Eine skeptische Nachfrage von unserem Leser Dr. Frank Bosse

 
Im Folgenden veröffentlichen wir einen Beitrag unseres Lesers Dr.-Ing. Frank Bosse, der technisch gebildet ist aber keine besondere Ausbildung in Klimafragen hat.  Er ist über einen Sachverhalt gestolpert und möchte sein Resultat diskutiert sehen. Da wir denken, dass dies ein gutes Beispiel ist, wo eine direkte Kommunikation zwischen Laien und Klimaforschern Sinn macht, veröffentlichen wir diesen Beitrag hier. Wir bitten um kritische aber faire Kommentierung – zunächst der quantitativen Analyse und dann der präsentierten Folgerung. 

Wenn wir dies hier veröffentlichen, heisst dies nicht, dass wir die geäußerte Meinung für richtig halten, sondern nur dass wir meinen, dass dieser Beitrag eine interessante Diskussion initiieren könnte. – Hans von Storch


Was könnte uns der zonale Temperaturverlauf verraten ?

von Dr. Frank Bosse

Untersuchen wir den Temperaturverlauf der letzten 160 Jahre und versuchen, ihn auf Ursachen zurückzuführen, kann eine zonale Differenzierung hilfreich sein. Für die folgenden Betrachtungen werden 3 monatliche Reihen benutzt:

R1:    die globale Temperaturreihe („globals“)
R2:     die Reihe der monatlichen Differenzen zwischen den Temperaturen der Nordhalbkugel (NH) nördlich 30 Grad nördlicher Breite und den Temperaturen der Südhalbkugel (SH) südlich 30 Grad südlicher Breite.
R3:     Die Reihe der monatlichen Differenzen R1-R2

Ziel dieses Vorgehens ist es, die Beeinflussung der globalen Temperaturreihe (R1) durch ein „Gegentaktsignal“ (R2) und ein „Gleichtaktsignal“ (R3) nachzuweisen. R2 ist auf Faktoren zurückzuführen, die auf den Hemisphären unterschiedlich wirken. R3 ist auf Faktoren zurückzuführen, die auf beide Halbkugeln gleich wirken, da die hemisphärischen Unterschiede durch die Subtraktion von den „globals“ eliminiert werden. Wirkkomponenten von R3 können Treibhausgase sein, da die Konzentration des CO2  als vorrangiges klimawirksames Gas global stets nahezu ausgeglichen ist. Daneben wird R3 durch solare Einflüsse, vulkanische und industrielle Aerosole bestimmt.

Abbildung 1: Der Verlauf der globalen Temperatur ( R1, rot), der Differenz zwischen der Nordhemisphäre und der Südhemisphäre (ohne Tropen) „NH-SH“ (R2, blau) und der Differenz zwischen R1 und R2 (R3, grün) . Daten aus dem HADCRUT3 Datensatz.

In Abbildung 1 erkennen wir einen der atlantischen multidekadischen Oszillation AMO, recht ähnlichen Verlauf von R2 (blau).

Wenn wir den Verlauf von R1 (rot) und R2 (blau) seit 1860 betrachten fällt auf, dass es zwei Zeiträume eines markanten Anstieges von R2 gibt: 1918 - 1929 und 1985 - 2005.  R1 folgt diesen Phasen jeweils. In den übrigen Zeiträumen erkennen wir die Einflüsse von R3 (grün). Bis 1918 ist dies recht augenfällig. Nach 1930 wird R1 durch R3 weiter getrieben und folgt dem Verlauf von R3 bis 1963. Nach 1985 folgt R1 dem Verlauf von R2, das in dieser Zeit dominiert wird von der einsetzenden Erwärmung der NH.

Der Verlauf während des modernen Steigens der Temperaturen seit 1985 lässt die Kopplung an die Erwärmung der NH (ansteigende AMO-Phase) sehr deutlich erkennen. Dies könnte recht wahrscheinlich ein natürliches Verhalten sein, da das Forcing insbesondere durch global ausgeglichene Treibhausgase nicht über einen Zeitraum von 25 Jahren die gezeigte unsymmetrische Wirkung auf die Temperaturen der Hemisphären ausüben sollte.

Messprobleme (u.a. Urban Heat Island effect) sind auszuschließen, da sich auch bei der Verwendung der satellitengestützten  Datenreihe von UAH; ab 1980 ein sehr ähnlicher Verlauf darstellt.  Die Verwendung einer 3-zonalen GISS- Reihe ab 1880 zeigt ein gleichartiges Ergebnis.

Der Einfluss durch R3 (gleichmäßig auf beide Hemisphären) wirkte gerade in einem Zeitintervall; besonders stark, das sich beim bloßen Betrachten der globalen Temperaturreihe kaum erschließt: 1965-1974, in dem die Temperatur der SH trotz der thermischen Trägheit der großen Wasserflächen in relativ kurzer Zeit um ca. 0,5K stieg (Abbildung 2).


Abbildung.2: Der monatliche Temperaturverlauf der SH (südlich 30 Grad Süd) 1/1965-12/1973, (HADCR3T Daten)

Die Erwärmung der SH in diesem Zeitraum wurde in ihrer Wirkung auf die globalen Temperaturen R1 maskiert durch die abfallende Phase von R2.

Ich folgere hieraus: Der zweifelsohne vorhandene Langzeittrend (in R1) könnte überlagert sein von natürlichen Schwankungen, deren Auswirkungen größer sein könnten als bisher angenommen. Der Verlauf der globalen Temperatur ist ein Mix aus Einflüssen, die auf die Halbkugeln unterschiedlich und aus solchen, die gleichmäßig auf NH und SH wirken.

Für das hohe Niveau der heutigen Temperaturen (in R1); könnten ab 1985 natürliche Ursachen (ansteigende AMO-Phase) überwiegen. Die Einflüsse der AMO könnten damit weit über den atlantischen Raum hinaus eine größere Bedeutung für das globale Temperaturverhalten haben.
Für den Hub von 0,4K zwischen den 2000ern gegenüber den 60er Jahren könnte ein Forcing durch Treibhausgase / solare Einflüsse/ veränderte Aerosolkonzentrationen im Zeitraum 1965-1974 verantwortlich sein, das ein Absinken der globals in diesem Zeitraum ähnlich 1942…1951 bei auch abfallender R2 verhinderte.