liegt sie im Jahr 2050 bereits bei 2,5°C über dem Wert der Jahre 1901 – 1920. Doch auch ein noch schnellerer Anstieg ist angesichts der hohen Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre sowie diversen Rückkopplungseffekten nicht unwahrscheinlich.
Auch wenn es in den nächsten Jahren wieder etwas kälter werden kann als im Rekordjahr 2016, ist die Erwärmung des Erdklimas inzwischen vorgezeichnet. Nachdem Methan bis zu 15 Jahre und CO₂ sogar bis zu 120 Jahre in der Atmosphäre verweilt [6], würde selbst ein vollständiger Stopp der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen nichts mehr an dieser Entwicklung ändern.
Umso tragischer ist jedoch, dass auch weiterhin Unmengen an Treibhausgasen zusätzlich in die Atmosphäre geblasen werden. Zwar wird versucht, die Emissionen nicht weiter anwachsen zu lassen, doch selbst wenn sie auf dem aktuellen Level stabilisiert werden können, wird sich damit die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre noch weiter erhöhen. Die Frage ist also nicht mehr, ob sich der Klimawandel verhindern lässt, sondern nur noch, in welcher Geschwindigkeit er voranschreitet und wie sich die Menschheit auf ihn einstellen kann.

Einflussfaktoren auf das Klima und den Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Was ist Klima und Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

[1] Bericht der EU-Kommission „Trends in Global CO₂-Emissions“ von 2016, S. 13 (Link zur PDF auf ec.europa.eu)

[2] Messungen der NASA zur CO₂-Konzentration in der Atmosphäre (Link zur Datenübersicht auf nasa.gov)

[3] Darstellung der NASA zur Methan-Konzentration in der Atmosphäre (Link zur Darstellung auf nasa.gov)

[4] Datenreihe der NASA zur globalen Temperaturanomalie seit 1880 (Link zur Datenreihe auf nasa.gov)

[5] Untersuchungen des Vostok-Eiskerns nach verschiedenen Methoden unter anderem von C. Lorius, J. Jouzel, C. Ritz, L. Merlivat, N.I. Barkov, Y.S. Korotkevitch und V.M. Kotlyakov. Eine Übersicht der Auswertungen sowie Datenreihen hierzu gibt es beim „National Climatic Data Center” der NOAA (Link zur Übersicht auf ncdc.noaa.gov)

[6] Erläuterung des Bundesumweltamtes zu den verschiedenen Treibhausgasen (Link zur Erläuterung auf www.umweltbundesamt.de)

Die Entwicklung der Globaltemperatur bis 2016

MisterEde — Mon, 23 Jan 2017 20:23:48 +0000

Bereits vor fünf Jahren hat sich dieser Blog mit der Entwicklung der globalen Temperatur auf der Erde auseinandergesetzt. Um die Daten auf den aktuellen Stand zu bringen, fließen hier nun die neuesten Daten der NASA aus dem Jahr 2016 ein, die ihrerseits auf Daten des GHCN (Global Historical Climatology Network) und Daten der US-Behörde NCDC (National Climatic Data Centers) beruhen. Daneben werden in diesem Artikel die Temperaturanomalien der letzten 200.000 Jahre anhand der Untersuchungen des Vostok-Eiskerns auf Basis von Auswertungen von Lorius, Sowers, Jouzel und anderen dargestellt und mit den Daten der NASA zusammengeführt.

Die globale Temperaturentwicklung (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Die Globaltemperatur von 1880 bis 2016 [1]:

Die Temperaturanomalien von 1880 bis 2016 auf Basis des Vergleichszeitraums 1951 bis 1980:

Die Temperaturanomalien von 1880 bis 2016 auf Basis des Vergleichszeitraums 1880 bis 1950:

Werden als Vergleichszeitraum nicht die Jahre 1951 bis 1980, sondern die Jahre 1880 bis 1950 verwendet, verschiebt sich die Kurve der Temperaturanomalie um 0,2 Grad Celsius nach oben, weil die Globaltemperatur im Zeitraum von 1880 bis 1950 um diesen Betrag niedriger lag.

