Wetterextreme: Atmosphärische Flüsse werden immer intensiver und tödlicher

Intensive Niederschlagsstürme, die mit atmosphärischen Flüssen verbunden sind, stellen eine große Herausforderung für die korrekte Vorhersage dar, insbesondere in einem sich verändernden Klima.

Intensive Überschwemmungen
Stürme, die mit intensiven atmosphärischen Flüssen einhergehen, führen in der Regel zu umfangreichen Überschwemmungen.

Atmosphärische Flüsse gehören zu den Klimaphänomenen, die eine gefährliche Dualität aufweisen: Sie können sowohl von großem Nutzen als auch von Nachteil sein. Während atmosphärische Flüsse eine wichtige Rolle bei der Ergänzung der Wasserressourcen spielen, bergen sie auch Risiken.

Was sind atmosphärische Flüsse?
Atmosphärische Flüsse sind kontinuierliche Strömungen von Feuchtigkeit in der Atmosphäre, die für den Transport von Wasserdampf über große Entfernungen verantwortlich sind. Sie spielen eine wichtige Rolle im globalen Wasserkreislauf und beeinflussen das Klima sowie das Wetter auf regionaler und globaler Ebene.

Im Jahr 2023 zum Beispiel, auf dem Höhepunkt der Megadürre, führten zwei Ereignisse in Verbindung mit atmosphärischen Flüssen dazu, dass das Jahr mit einer Reihe von Niederschlagsdefiziten in Chile endete. Dennoch waren die durch starke Regenfälle verursachten Schäden erheblich.

Kalifornien ist ein weiterer Ort, an dem atmosphärische Flüsse eine gefährliche Wirkung haben. Vor einigen Wochen hat ein intensiver Sturm in Verbindung mit einem atmosphärischen Fluss die Städte an der Westküste der Vereinigten Staaten für mehr als fünf Tage schwer getroffen.

Messung des Inneren eines atmosphärischen Flusses

Eine derHauptherausforderungen besteht darin, genau vorherzusagen, wie stark und wo ein atmosphärischer Strom auftreffen wird, damit die Notfallschutzsysteme wirksam handeln können.

Genaue atmosphärische Simulationen sind notwendig, um atmosphärische Flüsse korrekt vorherzusagen, was wiederum detaillierte Eingangsinformationen (meteorologische Daten) erfordert.

Die Beschaffung von Daten, die zur Verbesserung der Vorhersage dieser Systeme verwendet werden können, ist keine leichte Aufgabe. In den Vereinigten Staaten gibt es das Atmospheric River Reconnaissance Program (AR Recon). Dabei werden mit Dropsonden ausgerüstete "Hurricane Hunter"-Flugzeuge eingesetzt, die im Sinkflug über Stürmen Daten übermitteln. Diese Instrumente, die an kleinen Fallschirmen befestigt sind, sammeln Daten über Lufttemperatur, Druck, Wasserdampf, Windgeschwindigkeit und mehr.

Neben den Dropsonden sind auch Daten, die mit traditionellen Wetterballons (Radiosonden) oder Radaren gesammelt werden, von großer Bedeutung. Diese Messungen müssen dann in Vorhersagemodelle eingespeist werden, ein Prozess, der Datenassimilation genannt wird. Es hat sich gezeigt, dass die gesammelten Daten die Vorhersagen während der jüngsten Stürme in Kalifornien verbessert haben, was das Potenzial des Programms zur Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit belegt.

Herausforderungen in einem sich verändernden Klima

Als ob atmosphärische Flüsse nicht schon eine große Herausforderung für die Meteorologen wären, stellt der globale Wandel eine noch größere Herausforderung dar. Steigende Meerestemperaturen stehen in engem Zusammenhang mit einer zunehmenden Verfügbarkeit von Wasserdampf, der einen "verstärkenden" Effekt auf atmosphärische Flüsse haben kann.

Man schätzt, dass diese intensiven Stürme im heutigen Klima um etwa 10 % intensiver sind als in einem früheren Klima. Darüber hinaus hat auch die Zahl der atmosphärischen Flüsse in außertropischen Gebieten zugenommen.

Andererseits verstärken zeitlich zusammenhängende Ereignisse - so nennt man Ereignisse, die nacheinander auftreten - die Auswirkungen erheblich. Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass die intensivsten atmosphärischen Flüsse wahrscheinlich in Sequenzen auftreten, wenn man Perioden mit hohem hydrologischem Risiko berücksichtigt.

Da der Klimawandel die Niederschlagsereignisse weiter verstärkt, sind diese Fortschritte bei der Überwachung und Vorhersage von atmosphärischen Flüssen ein wichtiges Instrument zur Eindämmung des Klimawandels.

Quellenheinweis:
- Bowers, C., et al. ;Temporal compounding increases economic impacts of atmospheric rivers in California; Science Advances (2024).
- Guan, B.; Waliser, D. E.; Ralph, F. M; Global application of the atmospheric river scale. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2023).