Lufttemperatur in zwei Metern Höhe für das Jahr 2021 im Vergleich zum Durchschnitt von 1991-2020. Source: ERA5. ©Bild: C3S/Ecmwf

Cams-Analyse der optischen Dichte von Aerosolen (Aerosol Optical Depth) im September in Nordamerika. ©Bild: Copernicus Atmosphere Monitoring Service/Ecmwf

Anomalien Niederschlag, relative Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche, Volumengehaltsan Feuchtigkeit der obersten 7 cm des Bodens und Lufttemperatur an der Oberfläche für Juli 2021 im Vergleich zu Juli-Mittelwerten 1991-2020. ©Bild: C3S/Ecmwf

Monatliche globale CO2-Konzentrationen von Satelliten (oberes Feld) und abgeleitete mittlere jährliche Wachstumsraten (unteres Feld) für 2003-2021. ©Bild: Uni Bremen für C3S and the Copernicus Atmosphere Monitoring Service/Ecmwf

Jährliche Durchschnittswerte der globalen Lufttemperatur in zwei Metern Höhe, geschätzte Veränderungen seit der vorindustriellen Zeit und im Vergleich zu 1991-2020 gemäss den verschiedenen Datensätzen. ©Bild: C3S/Ecmwf

Copernicus: Letzte sieben Jahre waren die sieben wärmsten seit Beginn der Aufzeichnungen – Treibhausgaskonzentrationen steigen auch 2021 weiter

(PM) Der Copernicus-Klimawandeldienst der Europäischen Union hat seine jährlichen Ergebnisse veröffentlicht. Sie zeigen, dass 2021 weltweit zu den sieben wärmsten Jahren seit Beginn der Aufzeichnungen gehörte. Europa erlebte einen Sommer der Extreme mit Hitzewellen im Mittelmeerraum und Überschwemmungen in Mitteleuropa. Gleichzeitig stiegen die globalen Konzentrationen von Kohlenstoffdioxid und – ganz wesentlich – von Methan in der Atmosphäre weiter an.


Der Copernicus-Klimawandeldienst (Copernicus Climate Change Service, C3S), der vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (Ecmwf) im Auftrag der Europäischen Kommission und mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Union implementiert wurde, hat seine Zusammenfassung von 2021 veröffentlicht. Sie zeigt, dass die letzten sieben Jahre mit deutlichem Abstand die weltweit sieben wärmsten je gemessenen Jahre waren. Innerhalb dieser sieben Jahre gehört das Jahr 2021 zu den kühleren Jahren, neben 2015 und 2018. 2021 erlebte Europa seinen wärmsten je gemessenen Sommer, wenn auch nur knapp über den auch sehr warmen Sommern der Jahre 2010 und 2018.

Treibhausgaskonzentrationen gestiegen
In Zusammenarbeit mit dem Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienst (Copernicus Atmosphere Monitoring Service, CAMS) berichtet C3S zudem, dass Satellitenmessungen einen weiteren Anstieg von Treibhausgaskonzentrationen im Jahr 2021 bestätigen. Die Kohlenstoffdioxidwerte (CO2) im globalen Säulenmittel erreichten dabei einen Jahresrekord von ca. 414 ppm und die Werte der Methankonzentration (CH4) kamen auf ein Jahreshoch von ca. 1876 ppb. Kohlenstoffemissionen von Wald- und Flächenbränden stiessen weltweit insgesamt etwa 1850 Megatonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre, vor allem in Sibirien wüteten erneut stark emittierende Brände. Dieser Wert ist etwas höher als im vorangegangenen Jahr (1750 Megatonnen Kohlenstoff), der übergeordnete Trend seit 2003 ist jedoch rückläufig.

Globale Oberflächenlufttemperaturen
2021 war weltweit das fünftwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen, aber nur geringfügig wärmer als die Jahre 2015 und 2018. Das Jahr lag 0.3 °C über dem Referenzzeitraum von 1991-2020 und 1.1-1.2 °C über dem vorindustriellen Niveau von 1850-1900. Die letzten sieben Jahre waren mit deutlichem Abstand die wärmsten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen.

Betrachtet man den globalen Durchschnitt, so waren die ersten fünf Monate im Jahr 2021 relativ kalt im Vergleich zu den letzten sehr warmen Jahren. Von Juni bis Oktober gehören die monatlichen Temperaturen jedoch durchweg mindestens zu den viertwärmsten Durchschnitten, die weltweit aufgezeichnet wurden. Die Temperaturen der letzten 30 Jahre (1991-2020) liegen fast 0.9 °C über dem vorindustriellen Niveau. Im Vergleich zum Referenzzeitraum von 1991-2020, waren 2021 die Regionen mit den höchsten überdurchschnittlichen Temperaturen ein grosses Areal, dass sich von der Westküste der USA und Kanada bis in den Nordosten Kanadas und Grönland zog. Auch weite Teile Nord- und Zentralafrikas sowie des Nahen Ostens waren besonders warm. Die unterdurchschnittlichsten Temperaturen wurden im westlichen und östlichen Sibirien und in Alaska, im zentralen und östlichen Pazifik – zeitgleich mit La-Niña-Bedingungen zu Beginn und am Ende des Jahres -, in weiten Teilen Australiens sowie in Teilen der Antarktis festgestellt.

