(Die ganze Welt) Ich fand diesen Fachbeitrag von Prof. Rahmstorf so gut, daß ich ihn mir noch einmal durchgelesen habe. Hier ist für ALLE Menschen das wirklich sehr gut erklärt. Niemand muss sagen, er verstünde nicht die Klimakatastrophe, denn von Klimawandel brauchen wir nicht mehr reden.
Und ich muß diesen Gastbeitrag mir aus „DER SPIEGEL“ ausborgen um ihn weiteren Menschen zugänglich zu machen.
Hitze und Überschwemmungen, Dürre und Waldbrände verursachen weltweit großes Leid. Die Zunahme der Extreme wurde seit Jahrzehnten richtig vorhergesagt – dank einem einfachen physikalischen Gesetz.
Es gibt ein Rezept für Katastrophen: für die Feuersbrünste in Kanada, die Sintfluten in Griechenland, die Dürren in Spanien oder Hitzerekorde in Italien. Vermutlich kennen die meisten Menschen es schon: Warme Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen, und zwar pro Grad Erwärmung rund sieben Prozent mehr. Dies wird seit vielen Jahren von Klimaforschern erklärt, immer wieder auch im Wetterbericht.
Das dahintersteckende physikalische Gesetz wurde 1834 von dem französischen Physiker Émile Clapeyron erkannt, der deutsche Physiker und »Vater der Thermodynamik« Rudolf Clausius hat es 1850 aus Grundgesetzen der Thermodynamik hergeleitet, es trägt den Namen »Clausius-Clapeyron-Gesetz«.
Dieses CC-Gesetz – so kürzen Fachleute es ab – zeigt, wie viel Wasserdampf in einen Kubikmeter passt. Die maximale Wasserdampfmenge nimmt exponentiell mit der Temperatur zu (siehe Grafik). Das hat erstaunliche und teils sogar verheerende Konsequenzen, von denen wir in diesem Sommer mehr gesehen haben, als uns lieb ist. Nicht nur für Extremniederschläge, sondern ebenso für Dürren, Waldbrände und sogar für das ganze Ausmaß der Erderwärmung.
Extremregen
Generell regnet es, wenn feuchte Luftmassen aufsteigen. Denn beim Aufsteigen kühlt sich die Luft stark ab, mit jedem Kilometer mehr Höhe wird die Luft rund sechs Grad kälter und kann nach der CC-Formel immer weniger Wasser halten – es fällt zu Boden. Hinzu kommt: Wenn es ein Grad wärmer ist, dann ist nach der Formel in einer mit Feuchte gesättigten Luftmasse (das heißt 100 Prozent relative Luftfeuchte) rund sieben Prozent mehr Wasserdampf vorhanden und regnet ab.
Messdaten bestätigen für Starkregen im Großen und Ganzen diese theoretische Erwartung. Eine Studie der ETH Zürich hat das speziell für die Wetterstationen in Deutschland, den Niederlanden, Österreich und der Schweiz gezeigt. Extremniederschläge haben hier signifikant zugenommen – und zwar im Mittel gerade um 7,3 Prozent pro Grad Erwärmung der Nordhalbkugel. Auch weltweit zeigen die Daten von Wetterstationen eine Zunahme von Extremregen . Die Häufigkeit von neuen Rekorden in der Tagessumme des Niederschlags ist bereits seit den Neunzigerjahren statistisch signifikant erhöht und steigt immer weiter.
Besonders günstige Bedingungen für Extremregen herrschen in der Nähe von relativ warmen Wasserflächen, die für Nachschub an feuchtegesättigten Luftmassen sorgen, wie derzeit am östlichen Mittelmeer.
Für Gewitterregen deuten Untersuchungen darauf hin, dass sie besonders stark zunehmen – sogar mehr als nach dem Clausius-Clapeyron-Gesetz zu erwarten. Womöglich weil der Aufwind in der Gewitterzelle stärker wird, angetrieben durch die freigesetzte latente Wärme des Wasserdampfs, sodass mehr feuchte Luft aus der Umgebung in die Gewitterzelle hineingesogen wird. Hier wirkt das CC-Gesetz also gleich doppelt: auf den Wassergehalt und auf die Intensität und Größe der Gewitterzelle.
