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Europas Klima im Jahr 2020: Rekordhitze und ein unaufhaltsamer Anstieg der arktischen Temperaturen

Meereisfelder südlich der Pionierinsel (Russland), am 14. August 2020.
Meereisfelder südlich der Pionierinsel (Russland), am 14. August 2020.   -   Copyright  Europäische Union, Copernicus Sentinel-2-Bilder, bearbeitet von Pierre Markuse für C3S.
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Der Copernicus-Bericht „European State of the Climate“ bietet die neueste Momentaufnahme des Wetters und des Klimas auf dem Kontinent

Trotz der überwältigenden Herausforderungen des Jahres 2020 ist das Klima in Europa im vergangenen Jahr nicht unbemerkt geblieben. Mehrere rekordverdächtige Wetterereignisse und der Einfluss globaler und regionaler Klimacharakteristika prägten die Jahreszeiten in Europa, und die Daten zeigten, dass sich Europa auf einem klaren Erwärmungspfad befindet.

Der kürzlich vom Copernicus Climate Change Service veröffentlichte Bericht „2020 European State of the Climate" (ESOTC) vermittelt einen Überblick über die wichtigsten Klimamuster und Wetterereignisse des Jahres 2020 in ganz Europa, wobei Veränderungen und Schwankungen unterstrichen und die Daten in einen globaleren Kontext gestellt werden. Dieser ESOTC-Bericht weitet zum ersten Mal seinen Fokus über Europa hinaus auf die gesamte arktische Region aus, deren Klima eine bedeutende Rolle für das Klima in Europa spielen kann.

Das wärmste Jahr in Europa seit Anbeginn der Aufzeichnungen

2020 stellte das bisher wärmste Jahr in Europa dar, da die Temperaturen die bisherigen Rekordwerte um fast ein halbes Grad übertrafen. Auf dem gesamten Kontinent lagen die Durchschnittstemperaturen über dem Mittelwert von 1981-2010, wobei Teile Nord- und Osteuropas mehr als 2°C wärmer waren. In denselben Regionen übertrafen die täglichen Mindesttemperaturen den Durchschnitt, während in Frankreich und den Benelux-Ländern höhere Tageshöchsttemperaturen gemessen wurden.

„Wir hatten einige Perioden mit außergewöhnlich hohen Temperaturen, Hitzewellen im Sommer und eine Wärmeperiode im Herbst, obwohl sie nicht so intensiv, weit verbreitet und lang anhaltend waren wie in den letzten Jahren“, so Dr. Francesca Guglielmo, leitende Wissenschaftlerin beim Copernicus Climate Change Service (C3S) und Koautorin des ESOTC-Berichts.

Die auffälligste Temperaturanomalie stellte der letzte Winter dar. Die Temperaturen der kalten Jahreszeit übertrafen im Durchschnitt den bisherigen Rekordwert um 1,9°C und lagen 3,4°C über dem Durchschnitt für 1981-2010, in einem, wie die C3S-Wissenschaftler sagen, „außergewöhnlich warmen“ Winter. „Die Anzahl der Tage, an denen die Temperatur den ganzen Tag über unter Null verblieb, verdeutlicht diese Erwärmung“, sagt Dr. Freja Vamborg, leitende Wissenschaftlerin bei C3S und Hauptautorin des Berichts. „Es macht einen großen Unterschied, ob man an einem bestimmten Ort eine Frost- oder eine Nicht-Frost-Situation vorfindet.“

Die Anzahl der Tage, an denen die Tageshöchsttemperatur unter dem Gefrierpunkt lag („Frosttage“) im Winter 2020 (links) und für den Winter 2020 im Vergleich zum Referenzzeitraum 1981-2020 (rechts).
Datenquelle: E-OBS. Kredit: C3S/KNMI.Die Anzahl der Tage, an denen die Tageshöchsttemperatur unter dem Gefrierpunkt lag („Frosttage“) im Winter 2020 (links) und für den Winter 2020 im Vergleich zum Referenzzeitraum 1981-2020 (rechts).

