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Durch Treibhausgase in der Atmosphäre gerät der Wärmehaushalt durcheinander. Dies beeinflusst den Jetstream, der unruhiger fliesst. Das führt dazu, dass es zu Kaltluft-Trögen mit Extremwetter wie diesen Sommer kommt.
Wie beeinflusst der Jetstream Wetter und Witterung?
Im Beitrag «Hallo Wetterfrosch» vom 30. Juni 2021 haben wir berichtet, wie es zur Bildung des Jetstreams, dem Starkwindband rund um den Globus, kommt. Normalerweise bewegt sich der polare Jetstream auf 50 bis 60 Grad nördlicher Breite. Man findet ihn auf einer Höhe von acht bis zwölf Kilometern über der Erde. Er zieht dabei in kleinen Schlaufen (Mäandern) wie ein Fluss von Westen nach Osten. Die kleinen Schlaufen entstehen aufgrund der Erdbewegung um ihre Achse. Die heftigen Winde im Jetstream-Schlauch, mit einer Windgeschwindigkeit von 200 bis 400 Stundenkilometern, halten die polare Kaltluft im Norden von der tropischen Warmluft im Süden zurück.
Im Sommerhalbjahr ist die Sonne vermehrt auf der nördlichen Halbkugel der Erde anzutreffen. Die Sonnenstrahlen erwärmen dabei die Erdoberfläche und die darüber liegenden Luftmassen bis in die polaren Gebiete. Das Temperatur- und Druckgefälle wird durch diese Erwärmung an der polaren Jetstream-Front verringert. Das geht aber auf Kosten der Windgeschwindigkeit im Starkwindband. Der Jetstream verliert an Dynamik, was sich in grösseren Mäanderschlaufen zeigt.
Wärmehaushalt gestört
In der Troposphäre, das ist der wetteraktive Teil der Atmosphäre, nehmen die Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methangas zu. Wir wissen, dass diese Gase die Abkühlung der Erdoberfläche verhindern und so der Wärmehaushalt in der Troposphäre massiv gestört wird. Die Erwärmung ist besonders in den polaren Gebieten der Arktis ausgeprägt, sodass auch in den Wintermonaten die Aktivität und Dynamik des Jetstreams negativ beeinflusst werden.
Die Mäanderschlaufen bilden Kaltluft-Tröge und Hochdruckrücken oder sogar unbewegliche, stationäre Omega-Hochdrucklagen. In die Kaltluft-Tröge fliessen laufend Tiefdruckgebiete mit kalter und sehr feuchter Luft. Diese bewirken im Winterhalbjahr tage- und wochenlange Kälteperioden mit Frost und Schneelagen.
In den Sommermonaten nehmen Starkniederschläge, Stürme, Hochwasser und Murniedergänge überhand. Man spricht in der Meteorologie auch von einer «barometrischen Sumpflage» (Auf Französisch: Marais barométrique).
Umgekehrt erzeugen lang anhaltende Hochdrucklagen wie Omega-Hochs grössere Hitzeperioden mit auffallend hohen Temperaturen, andauernder Trockenheit und Dürrephasen.
Kaltluft-Tröge mit viel Regen
Ein eindrückliches Beispiel für eine länger anhaltende Kälteperiode sehen wir in Abbildung 3 (oben). Der Kältetrog bildete sich im März 2016 aus dem Jetstream, der fast zum Stillstand gekommen war und mit kalter und feuchter Polarluft von Norden nach Süden ausschwenkte. Er verharrte bis in den Monat Mai und brachte überall kalte Frühlingstemperaturen. Im Süden fiel sogar Schnee bis in die Niederungen. Im Norden registrierte man im April und Mai Regenmengen, die 180 bis 250 Prozent der Norm ausmachten.
Auch in diesem Jahr haben solche Kaltluft-Tröge das Wetter vom Mai bis Mitte Juli mit «barometrischen Sumpflagen» bestimmt. Grosse Niederschlagssummen brachten Seen und Flüssen zum Überlaufen. Die Überschwemmungen erzeugten grosse Schäden in der Landwirtschaft. Auf der Regenmessstation Tafers wurden beispielsweise im Juni 250,2 mm Niederschlag gemessen, was ein neuer Juni-Rekord in der Messreihe seit 1983 ist. In der Woche vom 12. bis 16. Juli regnete es in Tafers 122,5 mm oder Liter Wasser pro Quadratmeter, was seit 1983 ebenfalls noch nie vorkam.
Immer mehr Omega-Hochs
Für eine blockierende Hochdruck-Lage, ein sogenanntes Omega-Hoch, wie man aus der unteren Abbildung 4 erkennen kann, müssen wir auch nicht weit zurückgehen. In den letzten 20 Jahren haben sich solche Extrem-Wetterlagen gehäuft. Denken wir nur an den Sommer 2003 zurück, der uns mit seinen Hitzewellen richtig erschreckte.
Die Sommer-Hitzeperioden in den Jahren 2017, 2018 und 2019 kann man ebenfalls nicht übersehen. Temperaturen von weit über 30 Grad Celsius verursachten lang anhaltende Trockenzeiten mit grossen Dürren. Wir erinnern uns sicher noch gut an die Aktionen unserer Armee, die mit Puma-Helikoptern Wasser auf die Freiburger Alpen bringen musste, damit das Vieh nicht verdurstete. Die Folge dieser Hitzeperioden waren braune Wiesen und verdorrte Gemüsefelder, denn auch die Flüsse zur Bewässerung führten nicht mehr genug Wasser.
Rekordhitze in Kanada
Zwei weitere extreme Wetterlagen, die auf ein Omega-Hochdruckgebiet zurückzuführen sind, wurden im vergangenen Monat Juni 2021 aufgezeichnet. Das erste Omega-Hoch lag über West-Amerika und West-Kanada und trieb dort das Thermometer bis auf 50 Grad Celsius. Die zweite Omega-Hochdrucklage erstreckte sich von Griechenland bis nach Westsibirien. Die Temperaturen stiegen in diesen Gebieten auf 44 bis 50 Grad Celsius. Solche Hitze- und Dürreperioden ertragen wir Menschen schlecht, und es gab denn auch wieder Hitze-Opfer, wie im Jahr 2003.
Die Betrachtungen zum Jetstream und die daraus entstehenden Wetterlagen zeigen deutlich, dass ein Klimawandel mit höheren Lufttemperaturen nicht nur zu Hitze- und Trockenperioden führt, sondern eben auch zu länger anhaltenden Kälte- und Nässephasen. Beide Wetterextreme verursachen immer wieder grosse Probleme. Der stark fortschreitende Klimawandel muss uns zu denken geben.