Wetter und Klima: Was ist der Unterschied?

Sie werden sich vielleicht erinnern, als der republikanische Senator James Inhofe aus Oklahoma 2015 die "Hysterie" über die globale Erwärmung widerlegen wollte, indem er einen Schneeball im US-Kapitol herumwarf . Die offensichtliche Folgerung: Wie könnte sich das Klima radikal ändern, wenn Menschen fossile Brennstoffe verbrennen und Treibhausgase in die Atmosphäre pumpen, da es an einem Wintertag immer noch Schneefall und kühle Temperaturen gibt?

Aber selbst wenn Sie kein US-Senator aus einem Öl produzierenden Staat sind, fragen Sie sich vielleicht, wie Wissenschaftler Klimatrends über viele Jahre vorhersagen können, aber nicht vorhersagen können, wie das Wetter in drei Wochen von heute sein wird?

Wie die NASA und andere wissenschaftliche Organisationen seit Jahren erklären, liegt der Grund darin, dass Wetter und Klima zwei sehr unterschiedliche Dinge sind. Grundsätzlich ist das Wetter das, was heute oder morgen oder diese Woche passiert, während das Klima über viele Jahre hinweg passiert.

"Das Wetter ist die tägliche Veränderung der meteorologischen Bedingungen", erklärt Jonathan Martin , Professor für Atmosphären- und Ozeanwissenschaften an der Universität von Wisconsin-Madison. "Das Klima ist die Summe der Wetterereignisse, die zu einem langfristigen Durchschnitt führen."

Wissenschaftler betrachten das Klima in festgelegten 30-Jahres-Zeiträumen, sagt Martin. Derzeit vergleichen Wissenschaftler beispielsweise die Tagestemperatur mit dem Zeitraum, der 1981 begann und 2010 endete. Im Jahr 2021 werden sie sich um 10 Jahre verschieben und beginnen, die Temperaturen mit dem Zeitraum zwischen 1991 und 2020 zu vergleichen, und so weiter . Wissenschaftler verlassen sich auf 30-Jahres-Zeiträume, da diese Zeit lang genug ist, um aussagekräftige Vergleiche zu erstellen, aber gerade so kurz, dass auftretende Änderungen subtil, aber nicht unbedingt unmerklich sind. "Im Vergleich dazu würde man über einen Zeitraum von 50 Jahren eine größere Veränderung feststellen", sagt Martin.

Diese 30 Jahre helfen uns, das Wetter an einem bestimmten Tag in den richtigen Kontext zu stellen. Wie Martin erklärt, würde ein Vergleich der Temperatur am 5. Dezember 2018 mit dem gleichen Tag vor 100 Jahren nicht so viele nützliche Informationen liefern, da das Klima damals zu unterschiedlich war. Wenn man es jedoch mit dem Durchschnitt der Temperaturwerte für jeden 5. Dezember zwischen 1981 und 2010 vergleicht, als die Klimabedingungen ziemlich konstant waren, kann man sagen, ob es ein ungewöhnlich kalter oder ein warmer Tag ist.

"Wir versuchen, Äpfel mit Äpfeln zu vergleichen", sagt Martin.

Auch bei der Vorhersage sind Wetter und Klima sehr unterschiedlich. Die Wettervorhersage, erklärt Martin, basiert auf der Beobachtung von Bedingungen, die bereits in Echtzeit in der Atmosphäre auftreten. Da diese Bedingungen nur für kurze Zeit bestehen, kann das Wetter nur über relativ kurze Zeiträume von höchstens 10 bis 14 Tagen zuverlässig vorhergesagt werden. "Das ist theoretisch - mein Selbstvertrauen endet am achten Tag", sagt Martin.

Im Gegensatz dazu ist die Vorstellung von Klima viel niedriger aufgelöst - Wissenschaftler versuchen zu prognostizieren, wie sich der Trend über einen langen Zeitraum entwickeln wird und nicht, wie das Wetter an einem bestimmten Tag in 50 oder 100 Jahren sein wird. Dazu müssen große Datenmengen auf leistungsstarken Computern gesammelt und verarbeitet und modelliert werden.

"In gewisser Hinsicht hat das Klima keinen Einfluss auf das Wetter. Es beschreibt das Wetter über einen langen Zeitraum", erklärt Jeffrey S. Dukes, Direktor des Forschungszentrums für Klimawandel an der Purdue University. "Sie könnten das umkehren und sagen, dass das Klima Ihnen Informationen darüber liefert, wie wahrscheinlich es ist, dass Sie zu einer bestimmten Jahreszeit eine bestimmte Art von Wetter bekommen, aber historisch gesehen wurde das Klima über lange Zeiträume vom Wetter bestimmt. In einem anderen Sinne Das Klima für einen bestimmten Ort wird jedoch durch eine Reihe von Faktoren wie den Breitengrad und die Position auf dem Planeten bestimmt, die sich darauf auswirken, wie es durch die Zirkulation der Atmosphäre und der Ozeane sowie durch die Erwärmung der Kontinente am Tag beeinflusst wird beeinflusst durch die Zusammensetzung der Atmosphäre, den Transport von Wasser vom Boden in die Luft durch Pflanzen und andere Faktoren.

"An einem bestimmten Tag bestimmt die Summe all dieser Einflüsse das Wetter, aber da sich einige dieser größeren Faktoren im Laufe der Zeit ändern, werden sie das Wetter und das Klima mit sich ziehen."

In den letzten Jahren hat sich ein Teil der scharfen Unterscheidung zwischen Wetter und Klima leicht verwischt, da Wissenschaftler immer ausgefeiltere Modelle und gesammeltes Wissen verwendet haben, um herauszufinden, inwieweit bestimmte Wetterereignisse - beispielsweise ein Hurrikan, eine Hitzewelle - oder ein Monster-Schneesturm - ist eigentlich eine Funktion des Klimawandels, der von Menschen angetrieben wird, die Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre pumpen.

Durch die Durchführung von Tausenden von Computersimulationen "können wir alle Arten von" Was wäre wenn "-Experimenten durchführen", sagt Martin. "Wir können sagen, so wird sich die Atmosphäre verhalten, wenn man einen Faktor herausnimmt."

Während eine solche Analyse noch in Arbeit ist, glaubt Martin, dass es letztendlich möglich sein wird, festzustellen, inwieweit bestimmte Wetterereignisse vom Klimawandel beeinflusst werden.

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Die National Oceanic and Atmospheric Administration legte am 13. Dezember 2017 ein Papier vor, in dem sie zu dem Schluss kam, dass drei extreme Wetterereignisse im Jahr 2016 - die diesjährige Rekordhitze weltweit, extreme Hitze über Asien und ungewöhnlich warmes Wasser in der Beringsee - nicht gewesen wären möglich ohne vom Menschen verursachten Klimawandel.