El Nino und seine Fernwirkung auf den europäischen Winter 2015/2016

Einige Zeichen für den kommenden Winter stehen auf KALT,  der noch unzureichend erforschte Fußabdruck des heurigen außergewöhnlich starken El-Nino Ereignisses mit dem enormen Wärmeüberschuss über dem Pazifik gibt aber große Rätsel auf.

Trotzdem wage ich mich als Hobbymeteorologe über dieses „heiße“ Thema, bei dem als Ergebnis Kälte und Schnee  herauskommen könnte.

Am 22.6. gab es anlässlich der eingetroffenen Schafskälte in diesem Blog meine ersten nicht ganz ernst zu nehmende Gedankenspiele zur möglichen Entwicklungen des Winters 2016.

Nachdem die erste Herbsthälfte unbeständig und etwas zu kühl verstrichen ist und dem Bergland bereits winterliche Verhältnisse brachte, werde ich  anhand von aktuellen „Entwicklungen zwischen Meeresboden und der Sonnenoberfläche“   meine erste sachliche Trendaussage zum Winter 2015/2016 herleiten.

 

In den Medien geistern ja schon die wildesten Winterfantasien herum.
Kaum fällt im Herbst der erste Schnee, überbieten sich selbsternannte Wetterexperten mit spektakulären Winterprognosen. Manche prophezeien einen Jahrhundertwinter 😉 Diese Prognosen basieren jedoch weder auf Berechnungen von Langzeit- oder Klimamodellen, noch auf statistische Analysen oder Interpretation von meteorologischen/klimatologischen Einflussfaktoren . Grundlagen dieser Prophezeiungen sind Beobachtungen an Fauna und Flora – wie etwa die eingebrachte Waldhonigmenge der Bienen im Sommer oder der Blütenstand der Königskerze – und haben nichts mit meteorologischen Kenngrößen zu tun.
Vielmehr sind es strenge Winter mit ihren Schneelandschaften  und Eisskulpturen, die auf die Menschen immer schon eine Faszination ausgeübt haben, die nach den ersten Schneefällen in den Sinn kommen und die Fantasie anregen. Dazu kommt noch die in früheren Zeiten (z.B. kleine Eiszeit) existenzbedrohende psychologische Komponente  durch kalte Winter. Deshalb wird Mildwinterprognosen viel weniger Beachtung geschenkt.

Bevor ich  zu meinen Erkenntnissen/Überlegungen komme, möchte ich  die aktuell verfügbaren Wintertemperaturabweichungen vom langjährigen Mittel 1981-2010 der ZAMG und des amerikanischen CPC (climate prediction center) zitieren. In beiden Langfristprognosen zeichnet sich ein klarer Mildwintertrend ab.

Die Saisonprognose der ZAMG reicht derzeit nur bis Dezember und dieser wird mit großer Wahrscheinlichkeit als überdurchschnittlich warm berechnet. Der Jänner als erster Hochwintermonat   wird erst anfang November mitbetrachtet:

20.10.2015.ZAMG.Dez

 

Die Langfristprognosen von CPC  umfassen 9 Monate und decken schon seit Juni den gesamten Winter 2015/2016 ab.  Dabei wird für weite Teile Europas beharrlich von einem im Mittel recht milden und  teilweise feuchten Winter ausgegangen. Kurze kalte winterliche Abschnitte sind dabei nicht ausgeschlossen, aber eine anhaltende Schneedecke wäre nur in höheren Lagen oberhalb 1000m zu erwarten:

20.10.2015.cpc.t.winter

20.10.2015.cpc.ns.winter

 

Ich gehe davon aus, dass sowohl ZAMG als auch CPC dem heurige extremen ElNino-Ereignis als globalen Temperaturtreiber   den größten und alles überlagernden Einfluss zuschreiben.

Meine Überlegungen hinsichtlich Fußabdruck des ElNino-Phänomens auf den europäischen Winter folgen  im weiteren Verlauf dieses Beitrags.