In Nord- und Osteuropa waren die Bedingungen ungewöhnlich, da der Winter in der Ostsee, Finnland und Westrussland bis zu 8°C wärmer war als im Durchschnitt der Jahre 1981-2010. Dadurch sank die Anzahl der Tage mit einer Gefahr von drastischem Kältestress auf den niedrigsten jemals aufgezeichneten Wert, wodurch die Eisdecke in der Ostsee und im Finnischen Meerbusen zurückging. „In diesem Winter sank die Anzahl der Tage mit sehr starkem bis starkem Kältestress tagsüber auf die niedrigste Zahl seit den 1980er-Jahren ab“, so Dr. Guglielmo. „Wir erreichten einen Erwärmungstrend für Europa, der bis heute eine Temperatur von 2,2°C über dem vorindustriellen Niveau aufweist.“

Die Sommertemperaturen waren jedoch nicht so außergewöhnlich wie die im Winter und Herbst. Obwohl der Juni in Nordosteuropa besonders warm war, verzeichneten der Mittelmeerraum, Mitteleuropa und der Balkan, die 2018 und 2019 stark von der Hitze betroffen waren, weniger sehr warme Tage als im Durchschnitt der Jahre 1981-2010.

Ein abruptes trockenes Frühjahr und ein Rekordsturm

Nur wenige Ereignisse kennzeichneten ein ansonsten eher durchschnittliches Jahr für Niederschläge in ganz Europa. In einem überdurchschnittlich feuchten Winter fiel im Februar die höchste Niederschlagsmenge des Jahres, die weite Teile Westeuropas betraf und in Bezug auf Flüsse wie den Rhein schon früh im Monat zu Höchstständen führte. Anschließend änderten sich die Dinge. „Es ist auffallend, wie wir in so kurzer Zeit von einem feuchten Winter zu einem trockenen Frühling übergegangen sind“, so der Mitautor des Berichts Dr. David Lavers vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF), dessen Forschung sich auf den globalen Wasserkreislauf konzentriert. „Wir können dies sehr deutlich an den Niederschlägen, der Bodenfeuchtigkeit und den Flussläufen feststellen, was sich auf die Vegetation auswirkte.“ Dem Bericht zufolge führten die fehlenden Niederschläge sowie die unterdurchschnittliche Bewölkung und die hohe Sonneneinstrahlung im Frühjahr, die zu einer verstärkten Wasserverdunstung aus den Böden führte, zum trockensten Frühjahr in Westeuropa seit 40 Jahren.

Aber im Oktober brach der Sturm Alex die täglichen Niederschlagsrekorde in Großbritannien und der Bretagne sowie in den französischen und italienischen Meeralpen. In den Meeralpen Frankreichs und Italiens verursachte eine vom Mittelmeer kommende feuchtwarme Luftströmung aus Südwesten Erdrutsche und Überschwemmungen und sorgte für eine erhebliche Beschädigung der Infrastruktur. Es war das erste Mal seit 40 Jahren, dass Frankreich so früh in der Saison einen so intensiven Sturm erlebte, und das erste Mal seit 70 Jahren, dass die italienische Region Piemont derartig hohe Niederschlagsmengen verzeichnete. In Großbritannien fielen innerhalb von 24 Stunden 31,7 mm Regen. Damit war der 3. Oktober der feuchteste Tag des Landes in den letzten 130 Jahren.

Laut Experten ist es nach wie vor schwierig zu sagen, ob die Niederschlagsereignisse in ganz Europa extremer werden. Meteo-France schätzt jedoch, dass im Mittelmeerraum die Intensität der Niederschläge in den letzten 50 Jahren um 22 % zugenommen hat, während sich die Häufigkeit von Starkregenfällen im gleichen Zeitraum fast verdoppelt hat.

