Atmosphärenforschung: Subtropische Jet-Ströme verlagern sich polwärts

In den subtropischen Regionen rund um den dreißigsten Breitengrad der südlichen und nördlichen Hemisphären heizt sich die Atmosphäre gegenwärtig stärker auf als in vielen anderen Bereichen der Erde. Womöglich führt diese Erwärmung auch zu einer Verschiebung der dort auftretenden troposphärischen Jet-Windströme in höhere Breitenlagen.

Unterschiedliche Temperaturentwicklungen in der Atmosphäre | Die Temperaturentwicklungen in der Atmosphäre könnten unterschiedlicher nicht sein: Während sich Bereiche der Stratosphäre überdurchschnittlich stark abkühlen (oben, in orangefarbenen und roten Farbtönen), heizen sich die darunter liegenden Abschnitte der Troposphäre deutlich stärker auf (unten, ebenfalls in orangefarbenen und roten Farbtönen). Die Aufheizung bedingt dabei die entsprechende Abkühlung und führt im Endeffekt auch zur polwärtigen Verlagerung von Jet-Ströme genannten Windsystemen in den Subtropen.

Da diese Höhenwinde meteorologisch den Grenzbereich der eigentlichen Tropen markieren, könnte ihre Verlagerung nach Aussage von John Wallace aus der Universität von Washington in Seattle eine Ausweitung tropischer Gefilde markieren. Zusammen mit seinen Kollegen wertete der Wissenschaftler Satellitendaten und Temperaturmessungen aus den mittleren Lagen der Troposphäre aus, die zwischen 1979 und 2005 gesammelt worden waren. Während dieser Zeit erwärmte sich die Troposphäre im Bereich des dreißigsten Breitengrads über Land im Schnitt um 1,5 Kelvin, während sich hier die Stratosphäre überdurchschnittlich stark abkühlte.

Dadurch verlagerten sich offensichtlich die durchschnittlichen Positionen der Jet-Ströme (Strahlströme) in der nördlichen und südlichen Hemisphäre um jeweils ein Grad Breite in Richtung der Pole – das entspricht etwa einer Distanz von rund neunzig Kilometern. Ausgelöst wird die Bewegung durch die Verstärkung absteigender Luftmassenströmungen auf der polwärtigen Seite der subtropischen Hadley-Zelle – einem Zirkulationsgebilde –, die folglich den Jet-Strom nach Norden drückt. Im Umfeld dieses absteigenden Asts der Zelle liegen dauerhafte Hochdruckgebiete, die wiederum die Ursache für die ausgedehnten Wüsten in diesen Breitengraden sind.

Die ausgeprägten Dürren im Mittelmeerraum und in den südwestlichen Vereinigten Staaten während der letzten Jahre könnten durch diese Veränderungen der Strömungssysteme ausgelöst worden sein, so die Wissenschaftler. Die betroffenen Gebiete gelangten dadurch häufiger in den Einflussbereich stabiler Hochs der Hadley-Zelle, während sich die Wirkung der Niederschläge bringenden Westwindströmung hier abschwächte.

Bislang können die Forscher die Verschiebung der Jet-Ströme nicht zweifelsfrei auf die globale Klimaerwärmung zurückführen: Auch zyklische Veränderungen spielen womöglich eine Rolle. Viele Computermodelle zum Klimawandel prognostizierten jedoch genau diese Verlagerung der Windsysteme.