Davor seien noch einige Randfaktoren  erwähnt, die isoliert betrachtet  durchaus auf einen zu kalten oder zumindest durchschnittlichen Winter bei uns schließen lassen.
Da sich alle diese Parameter überlagern, sich dabei entweder verstärken oder abschwächen können, und  viele dieser Wechselwirkungen noch unzureichend erforscht sind, ist – auch ohne ElNino – jede Interpretation, die zu einer Wintertrendaussage führt, mit großen Unsicherheiten behaftet.

 

Die sinkende Sonnenaktivität im aktuellen Sonnenzyklus steuert auf ein Maunderminimum 2030 zu. Wissenschaftler prognostizieren sogar eine „Minieiszeit“ bis dahin. Die Sonnenvariabilität übt erwiesenermaßen auch Einfluss auf unser Klima aus, Warm- und Kaltphasen auf der Erde korrelieren mit maximaler bzw. minimaler Sonnenaktivität. Für den kommenden Winter bedeutet diese Entwicklung eine höhere Wahrscheinlichkeit für einen schwachen Polarwirbel und damit häufiger meridionale Troglagen mit Kaltluftvorstößen weit nach Süden.

 

In engem Zusammenhang und Wechselwirkung mit der Sonnenaktivität steht die Quasibinäre Oszillation (QBO). Dabei handelt es sich um ein tropisches zonales Windsystem in der Stratosphäre, das periodisch seine Richtung zwischen Ost und West ändert. Der Zusammenhang mit der Sonnenaktivität und dem Polarwirbel ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

20.10.2015.qbo-sonnenflecken

Quelle: www.diss.fu-berlin.de

 

Nach aktuellen Berechnungen soll die QBO zum Jahreswechsel von West auf Ost umschwenken. Damit verbunden wäre eine höhere Wahrscheinlichkeit für ein   Major Warming/plötzliche Stratosphärenerwärmung  mit Polarwirbelsplit und Kaltluftausbrüche nach Süden. Liegt die Splittingachse günstig, könnte es einen längeren eisigen Winterabschnitt geben.

 

Eis- und Schneeausdehnung im eurasischen Bereich sind maßgebliche Einflussfaktoren auf die winterliche arktische Oszillation. Eine frühe Ausbildung einer Schneedecke – vor allem in Richtung Europa – erhöht das  Potential für die Bildung eines großen Kältereservoirs im Eurasischen Raum, das dann bei passender meridionaler Zirkulation im Winter angezapft werden kann.

Auf der Website von AER (Atmospheric and Environmental Research) wird wöchentlich die Schnee- und Eisausdehnung aktualisiert dargestellt.
Interessant für unseren Winter ist die derzeit unterdurchschnittliche Eisbedeckung über Barentssee/Karasee. Ein Indikator für einen niedrigen AO-Index und damit einem schwachen Polarwirbel im Winter. Dies würde einen kalten Winter in ME begünstigen.

Aus der Schneeausdehnung lässt sich derzeit noch keine Aussage ableiten (siehe nachfolgende Grafiken).  Nach den  Erfahrung aus dem vergangenen Jahr, wo über den October Pattern-Index voreilig  auf einen kalten Winter geschlossen wurde,  muss man hier noch einige Wochen die Entwicklung beobachten, bevor daraus belastbare Winteraussagen abgeleitet werden können.

20.10.2015.schneeausdehnung

Quelle: http://www.star.nesdis.noaa.gov/smcd/emb/snow/HTML/snow_extent_plots.html

 

20.20.2015.snowNESDISnhQuelle: http://www.schneedecke.de/Schnee.html

 

Die nach wie vor vorhandene starke negative Temperaturanomalie des Nordatlantiks im Bereich Island-Azoren- Biskaya halte ich für einen wichtigen Einflussfaktor auf den bevorstehenden europäischen Winter:

20.10.2015.anomnight_10_19_2015

Quelle: http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/anomaly/index.html

 

Auch wenn ich dafür weder Ursache (schwächelnder Golfstrom?)  gefunden habe, noch allfällige Auswirkungen abschätzen kann, ist für mich beim Fortbestand der Anomalie bis in den Winter naheliegend, dass die negative Temperaturabweichung im Nordatlantik stabilisierend wirken und Blockinglagen begünstigen könnte. Die Tür für das Einströmen polarer bzw. kontinentaler Kaltluft würde dadurch weit geöffnet.

