Klimawandel: So verschieben sich die Klimazonen

- Bettina Marx
Unser Klima wird von Treibhausgasen beeinflusst.
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Der Klimawandel lässt nicht nur den Meeresspiegel steigen. Durch die globale Erwärmung verschieben sich auch die Klimazonen - mit dramatischen Folgen.

Abhängig von der Strahlungsbilanz wird das Klima auf unserer Erde vereinfacht in fünf große Zonen unterteilt, den sogenannten Klimazonen:

  • polare Klimazone
  • subpolare Klimazone
  • gemäßigte Klimazone 
  • subtropische Klimazone 
  • tropische Klimazone

In den jeweiligen Zonen, die sich noch weiter klassifizieren lassen, ist das Klima relativ einheitlich, d.h. dort herrschen ähnliche klimatische Bedingungen, wie nachfolgend erklärt wird. 

Wie unser Klima funktioniert, erklären wir dir auch im Video ganz zu Beginn des Artikels. 

Tropische Klimazone um den Äquator

Die Tropen, die sich in einem Gürtel um den Äquator laut Definition bis zu den Wendekreisen (ca. 23,5°) erstrecken, sind die wärmsten Regionen der Erde. Diese Klimazone ist nicht nur durch hohe Temperaturen gekennzeichnet, sondern auch durch eine sehr geringe Temperaturamplitude im Jahresgang. 

Die Sonne steht dort zweimal im Jahr im Zenit. Daher ist die Sonnenintensität in den Tropen verglichen mit den anderen Klimazonen viel höher. Durch diese Sonnenenergie erwärmen sich die bodennahen Schichten in Äquatornähe. Da warme Luftmassen leichter als kalte sind, steigen die erwärmten Luftmassen auf. Die Innertropische Konvergenzzone (ITC) entsteht. 

Da sich durch die aufsteigenden Luftmassen in Bodennähe eine Tiefdruckzone bildet, muss die Luft dort nachströmen. Diese Ausgleichsströmung nennt man Passatwinde. Eine ähnliche Ausgleichsströmung gibt es in der Höhe ebenfalls - nur umgekehrt: Die aufgestiegenen Luftmassen am Äquator strömen also Richtung Pol weiter. Da sich diese auf ihrem Weg Richtung Pol abkühlen, werden sie schließlich zum Absinken gezwungen. Dies geschieht - auch aufgrund der Corioliskraft - meist rund um den 30. Breitengrad. Diese Zirkulation wird als Hadley-Zelle bezeichnet: 

Der aufsteigende Ast der Hadley-Zone hat teils kräftige Niederschläge zur Folge, wodurch die Tropen durch eher feuchtes Klima charakterisiert sind. 

Subtropische Klimazone: Darum fällt regional nur wenig Regen

Der absteigende Ast der Hadley-Zelle begünstigt dagegen große Trockenheit, Wüsten entstehen. Das bekannteste Beispiel für eine solche Trockenwüste ist die Sahara. 

Diese Trockenzonen, die sich ungefähr zwischen den Wendekreisen und 40 Grad nördlicher bzw. südlicher Breite erstrecken, bilden die Grenze zwischen der tropischen und subtropischen Klimazone. Im Vergleich zur tropischen Zone steigt die Temperaturamplitude pro Tag in der subtropischen Klimazone bereits an. 

Polare Klimazone mit strengen Wintern

Durch die geringe Sonneneinstrahlung an den Polen entsteht dort die sogenannte Polar-Zelle. Sie beschreibt die entgegengesetzte Zirkulation der Hadley-Zelle. Durch das Abkühlen entsteht am Pol in Bodennähe folglich ein Hochdruckgebiet und in der Höhe ein Tiefdruckgebiet. Dieses Höhentief wird in der Meteorologie übrigens auch Polarwirbel genannt.

Die polare Klimazone, die die Arktis einschließt, ist gekennzeichnet durch sehr lange und kalte Winter, in denen es die Sonne während der Polarnacht nicht über den Horizont schafft. Dort fällt nur wenig Niederschlag.  Da die Temperaturen kaum über den Gefrierpunkt steigen, ist der Permafrostboden in tiefen Lagen gefroren. Eisbären oder Pinguine haben sich diesen extremen Lebensbedingungen angepasst. 

Subpolare Klimazone: Außertropischen Westwinde und polare Ostwinde im Wechsel

Südlich bzw. auf der Südhalbkugel nördlich der polaren Zone schließt sich die subpolare Klimazone an, wie in der Grafik oben zu erkennen ist. Diese Klimazone erstreckt sich also rund um die Polarkreise (ca. 66,5°).

Da die Sommer in der subpolaren Zone länger sind als in der polaren Klimazone, ist es deutlich wärmer und feuchter als im hohen Norden. Vor allem in den kurzen Sommern wird das subpolare Klima von den außertropischen Westwinden beeinflusst. Die polaren Ostwinde sind dagegen im Winter dominierend.

Ausgeprägte Jahreszeiten in der gemäßigten Klimazone 

Zwischen der subpolaren und der subtropischen Zone befindet sich die gemäßigte Klimazone. In dieser Klimazone liegt auch Mitteleuropa. Nicht nur binnen der vier Jahreszeiten herrschen in der gemäßigten Zone große Unterschiede, auch die Temperaturamplitude zwischen Tag und Nacht ist markant. So kann es im Sommer in Deutschland 30 Grad geben, im Winter sinken die Temperaturen gerne unter den Gefrierpunkt.

