Stürme

Werden Stürme in Zukunft häufiger?

Extreme Windgeschwindigkeiten können bei meteorologischen Phänomenen unterschiedlichster Art entstehen. Vor allem kleinräumige und kurzlebige (subskalige) Phänomene werden dabei oft gar nicht oder nur indirekt in den aktuellen Klimamodellen erfasst. Fast alle Aussagen über Veränderungen der Sturmhäufigkeiten und Intensitäten in der Klimazukunft beziehen sich somit auf die Untersuchung von großräumigen Tiefdruckgebieten und deren Druckfeldern.

Eine Analyse von Indizes für Windextreme aus einem Ensemble mit fünf Läufen (Outten und Sobolowksi, 2021) zeigt für Österreich eine nur schwache Zunahme von 0-1 m/s für die 30-jährliche Windgeschwindigkeit in der Zukunft bis 2100. Lediglich entlang des Alpenhauptkamms fällt die Änderung stärker aus und zeigt eine Zunahme von bis zu 2 m/s (Abbildung 1).

Abb. 1: Wertebereich der 30-jährlichen Windgeschwindigkeit (in m/s) zwischen den fünf SMHI-Simulationen für unseren historischen Zeitraum (oben links) und ihre mittlere Veränderung von unserem historischen Zeitraum in die nahe Zukunft (2011-2040; oben rechts), die mittlere Zukunft (2041-2070 unten links) und die ferne Zukunft (2071-2100; unten rechts) (Outten und Sobolowksi, 2021).

Zu ähnlichen Ergebnissen kommen auch die Autoren anderer Studien, in der das Risiko von Sturmschäden über Europa analysiert wird. Globale Klimamodelle zeigen demnach für die nächsten Jahrzehnte eine Verlagerung der Zugbahnen der atlantischen Tiefdruckgebiete nach Norden hin. Starke Winde und außertropische Stürme werden den Prognosen zufolge in Zukunft in Nord-, West- und Mitteleuropa etwas häufiger auftreten und an Stärke zunehmen (Ranasinghe et al., 2021).

Abb. 2: Änderung der projizierten Stürmigkeit für die Region Nordatlantik und Europa. Im Hinblick auf die Ergebnisse dieser Studie werden die eT-Werte („effective tendency“) als Indikatoren für die Zuverlässigkeit der Tendenz zukünftiger Projektionen interpretiert. eT-Werte in der Nähe von entweder -1,00 oder 1,00 zeigen klare abnehmende oder zunehmende Tendenzen der projizierten Sturmstärke an (Mölter et al., 2016).

Steigende Sturmfrequenz in Europa, abnehmende im Mittelmeerraum

Sogenannte Sturmtiefs weisen allerdings sowohl eine verstärkte Häufigkeit als auch Intensität in Mitteleuropa und den Britischen Inseln auf. In diesen Regionen nimmt in den Klimasimulationen die Anzahl der Sturmtage unter dem Szenario RCP4.5 um 3% ± 5% (DJF) zu. Darüber hinaus steigt die mittlere Windgeschwindigkeit bei Sturmereignissen in großen Teilen von Mitteleuropa um 3 % ± 1 % (DJF). Diese Zunahme wird hauptsächlich durch den höheren Wasserdampfgehalt der Atmosphäre und der damit verbundenen Zunahme verfügbarer Energie begründet. Eine generelle Abnahme und Abschwächung der Sturmtätigkeit ist im Mittelmeerraum sowie über dem Nordatlantik über 60°N zu erkennen (Abbildung 2).

Unsicherheiten bei 30-jährlichen Ereignissen in Österreich

Für Österreich ist bei Betrachtung des EURO-CORDEX RCM-Ensemble-Mittelwerts mit einer geringen Zunahme der Windgeschwindigkeiten bei 30-jährlichen Ereignissen von täglichen Windmaxima zu rechnen (Outten und Sobolowksi, 2021). Allerdings muss erwähnt werden, dass die Auswertungen einer Vielzahl von Studien ein sehr heterogenes Bild der projizierten zukünftigen Sturmtätigkeit liefern, da Extremwerte des Windes in Klimaprojektionen mit bedeutenden Unsicherheiten behaftet sind.

Literatur:

Outten S., Sobolowski S. (2021): Extreme wind projections over Europe from the Euro-CORDEX regional climate models, Weather and Climate Extremes, Volume 33, 100363, ISSN 2212-0947, https://doi.org/10.1016/j.wace.2021.100363.

Economou, T., Stephenson, D.B., Pinto, J.G., Shaffrey, L.C. and Zappa, G. (2015): Serial clustering of extratropical cyclones in a multi-model ensemble of historical and future simulations. Q.J.R. Meteorol. Soc., 141: 3076-3087. https://doi.org/10.1002/qj.2591

Karremann, M. K., Pinto, J. G., von Bomhard, P. J., and Klawa, M (2014): On the clustering of winter storm loss events over Germany, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 14, 2041–2052, https://doi.org/10.5194/nhess-14-2041-2014.

Mölter, T.; Schindler, D.; Albrecht, A.T.; Kohnle, U. (2016): Review on the Projections of Future Storminess over the North Atlantic European Region. Atmosphere, 7, 60. https://doi.org/10.3390/atmos7040060

Ranasinghe, R., A.C. Ruane, R. Vautard, N. Arnell, E. Coppola, F.A. Cruz, S. Dessai, A.S. Islam, M. Rahimi, D. Ruiz Carrascal, J. Sillmann, M.B. Sylla, C. Tebaldi, W. Wang, and R. Zaaboul, 2021: Climate Change Information for Regional Impact and for Risk Assessment. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1767–1926, doi: 10.1017/9781009157896.014.

Zappa, G., L. C. Shaffrey, K. I. Hodges, P. G. Sansom, and D. B. Stephenson (2013): A Multimodel Assessment of Future Projections of North Atlantic and European Extratropical Cyclones in the CMIP5 Climate Models. J. Climate, 26, 5846–5862, https://doi-org.uaccess.univie.ac.at/10.1175/JCLI-D-12-00573.1.