Die Temperaturanomalien der letzten 10.000 bzw. 200.000 Jahre:

Die Untersuchungen des Vostok-Eiskerns beziehen sich auf Proben, deren Alter zunächst bestimmt werden muss. Die Altersbestimmungen von Lorius, Sowers, Jouzel und anderen sind dabei unterschiedlich, weshalb für die nachfolgenden Grafiken ein Mittelwert verwendet wird. Die jüngste Probe ist dabei etwa auf das Jahr 1950 zu datieren. Für jede dieser Proben wurde ein Wert für die lokale Temperaturanomalie bestimmt und hieraus von Jouzel et al. in „Climatic interpretation of the recently extended Vostok ice records” (1996) mit Hilfe anderer Daten ein Wert für die globale Temperaturanomalie errechnet [2].

Kombination der Daten aus den Vostok-Eiskern-Untersuchungen mit der NASA-Datenreihe:

Nachdem Jouzel aus den Daten der Vostok-Eiskern-Untersuchungen eine globale Temperaturanomalie errechnet, ist die Zusammenführung mit der von der NASA ausgewiesenen globalen Temperaturanomalie möglich. Allerdings verschiebt sich die Kurve der NASA-Datenreihe in der Grafik nach oben oder nach unten, je nachdem welcher Vergleichszeitraum für die Temperaturanomalien der NASA-Datenreihe verwendet wird.

Wird für die Werte der NASA-Datenreihe ein ähnlicher Zeitabstand gewählt wie bei den Proben aus den Vostok-Eiskern-Untersuchungen, also die grafische Verzerrung beseitigt, wird noch deutlicher, wie steil der Temperatur-Anstieg in den letzten 136 Jahren war. Nachdem überdies lediglich ein Mittelwert für die NASA-Datenreihe verwendet wird, ist der Wert für das einzelne Jahr 2016 sogar nochmals um 0,18 Grad Celsius höher als aus den Grafiken zu entnehmen ist.

Klimawandel: Die Erde kocht bereits (www.mister-ede.de – 07.02.2017)

Was ist Klima und Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

[1] Die Werte der NASA-Datenreihe weisen den Temperaturunterschied zum Vergleichszeitraum 1951-1980 aus. Für diesen Zeitraum wird eine Globaltemperatur von 14 Grad Celsius angenommen. (Link zur Datenreihe auf nasa.gov)

[2] Die Untersuchungen des Vostok-Eiskerns wurden nach verschiedenen Methoden unter anderem von C. Lorius, J. Jouzel, C. Ritz, L. Merlivat, N.I. Barkov, Y.S. Korotkevitch und V.M. Kotlyakov durchgeführt. Die Ergebnisse sind in diversen Büchern aufgearbeitet. Eine Übersicht der Auswertungen sowie Datenreihen hierzu gibt es beim „National Climatic Data Center” der US-Behörde „National Oceanic and Atmosperic Administration” (Link zur Übersicht auf ncdc.noaa.gov)

2012: Zweitwärmster Oktober seit Beginn der Aufzeichnungen

MisterEde — Sun, 25 Nov 2012 06:55:30 +0000

Der Oktober 2012 ist der zweitwärmste Oktober, der seit 1880 erfasst wurde. Der globale Index für die Luft- und Wassertemperatur ist mit 0,68 °C über dem Durchschnitt genauso hoch wie im Oktober 2003 und nur etwas niedriger als 2005, als die Temperaturabweichung nach oben 0,73 °C betrug. Auch schon der Mai 2012 ist nach diesen Aufzeichnungen der zweitwärmste hinter dem Jahr 1998 und der September 2012 der drittwärmste Monat seiner Art.

Eine übersichtliche Liste der Temperaturanomalien von Jahren oder einzelnen Monaten ist bei der NASA abrufbar.

Textdatei zu den Temperaturanomalien (nasa.gov)

Es gibt allerdings auch noch andere Aufzeichnungen, z.B. des National Climatic Data Center. Man kann sich also immer das passende raussuchen.