Dürre
Diesen Sommer konnte man in den sozialen Medien wieder die »Klimaskeptiker« lamentieren sehen: »Eben noch sollte der Klimawandel an der Dürre schuld sein, und jetzt auf einmal am starken Regen?!« Zugegeben, das klingt erst mal widersprüchlich. Trotzdem ist beides wahr: Es sind zwei Seiten einer Medaille, genauer des CC-Gesetzes. Denn weil warme Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann, nimmt auch der sogenannte Dampfhunger der Atmosphäre exponentiell zu, wie die Grafik zeigt. Wasser verdunstet schneller, wenn die Luft den Wasserdampf begierig aufnimmt und abtransportiert. Die wärmere Luft saugt geradezu das Wasser aus Böden und Vegetation.
Dazu muss man noch wissen: Bei der Klimaerwärmung ändert sich die relative Luftfeuchte im Mittel fast nicht, denn je voller die Atmosphäre mit Wasserdampf ist, desto mehr regnet wieder runter. Und was »voll« heißt, bestimmt die relative Luftfeuchte: Sie gibt an, wie nahe man an der Obergrenze laut CC-Gesetz ist, also bei 100 Prozent relativer Luftfeuchte.
Und das erklärt den Dampfhunger. Eine Luftmasse mit (zum Beispiel) 60 Prozent relativer Luftfeuchte kann umso mehr Wasserdampf aufnehmen, je wärmer es ist (roter Bereich in der Grafik). Die Verdunstung von Wasser von Boden oder Pflanzen geht umso schneller, je mehr Wasserdampf die Luft aufnimmt.
Böden und Wälder, Gärten und Ackerpflanzen trocknen also umso schneller aus, je wärmer es wird – wegen des CC-Gesetzes. Wenn es einige Zeit kaum regnet, herrscht schneller Dürre. Die Niederschläge müssten deutlich zunehmen, um in einem wärmeren Klima die schnellere Austrocknung durch Verdunstung auszugleichen.
Verstärker für die Erderhitzung
Dass CO₂ ein Treibhausgas ist, dessen Anstieg zu einer globalen Erwärmung führt, ist elementare Physik und seit den 1850er-Jahren durch die Arbeiten von Eunice Foote und John Tyndall belegt. Aber wie stark ist diese Erwärmung? Auch da spielt das CC-Gesetz wieder eine entscheidende Rolle. Denn die direkte Strahlungswirkung einer CO₂-Verdoppelung in der Luft hat eine Heizwirkung von 3,7 Watt pro Quadratmeter Erdoberfläche, was nur zu einem Grad Celsius Erwärmung führen würde, wie sich direkt aus dem seit dem Jahr 1884 etablierten Stefan-Boltzmann-Gesetz der Physik errechnen lässt.
Doch es gibt verstärkende Rückkopplungen, und die wichtigste ist die Wasserdampfrückkopplung. Denn Wasserdampf ist wie CO₂ ein Treibhausgas. Höhere Temperatur bedeutet mehr Wasserdampf in der Luft, wie das CC-Gesetz es fordert und wie Messdaten bestätigen, und der erhöht dann die Temperatur weiter. Dadurch verdoppelt sich die Erwärmung durch das CO₂ von einem auf zwei Grad Celsius. Durch weitere Rückkopplungen wird dies nochmals um 50 Prozent verstärkt, auf insgesamt rund drei Grad Celsius nach einer CO₂-Verdoppelung.
Das sind die Gründe, warum das CC-Gesetz ein Rezept für Katastrophen ist: für eine Verdoppelung der Erderhitzung, für Extremregen mit Sturzfluten, für Dürren mit Ernteausfällen und für Waldbrände außer Kontrolle. Um die Hintergründe der zunehmenden Wetterextreme zu verstehen, benötigt man kein Klimamodell, auch keine aufwendigen Attributionsstudien – lediglich ein Grundverständnis der seit dem 19. Jahrhundert bekannten Physik. Die Messdaten bestätigen diese Zusammenhänge. Die Frage ist nur noch, wie viel weiter wir unseren Heimatplaneten durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe aufheizen wollen. Mit allen Folgen und für Jahrtausende .
Stefan Rahmstorf schreibt regelmäßig für den SPIEGEL über die Klimakrise. Er ist Klima- und Meeresforscher und leitet die Abteilung Erdsystemanalyse am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).
Seit dem Jahr 2000 ist er zudem Professor für Physik der Ozeane an der Universität Potsdam. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehören die Paläoklimaforschung, Veränderungen von Meeresströmungen und Meeresspiegel sowie Wetterextreme.
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