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Die extremsten Hitzewellen liegen noch vor uns
Die Hitzewellen der vergangenen Jahre haben vielerorts Rekorde gebrochen und schwere Folgen gehabt. Eine neue Klimaanalyse zeigt nun, dass künftige Hitzeperioden noch länger, großflächiger und heftiger ausfallen könnten als die bisher erlebten Extremereignisse. Selbst bei stark verringerten Treibhausgasemissionen bleiben solche Entwicklungen in mehreren untersuchten Regionen möglich.
Berlin (Deutschland). Die europäische Hitzewelle von 2018, die australischen Hitzeextreme 2019 und die Rekordhitze in China 2022 zählen zu den besonders auffälligen Ereignissen der jüngeren Vergangenheit. Extreme Temperaturen können Menschen gefährden, Ökosysteme belasten und den Strombedarf erhöhen, doch das Ausmaß künftiger Hitzewellen lässt sich aus einzelnen Temperaturrekorden nur begrenzt ableiten.
Wie bedrohlich eine Hitzeperiode wird, hängt nicht allein von ihrem heißesten Tag ab. Auch ihre Dauer, die gleichzeitig betroffene Fläche und die über viele Tage aufsummierte Wärme tragen dazu bei, wie stark ein Ereignis von bisher bekannten Mustern abweicht. Ein Vergleich mehrerer dieser Merkmale kann deshalb deutlicher zeigen, welche Belastungen künftig möglich werden.
Forscher der Freien Universität Berlin (FU Berlin) um Philipp Aglas-Leitner haben 22 außergewöhnliche Hitzewellen von 2010 bis 2023 untersucht und mit Klimasimulationen für den Zeitraum 2020 bis 2100 verglichen. Neun besonders markante Ereignisse aus mehreren Weltregionen standen im Mittelpunkt der vertieften Auswertung.
Als Vergleich dienten die Temperaturdatensätze Berkeley Earth und ERA5, die auf Messungen beziehungsweise einer Verbindung von Beobachtungen und Wettermodellen beruhen. Das Team berechnete die künftigen Ereignisse mit mehreren Klimamodell-Ensembles und Emissionsszenarien. Dabei verglich es sechs Eigenschaften, darunter Dauer, durchschnittliche und maximale Stärke, räumliche Ausdehnung und die aufsummierte Überschreitung der Hitzeschwelle.
„Die Ergebnisse zeigen über verschiedene Klimamodell-Ensembles und Emissionsszenarien hinweg ein klares Muster: Ein beträchtlicher Teil der künftigen Hitzewellen übertrifft außergewöhnliche Ereignisse aus der jüngeren Erfahrung. Sie könnten länger andauern, größere Gebiete betreffen, heftiger ausfallen und viel höhere aufsummierte Temperaturabweichungen verursachen. Kürzlich beobachtete Ereignisse werden deutlich übertroffen, besonders gegen Ende des 21. Jahrhunderts“, sagt Philipp Aglas-Leitner.
Die Simulationen zeigen, dass in zahlreichen Regionen selbst bei stark gesenkten Emissionen Hitzewellen möglich sind, die jüngste Rekordereignisse in mehreren Merkmalen deutlich übertreffen. Bei hohen Emissionen steigen insbesondere die Dauer und die über die gesamte Hitzeperiode angesammelten Temperaturüberschreitungen stark an. Einzelne modellierte Ereignisse dauern mehrere Monate und erzeugen ein Vielfaches der kumulierten Hitze früherer Extremereignisse.
Für Europa ergaben die Modelle selbst im emissionsarmen Szenario Hitzewellen, die sich über mehrere Monate erstrecken könnten. Allerdings untersuchte die Studie nur die jeweils wärmsten sechs Monate des Jahres. Die modellierte Höchstdauer von rund einem halben Jahr ist deshalb zugleich die methodische Obergrenze der Auswertung und keine Vorhersage, dass eine solche Hitzewelle nach sechs Monaten enden würde.
Schon gegenüber der europäischen Hitzeperiode von 2018, die in den verwendeten Vergleichsdaten 34 Tage dauerte, könnten künftige Ereignisse wesentlich länger ausfallen. Im emissionsarmen Szenario übertrafen sechs bis elf Prozent der simulierten Hitzewellen in Europa, Indien und Pakistan sowie Nordafrika und dem Nahen Osten die Dauer der jeweiligen historischen Vergleichswelle. Bei hohen Emissionen lag dieser Anteil für Europa sowie Indien und Pakistan bei ungefähr einem Fünftel.
„Unsere Ergebnisse zeigen klar, dass viele der extremen Hitzewellen, die die Menschen heute in den vergangenen Jahren erlebt haben, von künftigen Ereignissen übertroffen werden könnten. Das hat wei