Liste des NCDC (ftp.ncdc.noaa.gov)

Um die Grafik besser einordnen zu können, habe ich noch eine weitere Grafik zu den Temperaturanomalien der letzten 250.000 Jahre aus einem anderen Beitrag eingefügt.

(Achtung! Diese Grafik ist rückwärtsgerichtet. Das Jahr 2012 ist hier links und der Zeitpunkt vor 250.000 Jahren ist rechts abgebildet.)

Die globale Temperaturentwicklung (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Einflussfaktoren auf das Klima und den Klimawandel (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Die globale Temperaturentwicklung

MisterEde — Fri, 16 Mar 2012 07:52:10 +0000

Das Klima ist für die Menschen schon immer ein wesentlicher Bestandteil in den verschiedenen Kulturen gewesen. Ob Sonne und Temperatur oder auch Regen, es gibt viele Aufzeichnungen, aber das Problem der Vergleichbarkeit ist natürlich gegeben. Ich habe mehrere Datenreihen verwendet um ein möglichst gutes Bild über die Temperaturentwicklung zu bieten. Zum einen habe ich immer verschiedene Zeiträume abgebildet, damit man sich einen Eindruck über die Kurvenentwicklung machen kann. Zum anderen habe ich die Daten übereinandergelegt um möglichst viel Aussagekraft zu erhalten. Die Datenreihe des WRI (World Resources Institute) bietet eine gute Grundlage, weil die Daten über fast 150 Jahre annähernd vergleichbar vorhanden sind. Als weitere Basis habe ich eine Untersuchung einer Bodenprobe genommen. Die Daten werden vom NOAA bereitgestellt. Aus den Bodenproben wurde nach unterschiedlichen Methoden das Alter der Schichten bestimmt und verschieden Werte, welche auf die Temperatur schließen lassen. Schwankungen dieser Werte wurden als Temperaturabweichung dargestellt. Die Grafiken sind so zu verstehen, dass der aktuelle Zeitpunkt links und der am längsten vergangen Zeitraum rechts abgetragen ist. Die Zeitangaben sind entweder in Jahren seit her (links steht 0), oder in Jahren v. / n. Christus abgetragen (links steht das Jahr 2000).

Dieser Beitrag ist aus dem Jahr 2012, daher der Hinweis auf ein Update aus dem Jahr 2017: Die Entwicklung der Globaltemperatur bis 2016 (www.mister-ede.de – 23.01.2017)

Datenreihe I (aus der Bodenprobe – Eiskern):

Datengrundlage: Petit, J.R., et al., 2001, Vostok Ice Core Data for 420,000 Years, IGBP PAGES/World Data Center for Paleoclimatology Data Contribution Series #2001-076. NOAA/NGDC Paleoclimatology Program, Boulder CO, USA.

Abrufbar: http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/vostok/vostok_isotope.html

Grafik: Selbst erstellt

Man erkennt dass Schwankungen von geschätzten 3 Grad, durchaus in einem Zeitraum von 100 Jahren auftreten können. Es zeigt aber auch, das stärkerer Schwankung nur in einem sehr langen Zeitraum auftreten. Allerdings sind die Daten nur punktuell, weshalb daraus noch nicht auf das Weltklima geschlossen werden kann. Hierfür sind die nachstehenden Untersuchungsergebnisse interessant.

Datenreihe II (aus der Bodenprobe – Eiskern):

Datengrundlage: Die Daten stammen aus verschiedenen Ergebnissen, die von J. Jouzel und anderen veröffentlicht wurden (1987, 1993, 1996). Teilweise sind die Daten kombiniert, teilweise habe ich die Daten selbst noch kombiniert, sodass Mittelwerte der Jahresschätzungen eingeflossen sind. Jouzel berechnet mit Hilfe von weiteren Messdaten eine Art Globaltemperatur aus den Bodenproben.

Abrufbar: http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/metadata/noaa-icecore-2426.html

Grafik: Selbst erstellt

Die Datenreihe von Jouzel stellt die Abweichung der Globaltemperatur dar. Er hat dafür die Werte der Eiskernbohrung mit anderen Daten abgeglichen. Um den Verlauf der lokalen und globalen Temperatur-Anomalie aufzuzeigen, habe ich diese Datenreihen übereinander gelegt.