Geringe Waldbrände

In einem Jahr mit unterdurchschnittlicher Waldbrandgefahr gab es nur in einigen Regionen, wie z. B. auf dem Balkan und in Osteuropa, ein höheres Risiko im Winter und im Frühjahr, vor allem als die feuchten Bedingungen plötzlich in Trockenheit übergingen. Auch die Emissionen durch Waldbrände gehörten zu den niedrigsten seit Beginn der Aufzeichnungen vor 18 Jahren, nur im Südwesten Frankreichs und auf dem Balkan waren sie überdurchschnittlich hoch. Doch im Sommer, der typischen Hochsaison für Waldbrände im Mittelmeerraum, lagen die Feueremissionen deutlich unter dem Durchschnitt von 2003 bis 2019.

Wie sich die Ereignisse in der Arktis auf das weltweite Klima auswirken

„Die warmen Temperaturen der Arktis im Jahr 2020 waren ein wichtiges Klimasignal im globalen Maßstab“, sagt Dr. Vamborg. „Sie stellten eines der wichtigsten Ereignisse des letzten Jahres dar.“ Die Arktis war die Region mit der weltweit größten Temperaturabweichung im Jahr 2020, mit Temperaturen von 2,2°C über dem Durchschnitt von 1981-2010, verglichen mit 0,6°C auf globaler Ebene.

Besonders betroffen war das arktische Sibirien. Mit einer Temperatur von 4,3°C über dem Durchschnitt im Jahr 2020 werden die Rekorde von 2011 und 2016, als die Region Temperaturen von etwa 2,5°C über dem Durchschnitt verzeichnete, bei weitem übertroffen. „Diese Erwärmung ist sicherlich Teil eines Trends, bei dem sich die Arktis schneller erwärmt als der Rest der Welt - mindestens zwei- bis dreimal so schnell“, so Dr. Julien Nicolas, C3S-Reanalysewissenschaftler, der ebenfalls Mitautor des Berichts ist.

„Rückkopplungsmechanismen haben im Jahr 2020 sicherlich eine Rolle gespielt, um derartige Temperaturen zu ermöglichen“, sagt Dr. Nicolas. „Einer dieser Mechanismen ist der Albedo-Effekt, der mit den Reflektionseigenschaften von Oberflächen zusammenhängt. Die hohen Temperaturen führten zu einer geringeren Schneedecke zu Beginn des Frühlings und einer schnelleren Schmelze, wodurch der dunklere Boden freigelegt wurde, der dazu neigt, mehr Wärme zu absorbieren und die anfängliche Erwärmung zu verstärken. Dies spielte sicherlich eine Rolle, besonders im Frühjahr, als wir Hitzewellen über einem Teil Sibiriens erlebten.“ Winde, ungewöhnlich trockene Böden und weit verbreitete Brände trugen ebenfalls zur Rekordhitze bei. Über dem Arktischen Ozean wirkte sich die Hitze auch auf die vom Meereis bedeckte Fläche aus, die im September den zweitniedrigsten Stand seit 1979 erreichte. Konkret lag die Meereisausdehnung 35 % unter dem Durchschnitt von 1981-2010, während im Juli und Oktober die Ausdehnung die niedrigsten Werte erreichte, die jemals für diese Zeit des Jahres gemessen wurden.

Auch die Waldbrände in Sibirien brachen Rekorde und gaben rund 58 Millionen Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre ab - doppelt so viel wie im bisherigen Rekordjahr 2019. Der trockene Frühling, die geringe Bodenfeuchtigkeit und die Tatsache, dass große Teile Sibiriens Mitte Juni bereits schneefrei waren - einen Monat früher als üblich - führten dazu, dass die Waldbrandsaison früher begann und Bedingungen schuf, die deren Heftigkeit erhöhten.