Verglichen mit den Subtropen ist es in der gemäßigten Klimazone deutlich kühler. Nadel-, Misch- und Laubwälder fühlen sich in unseren Breiten daher wohl. 

Charakteristisch für die gemäßigten Breiten ist zudem der Westwinddrift, der von der Ferrel-Zelle (zwischen der Hadley-Zelle und der Polarzelle) angetrieben wird. Das ist übrigens auch der Grund, weshalb die Tief- (und Hochdruckgebiete) in dieser Westwindzone meist ostwärts ziehen. 

Klimawandel: Klimazonen verschieben sich Richtung Pol 

Soweit die Theorie! Denn unser Klima ist im Wandel - es verändert sich infolge der globalen Erwärmung massiv. Laut des Weltklimarates IPCC hat der Klimawandel eine Verschiebung der Klimazonen zur Folge. Konkret bedeutet das, dass sich die großen Klimazonen polwärts verlagern. Das wiederum zieht eine Abnahme des polaren Klimas nach sich. 

Klimasimulationen zeigen, dass sich die Klimazonen pro Grad Erwärmung um ca. 100 bis 200 km polwärts verschieben könnten. 

Veränderung der Meeresströmung: Tropen dehnen sich aus

Dass sich die tropische Klimazone immer weiter ausdehnt, zeigt sich bereits jetzt. Wie das Alfred-Wegener-Institut (AWI) erklärt, dehnen sich die heißen Gebiete im Zuge des Klimawandels seit geraumer Zeit auf der Nordhalbkugel weiter nach Norden - beispielsweise bis in den Süden Kaliforniens - und auf der Südhalbkugel nach Süden aus.

In der vergangenen Jahren haben sich die Tropen über mehrere Breitengrade - sowohl südlich als auch nördlich des Äquators - ausgeweitet.

Die Ausbreitung der Tropen wird unter anderem durch die Veränderung der Meeresströmung hervorgerufen. Das AWI erklärt in diesem Zusammenhang: Die Erwärmung des tropischen Ozeans führt dazu, dass sich die warmen Meeresregionen vergrößern. Dies sei der Auslöser für die Ausdehnung der Tropen nach Norden beziehungsweise Süden. Die Erwärmung der Meerestemperatur in den tropischen Regionen hat zur Folge, dass das wärmere Wasser auch in höhere Breiten transportiert wird. Durch diesen wärmenden Effekt der Meeresströmung verschieben sich die Klimazonen ebenfalls polwärts. 

Auch die Hadley-Zelle verschiebt sich  

Forscher fanden zudem heraus, dass sich der absteigende Ast der Hadley-Zelle aufgrund der globalen Erwärmung ebenfalls nach Norden bzw. auf der Südhalbkugel nach Süden verschiebt. 

Dies ist ebenfalls ein Indiz dafür, dass sich die tropische Klimazone ausdehnt. 

Extreme Wetterbedingungen: Folgen der Klimazonen-Verschiebung

Laut des IPCC-Berichtest wird die fortschreitende Erwärmung voraussichtlich zu neuen, heißen Klimazonen in den tropischen Regionen führen. Die Klimazonen in den mittleren bis hohen Breiten verschieben sich polwärts. Die polare Klimazone schrumpft. 

Die Ökosysteme in den Regionen der jeweiligen Klimazone werden durch die Verschiebung Temperatur- und Niederschlagsextremen ausgesetzt sein, die über die Klimabedingungen hinausgehen, an die sie derzeit angepasst sind. Zusätzlich beschleunigt die Erwärmung in den hohen Breiten das Auftauen des Permafrosts. Während durch die Eisschmelze in der Arktis Lebensraum verloren geht, werden die heißen Wüsten noch lebensfeindlicher. Die Artenvielfalt ist damit in akuter Gefahr. Wie der Klimawandel die Eisbären bedroht, zeigen wir dir in diesem Video:

Aber auch für uns Menschen ist die Verschiebung der Klimazonen ein großes Risiko. Das Risiko, durch Hitze zu sterben, ist laut Weltwetterorganisation (WMO) seit 1980 nämlich stetig gestiegen. Rund 30 Prozent der Weltbevölkerung lebten 2018 in Klimazonen, in denen an mindestens 20 Tagen im Jahr potenziell tödlich hohe Temperaturen herrschen. Dieses Risiko nimmt mit der Verschiebung der Klimazonen weiter zu.

Erwartet uns mediterranes Klima in Deutschland? 

Für Mitteleuropa bzw. Deutschland bedeutet das: Die gemäßigte Klimazone, in der wir derzeit leben, würde sich in den Norden Europas verschieben. Die subtropische Zone Südeuropas könnte dann bis nach Mitteleuropa und somit auch nach Deutschland vordringen. 

Welche unerwarteten Folge der Klimawandel für Deutschland hat, siehst du in diesem Video: 

Um dieses Szenario zu veranschaulichen, haben die WMO und Climate Central, eine Organisation aus Wissenschaftlern und Wissenschaftsjournalisten, die Folgen des Klimawandels bis 2100 einiger Großstädte dargestellt. Gemäß dieser Karte ist zu sehen, dass London dann in der jetzigen Klimazone von Mailand liegen könnte.

Wie sich die Verschiebung der Klimazonen auf deine Stadt auswirken könnte, kannst du auf der interaktiven Karte nachvollziehen: https://medialibrary.climatecentral.org/resources/global-shifting-cities

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