Frühlingsschalter in höheren Sphären - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik Erde+Klima

Frühlingsschalter in höheren Sphären

Die Weichen für den Übergang von Winter auf Frühling werden in mehr als acht Kilometern Höhe gestellt. Als würde jemand einen Schalter umlegen, kommt es dort am Ende des Winters zu einem besonderen Wechselspiel zwischen den Luftschichten, so dass sich sonst sehr stetige Luftströmungen abrupt umkehren. Diesem Umschwung folgt der sehr viel langsamer verlaufende tatsächliche Einzug des Frühlings auf der Erdoberfläche. Das haben amerikanische Forscher bei der Analyse von Wetterdaten der vergangenen vierzig Jahre entdeckt. Die Ergebnisse könnten helfen, den Zeitpunkt des Frühlingsanfangs und das Wetter im Allgemeinen zuverlässiger vorherzusagen.

Schlüsselfaktor des Jahreszeitenwechsels ist dabei ein Wechselspiel zwischen der Troposphäre, der untersten Luftschicht der Atmosphäre, und der darüber liegenden Stratosphäre. Wenn sich der Winter seinem Ende nähert, schwächt sich dabei das westwärts gerichtete, winterliche Sturmband in der Troposphäre ab. Gleichzeitig kehrt sich in der darüber liegenden Stratosphäre die Richtung eines ähnlichen Luftstromes um, ein Phänomen, das als „Final Warming“ (finale Erwärmung) bezeichnet wird. Ursache dieses Umschwungs sind Verwirbelungen der Troposphärenströmungen an Gebirgen oder anderen Landmarken, die so groß sind, dass sie bis in die Stratosphäre reichen.

Obwohl diese „Final Warmings“ bereits seit längerer Zeit bekannt sind, gingen Meteorologen bislang davon aus, dass sie keinen merkbaren Einfluss auf die Vorgänge in der Troposphäre und damit auf das an der Erdoberfläche gefühlte Wetter haben. Doch offenbar können sie dort die Abschwächung der winterlichen Luftströmungen deutlich beschleunigen, entdeckten nun Black und seine Kollegen. Damit ist der Übergang zwischen Winter und Frühling in der Atmosphäre nicht graduell wie bislang angenommen, sondern abrupt.

Das erkläre auch, warum der Frühling nicht jedes Jahr zu gleichen Zeit beginnt: Die „Final Warmings“ können bereits Mitte März oder auch erst Mitte Mai auftreten und sich in ihrer Intensität deutlich unterscheiden, so Black. Als nächsten Schritt plant der Wissenschaftler, eine Methode zu entwickeln, mit der die stratosphärischen Veränderungen möglichst genau vorhergesagt werden können. Der Termin des Frühlingsanfangs spielt eine wichtige Rolle für Landwirtschaft und Ökologie, da er den Wasserkreislauf, das Pflanzenwachstum und die Produktivität eines Ökosystems beeinflusst.

Robert Black ( Geogia Institute of Technology, Atlanta) et al.: Beitrag auf einer Konferenz der Meteorologischen Gesellschaft von Amerika, Cambridge

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