In unserer mehrteiligen Reihe rund um das Wetter Winter 2017/18 gehen wir detaillierter auf die Faktoren ein, welche das Winterwetter beeinflussen können. In unserem letzten Teil ging es um den Polarwirbel und die sog. QBO, die Quasi-zweijährige-Schwingung. Heute wollen wir die Serie mit der Meereisausdehnung über der Arktis und deren möglichen Einflussnahme auf das Wetter über Deutschland in den Wintermonaten etwas vertiefen.

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Arktische Eisausdehnung und der Einfluss auf den Winter

Es mag zunächst einmal abstrakt klingen, dass eine Eisfläche über der Arktis einen Einfluss auf unser Wetter haben kann. Dabei spielt weniger das Eis als "Kältepol" eine Rolle, sondern vielmehr dessen Reflektionsfähigkeit. Die Eisfläche sorgt mit ihrer sog. Eis-Albedo-Rückkopplung für eine polare Verstärkung und spielt damit eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde.

Warum? Eis reflektiert die Sonnenstrahlen und weder Land- noch Wassermassen können sich entsprechend erwärmen - die Energie wird quasi zurückgeworfen. Fehlt nun das Eis, so ist der Effekt genau andersherum. Die Energie wird aufgenommen und gespeichert und beschleunigt im schlimmsten Fall noch den Rückgang des arktischen Eisschildes. So verwundert es nicht, dass die arktische Meereisausdehnung im September seit 19979 quasi fast halbiert hat! Im gleichen Zeitraum hat sich aber auch die Meereisdicke halbiert!

Dabei ist der Mechanismus, wie das arktische Meereis das Wetter und Klima über Europa beeinflussen kann noch nicht vollständig verstanden. Eine aber durchaus plausible Erklärung liefert das Alfred-Wegener Institut mit folgendem Zitat:

… als dass das arktische Meereis im Winter relativ warmes Wasser (circa 0 Grad Celsius) von sehr kalter Luft (bis zu −40 Grad Celsius) abschirmt. Mit einem Rückgang des Meereises wird die Atmosphäre deshalb von unten her stark vom Meer erwärmt. Durch eine großflächige Abnahme des Meereises wird sich deshalb der Temperaturunterschied zwischen den niederen und den hohen Breiten der Hauptantrieb für die atmosphärischen Windsysteme reduzieren. Der Rückzug der Meereiskante nach Norden hat auch einen Einfluss auf die Hauptzugbahnen der Tiefdruckgebiete, die von der Meereiskante beeinflusst werden, und damit auf die Großwetterlagen in den benachbarten Regionen….

Der aktuelle Zustand des arktischen Meereises

"Katastrophal" war wohl das Jahr 2012, denn noch nie zuvor war die Meereisausdehnung so gering wie 2012. Aber auch die Folgejahre waren nicht unbedingt besser. Aktuell befindet sich die Meereisausdehnung am unteren Rand der Schwankungen und zeigt tendenziell eine leichte Erholung, ist aber noch weit vom Mittelwert entfernt.

Meereisausdehnung Arktis
Meereisausdehnung Arktis © Alfred-Wegener-Institut

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Welche Auswirkung hat das arktische Meereis auf unser Wetter?

Theoretische Betrachtung: Ist das arktische Meereis intakt, so wird der wesentliche Anteil von Sonnenenergie zurückgeworfen. Das winterliche Höhentief über der Polarregion wird also kräftiger, je besser der Zustand des arktischen Eises ist. Ist der Polarwirbel intakt, so ist eine stringente West-Ost Zirkulation des Jetstreams, bzw. entlang der Polarfront zu erwarten. Stark vereinfacht ausgedrückt sorgt ein intaktes Eisschild für einen starken Polarwirbel, welcher wiederum die Winter über Mitteleuropa häufiger mit einer West-Ost Zirkulation gemäßigt kalt, bzw. relativ mild ausfallen lässt.

Schwindet nun das Eis und das Meer kann die Wärmeenergie aufnehmen, so schwächt das den Höhenwirbel über der Polarregion. Andere Faktoren wie der QBO, oder auch das sog. Major-Warming haben dann "leichteres" Spiel, um den Polarwirbel zu stören, bzw. zu beeinflussen. Somit erhöhen sich die Schwankungen entlang der Polarfront, was zu Wellenbewegungen führt. Man kann sich das vereinfacht in etwa so vorstellen:


Animation eines mäandrierenden Jetstreams (Trogvorstöße)

Schwacher Polarwirbel erhöht also die Chancen auf Winterwetter?

Man erkennt in der Animation sehr gut die sog. Rossby-Wellen entlang der Polarfront. Der gesamte Jetstream mäandriert (Verschlungen). Von nun an kommt es darauf an, wo der Kaltlufttransport in Gang gesetzt wird. Häufiger gehen solche Trogvorstöße in den Wintermonaten über Mitteleuropa nieder, manchmal aber liegt Mitteleuropa auch auf der warmen Vorder-, bzw. Rückseite des Troges. Jedenfalls erhöht ein schwacher Polarwirbel die Wetterturbulenzen und sorgt nicht selten für einen abwechslungsreichen Wettercharakter. Und was bedeutet das für den Winter 2017/18? Die Wahrscheinlichkeit ist für einen geschwächten Polarwirbel ist in dieser Wintersaison als hoch einzustufen.

Zusammenfassung: Ausdehnung arktisches Meereis und die Auswirkungen auf den Winter über Deutschland

  • Ein intaktes Eisschild sorgt für eine stärkere Reflektion und für einen kräftigen Polarwirbel
  • Ist der Polarwirbel gut ausgebildet, so ist auch ein kräftiger Jetstream (Höhenströmung) von West nach Ost möglich
  • Ein kräftiger Jetstream hat häufig gemäßigte bis milde Winter zur Folge
  • Dehnt sich das Meereis nicht weit genug aus, so kann die Sonnenenergie nicht reflektiert werden und die Wassermassen nehmen mehr Energie auf
  • Das sorgt neben weiteren Faktoren mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für einen schwächeren Polarwirbel
  • Die Chancen auf Schwankungen entlang der Polarfront steigen (sog. Rossby Wellen)
  • Trogvorstöße werden wahrscheinlicher
  • Ob es im Winter kalt oder warm wird, hängt davon ab, auf welcher Seite man des Troges liegt

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