Die bis jetzt behandelten Einflussfaktoren lassen durch die Bank die Chance auf einen kalten Winter 2016 leben.

 

Zuletzt möchte ich auf das starke ElNino Ereignis, das bereits eingetreten ist und bis Frühjahr 2016 anhalten soll, eingehen.
Beim ElNino Phänomen handelt es sich um um eine natürliche Schwankung im Klimasystem, das  eine  ungewöhnlich starke Erwärmung des Oberflächenwassers im zentralen oder östlichen Pazifik zur Folge hat.

Der ElNino 2015 wird mit den Jahrhundert ElNino´s 1982 und 1997 verglichen:

20.10.2015.nino34Mon 20.10.2015.glbSSTSeaInd2

 

Für Rückschlüsse von den damaligen Folgewintern auf den bevorstehenden Winter in Europa liefern diese zwei Ereignisse zu wenige  statistische Daten.

Eine allgemeinverständliche Beschreibung des ElNino-Phänomens  findest du auf Wikipedia.

Tiefergehende Wirkungsketten und globale Zusammenhänge findest du hier.
Eine Kernaussage dieser Forschungsarbeit lautet: die Hauptauswirkungen eines El Niño führt in Nordeuropa zu kälteren und trockeneren Wintern. Hingegen erfährt das südliche Europa und der Mittelmeerraum feuchtere und mildere Winter.
ME liegt genau dazwischen 😉

Einen groben Überblick über die globalen Auswirkungen eines ElNino vermittelt das nachfolgende Bild aus derselben Forschungsarbeit. Mangels ausreichender Untersuchungen sind die Folgen der Fernwirkung auf Europa nicht ausreichend identifiziert:

20.10.2015.ENSO-Warm-Episode-DJF_small

 

Eine Erkenntnis aus der Analyse vergangener ElNino Jahre zeigt jedoch, das statistisch ein Einfluss auf die Nordatlantische Oszillation erkennbar ist. Der Druckgradient zwischen Islandtief und Azorenhoch wird geschwächt. Daraus resultiert ein niedriger NAO-Index, was weniger dynamische Verhältnisse am Atlantik erwarten lässt und meridionale Zirkulationssmuster begünstigt. Für den europäischen Kontinent bedeutet dies weniger milde Westwindphasen.
Gemeinsam mit der oben erwähnten negativen Temperaturanomalie im Nordatlantik könnte dies die Neigung zu  häufigen Atlantik-Blockadelagen mit kalten Wetterabschnitten verstärken.

 

In meinen Recherchen habe ich auch herausgefunden, dass das ElNino Signal mit seiner Auswirkung auf die atlantische Oszillation im Winter häufig uneinheitlich bzw. gegenläufig ist: während im November bis in den Dezember oft eine positive atlantische Oszillation vorherrscht (milde Westwindphasen bis ME), kippt diese im Hochwinter ins Negative (vermehrt kalte Abschnitte).
Ob dies auch für ein Super-ElNino-Jahr wie heuer gilt, ist allerdings nicht mit Datenmaterial belegt.

 

Zwischenbilanz meiner bisherigen Untersuchungen:

Mit meinen analytischen Überlegungen konnte ich bis jetzt keine hinlängliche Struktur ins atmosphärische Chaos bringen.
Ich kann daher noch keine  subjektiv gefestige Wintereinschätzung abgeben.

Außerdem fehlt neben der Schneeausdehnung im eurasischen Raum in den kommenden Wochen noch die wichtige Kenntnis des troposphärischen Zirkulationsmusters im Spätherbst.  Dieses könnte im Laufe des November möglicherweise schon Tendenzen zur Erhaltungsneigung aufweisen und damit ein wichtiger Bestandteil zur Einschätzung des Winters  sein.

Nach aktuellem Kenntnisstand erwarte ich unter Einbeziehung meines Bauchgefühls keinen Mildwinter.

Eine Aktualisierung mit meiner endgültigen persönlichen Wintertrendprognose gibt es im November, rechtzeitig vor dem meteorologischen Winterbeginn.

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