Europäische Oberflächenlufttemperaturen
Für das gesamte Jahr lag Europa nur 0.1 °C über dem Durchschnitt von 1991-2020, und somit ausserhalb der zehn wärmsten Jahre. Die zehn wärmsten Jahre für Europa sind alle seit 2000 zu verzeichnen, wobei die sieben wärmsten Jahre 2014 bis 2020 waren. In Europa lagen die letzten Wintermonate und der gesamte Frühling im Allgemeinen nahe am oder unter dem Durchschnitt von 1991-2020. Eine Kältephase im April, nach einem relativ warmen März, führte zu Spätfrost in den westlichen Teilen des Kontinents. Umgekehrt war der europäische Sommer 2021 der wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen und lag nahe an den bisher wärmsten Sommern in den Jahren 2010 und 2018. Juni und Juli waren beide die zweitwärmsten ihrer jeweiligen Monate, während der August insgesamt nahe am Durchschnitt lag. Es gab dabei jedoch eine grosse Spanne zwischen überdurchschnittlichen Temperaturen im Süden und unterdurchschnittlichen Temperaturen im Norden.

Europäische Sommer-Extremereignisse
Im Sommer 2021 ereigneten sich in Europa mehrere Extremereignisse von grosser Tragweite. Im Juli kam es im westlichen Mitteleuropa in einer Region mit nahezu voll gesättigten Böden zu sehr starken Regenfällen, die in mehreren Ländern zu schweren Überschwemmungen führten. Deutschland, Belgien, Luxemburg und die Niederlande waren dabei am stärksten betroffen. Der Mittelmeerraum erlebte im Juli und teilweise im August eine heftige Hitzewelle, wobei Griechenland, Spanien und Italien besonders von den hohen Temperaturen betroffen waren. Ein neuer europäischer Hitzerekord wurde in Sizilien aufgestellt. Hier wurden 48.8 °C gemessen, was 0.8 °C über dem bisherigen Wert liegt, auch wenn der Rekord noch nicht offiziell von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) bestätigt wurde. Auf die heissen und trockenen Bedingungen folgten intensive und langanhaltende Waldbrände. Diese ereigneten sich insbesondere im östlichen und zentralen Mittelmeerraum, wobei die Türkei neben Griechenland, Italien, Spanien, Portugal, Albanien, Nordmazedonien, Algerien und Tunesien eines der am stärksten betroffenen Länder war.

Nordamerika
Im Jahr 2021 gab es in mehreren Regionen Nordamerikas ebenfalls grosse Temperaturanomalien. Im Nordosten Kanadas waren die monatlichen Durchschnittstemperaturen sowohl zu Beginn des Jahres als auch im Herbst ungewöhnlich warm. Im Westen Nordamerikas kam es im Juni zu einer aussergewöhnlichen Hitzewelle, bei der die bisherigen Höchsttemperaturen um mehrere Grad Celsius überschritten wurden, was zum wärmsten Juni seit Beginn der Aufzeichnungen für den Kontinent führte. Regional heisse und trockene Bedingungen verschlimmerten zudem eine Reihe von extremen Waldbränden in den Monaten Juli und August. Am stärksten betroffen waren mehrere kanadische Provinzen und die Westküstenstaaten der USA, wenn auch je nach Region in unterschiedlichem Ausmass. Das ‘Dixie Fire’, das zweitgrösste Feuer in der Geschichte Kaliforniens, richtete nicht nur weitreichende Verwüstungen an, sondern führte durch die Verschmutzung auch zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Luftqualität für Tausende von Menschen. Die Luftqualität wurde dabei auf dem gesamten Kontinent beeinträchtigt, da Feinstaub und andere pyrogene Schadstoffe der Brände von Winden nach Osten transportiert wurden. Insgesamt verzeichnete Nordamerika die höchste Menge an Kohlenstoffemissionen - 83 Megatonnen – und anderen pyrogenen Emissionen aus Waldbränden in einem Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 2003.

CO2- und CH4-Konzentrationen steigen auch 2021 weiter an
Eine vorläufige Analyse der Satellitendaten zeigt, dass sich der Trend stetig steigender Kohlendioxidkonzentrationen auch im Jahr 2021 fortsetzte und zu einem jährlichen globalen Säulenmittelwert (XCO2) von etwa 414.3 ppm führte. Der Monat mit der höchsten Konzentration war April 2021, als das globale Monatsmittel an XCO2 einen Wert von 416.1 ppm erreichte. Die geschätzte jährliche Wachstumsrate des globalen XCO2-Mittelwerts für 2021 betrug 2.4 ± 0.4 ppm/Jahr. Dies ist ähnlich wie die Wachstumsrate im Jahr 2020, die 2.2 ± 0.3 ppm/Jahr betrug. Sie liegt auch in der Nähe der durchschnittlichen Wachstumsrate von etwa 2.4 ppm/Jahr seit 2010, aber unter den hohen Wachstumsraten von 3.0 ppm/Jahr im Jahr 2015 und 2.9 ppm/Jahr 2016, die mit einem starken El-Niño-Klimaereignis verbunden waren.

Die Analyse der ersten Satellitendaten zeigt ausserdem, dass die atmosphärischen Methankonzentrationen im Jahr 2021 stark angestiegen sind und damit ein noch nie dagewesenes globales, säulengemitteltes Maximum (XCH4) von etwa 1876 ppb erreicht haben. Die geschätzte mittlere jährliche XCH4-Wachstumsrate für 2021 betrug 16.3 ± 3.3 ppb/Jahr. Dies ist etwas mehr als die Wachstumsrate im Jahr 2020, die 14.6 ± 3.1 ppb/Jahr betrug. Beide Raten sind im Vergleich zu den Raten der vorangegangenen zwei Jahrzehnte sehr hoch. Warum dies der Fall ist, ist derzeit jedoch noch nicht vollständig geklärt. Die Identifizierung des Ursprungs dieses Anstiegs ist eine Herausforderung, da Methan viele Quellen hat, darunter einige anthropogene (z. B. die Ausbeutung von Öl- und Gasfeldern), aber auch einige natürliche oder halbnatürliche (z. B. Feuchtgebiete).

Text: Copernicus

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