Die enge Verbindung zwischen den Bedingungen in Europa und der Arktis ist einer der Gründe, warum der Fokus des ESOTC-Berichts auf die gesamte arktische Region ausgeweitet wurde. „Man kann nicht nur auf die europäische Arktis schauen, man muss das Gesamtbild betrachten“, führte Dr. Nicolas aus. „Die Geschehnisse in der Arktis haben auch Auswirkungen auf das Wetter und das Klima in Europa. Tatsächlich war die Wärme über Europa zu Beginn des Jahres 2020 Teil einer größeren warmen Luftmasse über Sibirien. Was in beiden Regionen geschah, war Teil desselben Klimamusters.“

Seltener Ozonabbau im Norden

„Das Ozonloch in der Antarktis ist weit bekannt; in der Arktis herrschen andere Bedingungen, und es gibt weniger Ozonabbau“, so Dr. Nicolas. „2020 unterschied sich ein wenig, weil es im März und Anfang April einen Rekord-Ozonabbau über der Arktis gab. Es war nicht wirklich ein Ozonloch wie in der Antarktis, aber es war immer noch die niedrigste Konzentration von stratosphärischem Ozon, die wir in der Arktis je gesehen haben.“

Auf der Suche nach einer Erklärung verweist der ESOTC-Bericht auf den Polarwirbel: ein Ring starker Winde aus dem Westen, der den Nordpol umkreist und jährlich variiert. Seine Stärke beeinflusst, wie sehr sich polare Luft mit Luft aus niedrigeren Breiten in der höheren Atmosphäre vermischt, wo sich bei bestimmten Temperaturen Ozon bildet. „Der Polarwirbel war außergewöhnlich stark und blieb länger als üblich“, führte Dr. Nicolas aus. „Er hielt kalte Luft über der Nordpolarregion zurück und ließ nicht zu, dass sich die Luft im Norden mit der ozonreicheren Luft aus den mittleren Breiten vermischte.“ Diese bereits geringen Ozonmengen im Norden wurden am Ende des Polarwinters noch weiter reduziert, als das Sonnenlicht zurückkehrte und begann, ozonabbauende Chemikalien in der Atmosphäre zu aktivieren.

Globale Treibhausgasemissionen weiterhin auf dem Vormarsch

Trotz einer vorübergehenden Unterbrechung der Aktivitäten während der COVID-19-Pandemie stieg die CO2-Konzentration immer noch um 0,6 % oder um etwa 2,3 Teile pro Million (ppm) an. Obwohl der Anstieg etwas geringer ausfällt als in den letzten Jahren, zeigen die Daten, dass die atmosphärischen Konzentrationen von Treibhausgasen für 2020 den höchsten globalen Jahresdurchschnitt seit 2003 erreicht haben, so die Satellitenaufzeichnungen des Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS). „Man könnte meinen, die Verlangsamung der Emissionen würde sich deutlich bemerkbar machen. Doch trotz einer Reduzierung der Emissionen haben wir weiterhin eine große Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre eingebracht, so dass ihre Konzentrationen weiter anstiegen“, sagt Dr. Vamborg. „Die Verlangsamung bewirkte einen Unterschied, jedoch nicht so groß, dass man ihn bemerken würde. Das muss noch viele Male passieren.“

Die Beobachtung der jährlichen Klimabedingungen bleibt für das Verständnis der längerfristigen Entwicklungen des Klimasystems unerlässlich. Zur Zusammenstellung der Informationen des Berichts wird eine Vielzahl verschiedener Daten verwendet. Satelliten- und landgestützte Daten in Kombination mit Computermodellierung sind nur einige Beispiele für die Vielfalt der verwendeten Quellen, um die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu verbessern. „Die Daten aus dem letzten Jahr stimmen mit den Erwartungen überein, dass die Temperaturen überall ansteigen“, sagt Dr. Vamborg. „Hitzerekorde treten immer häufiger auf, und es ist wichtig, diese Überwachung Jahr für Jahr fortzusetzen. Diese Kombination von Daten zeigt die wahren Trends auf.“