Datenreihe I und Datenreihe II übereinander gelegt:

Aus dem Abgleich ist gut zu erkennen, wie sich die Schwankungen Global und Lokal verhalten. Lokal sind größere Schwankungen vorhanden als für die gesamte Erde.

Datenreihe III (weltweite Messdaten):

Datengrundlage: Die Daten stammen vom WRI World Resources Institute. Es sind Messdaten eines globalen Netzwerkes, die bis ins 19. Jahrhundert zurückreichen. Um die Daten abzusichern, könnte ein Vergleich mit Daten der NASA hilfreich sein.

Untersuchungsansatz zu Klimadaten der NASA (www.mister-ede.de – 16.03.2012)

Grafik: Selbst erstellt

Datenreihen I, II und III:

Um die Datenreihen sinnvoll vergleichbar zu machen, habe ich die Daten der Reihen I und II interpoliert (mit zwischen Werten ausgefüllt). Aus Datenreihe III habe ich die Anomalie ermittelt, indem ich eine Grundtemperatur von 13,9 Grad unterstellt und deshalb abgezogen habe.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass Datenreihe I nur für einen lokalen Punkt aussagen trifft, während Datenreihe II die globale Temperatur annähern soll. Die Forschungsergebnisse zur Datenreihe II stammen aus den 90er Jahre, weshalb zum aktuellen Verlauf keine Aussage getroffen werden kann. Die Differenz der Datenreihe II zu Datenreihe III erkläre ich mir durch die Berechnungsweise durch Jouzel. Um die Kurve von Jouzel zu überprüfen wären vergleiche mit anderen Bodenproben notwendig. Besonders aufschlussreich könnten die Daten der NASA sein, die satellitengestützte Ergebnisse veröffentlich haben. Die Daten beginnen ab 1983 und könnten die gemessene Temperaturkurve (Datenreihe III) überprüfen. Nach meinem Verständnis sind Schwankungen der globalen Temperatur innerhalb von wenigen Jahrzenten nur in kleinerem Rahmen möglich (1 bis maximal 2 Grad). Nach meiner Einschätzung ist das obere Limit des Üblichen erreicht. Allerdings nimmt die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs in den letzten Jahrzenten zu (Datenreihe III), sodass ein rascher Temperaturrückgang unwahrscheinlich wirkt. Wenn die Daten zuverlässig sind, dann dürfte ein Temperaturanstieg von einem weiteren Grad der klare Beweis für einen Klimawandel sein, den es in dieser Form (Geschwindigkeit und Ausschlag nach oben) noch nicht gab.

Eigene Schätzung:

Um dies zu verdeutlichen habe ich Datenreihe I und III vereint und ein gewichtetes Mittel eingefügt. Nochmal der Hinweis, dass Datenreihe I nur einen lokalen Punkt, Datenreihe III die globale Temperatur widerspiegelt. Während Datenreihe II eigentlich mit Datenreihe III korrelieren müsste, sollten die Schwankungen von Datenreihe I höher sein. Deshalb habe ich diese um den Faktor 2 reduziert, was willkürlich gewählt ist. Die Idee ist, so zu tun, als ob ein Teil der lokalen Schwankungen auf globale Einflüsse zurückzuführen ist. Diese globalen Einflüsse wären auf die Gesamttemperatur dann genauso hoch, wie auf einen lokalen Punkt.

Die grüne Kurve besteht aus zwei unterschiedlichen Reihen, die Daten sind also nicht einfach vergleichbar. Ab 1880 wurden globale Temperaturschwankungen, bis 1880 lokale Schwankungen gemessen. Die blaue Kurve müsste sich mit der roten übereinander legen. Nachdem dies nicht der Fall ist, müssen die Daten der letzten 50 Jahre noch weiter überprüft werden. Dennoch ist die grüne Kurve meine vermutete Globaltemperatur aus den ausgewerteten Messdaten.