(Bildnachweis: Wanmei Liang, unter Verwendung von GEOS-FP-Daten, mit freundlicher Genehmigung von Lawrence Coy und dem Global Modeling and Assimilation Office am NASA GSFC)
Temperaturspitzen über der Antarktis im Juli stellen die früheste Erwärmung der Stratosphäre dar, die jemals aufgezeichnet wurde, wie NASA-Beobachtungen zeigen.
Atmosphärenwissenschaftler haben diese Region der Erdatmosphäre, die sich von etwa 4 bis 31 Meilen (6 bis 50 Kilometer) über der Erdoberfläche erstreckt, während des Winters auf der südlichen Hemisphäre genau beobachtet. Lawrence Coy und Paul Newman, beide Atmosphärenforscher im Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) der NASA, erstellen aufwendige Datenassimilations- und Reanalysemodelle der globalen Atmosphäre und haben ungewöhnliche und „überraschende“ Erwärmungsereignisse genau beobachtet.
Gewöhnlich liegt die Temperatur in der mittleren Stratosphäre, etwa 19 Meilen (30 km) über der Erdoberfläche, bei etwa minus 112 Grad Fahrenheit (minus 80 Grad Celsius), aber am 7. Juli gab es einen Sprung von 27 F (-3 Grad C) auf -85 F (-65 Grad C). Dieser Temperaturanstieg stellte einen neuen Rekord für die wärmste Juli-Temperatur in der Stratosphäre über der Antarktis auf.
„Das Juli-Ereignis war die früheste stratosphärische Erwärmung, die in der gesamten 44-jährigen Aufzeichnung der GMAO je beobachtet wurde“, so Coy in einer Erklärung.
Es dauerte zwei Wochen, bevor es am 22. Juli wieder abfiel. Es gab eine kurze Flaute, bevor am 5. August ein weiterer Anstieg auf 31 F (-1 Grad C) erfolgte.
Im Winter wird die Stratosphäre von Westwinden beherrscht, die mit etwa 300 km/h um den Südpol kreisen. Die als Polarwirbel bekannte Strömung um die Pole ist normalerweise symmetrisch. Manchmal kommt es jedoch zu einer Unterbrechung der Strömung, und wenn die Winde schwächer werden, ändert sich die Form der Strömung. Wenn sich der Polarwirbel stärker ausdehnt, nehmen die Winde ab, was zu einer erheblichen Erwärmung der Stratosphäre über der Antarktis führt.
Diese Karte zeigt die potenzielle Wirbelstärke – eine Größe, die beschreibt, wie Luftmassen sich drehen – in der Stratosphäre am 5. August 2024. Gebiete mit hoher potenzieller Wirbelstärke erscheinen gelb und zirkulieren im Uhrzeigersinn; Gebiete mit niedriger potenzieller Wirbelstärke erscheinen lila und zirkulieren gegen den Uhrzeigersinn. Der Polarwirbel hatte sich ausgedehnt und abgeschwächt, und der Windstrom hatte die Form einer Erdnuss anstelle des üblichen kreisförmigen Musters. Credit: Wanmei Liang, unter Verwendung von GEOS-FP-Daten mit freundlicher Genehmigung von Lawrence Coy und dem Global Modeling and Assimilation Office am NASA GSFC Lufttemperaturen in der mittleren Stratosphäre für den 5. August 2023 (links) und den 5. August 2024 (rechts). Die Ausdehnung des Polarwirbels und die höheren Temperaturen in Polnähe sind auf der Karte für 2024 zu erkennen. (Bildnachweis: Wanmei Liang, unter Verwendung von GEOS-FP-Daten, mit freundlicher Genehmigung von Lawrence Coy und dem Global Modeling and Assimilation Office am GSFC der NASA)
Der Polarwirbel der südlichen Hemisphäre ist normalerweise weniger aktiv als sein arktisches Gegenstück. „Plötzliche Erwärmungsereignisse treten in der Antarktis etwa alle fünf Jahre auf, viel seltener als in der Arktis“, so Coy. Das liegt wahrscheinlich daran, dass die nördliche Hemisphäre über mehr Land verfügt, was den Windfluss in der Troposphäre, der unteren Atmosphärenschicht in Bodennähe, stören kann“, erklärte er. Großräumige Wettersysteme, die sich in der Troposphäre entwickeln und bis in die Stratosphäre vordringen, können den Polarwirbel beeinflussen.
Das troposphärische Wetter im Juli über der Antarktis war auch der fünftwärmste Juli 1991, der in dieser Region beobachtet wurde. Die plötzliche Erwärmung der Stratosphäre stehe jedoch nicht unbedingt in einem eindeutigen Zusammenhang mit dem Wetter, so Newman.
„Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen und des Meereises können diese großräumigen Wettersysteme in der Troposphäre stören, die sich nach oben ausbreiten“, so Newman in der Erklärung. „Aber die Zuordnung, warum sich diese Systeme entwickeln, ist wirklich schwer zu machen“.
Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde am 16. September um 12:05 Uhr EDT aktualisiert, um einige Temperaturumrechnungen zwischen Fahrenheit und Celsius zu korrigieren.
