Sternengeschichten   /     Sternengeschichten Folge 556: El Nino und die komplexen Oszillationen der Erde

Description

El Ni├▒o hat irgendwas mit Wetter zu tun. Und mit S├╝damerika. Aber was passiert da genau? Es geht um ein erstaunlich komplexes Ph├Ąnomen das zeigt, was f├╝r eine erstaunlich komplexe Welt die Erde ist. Mehr erfahrt ihr in der neuen Folge der Sternengeschichten. Wer den Podcast finanziell unterst├╝tzen m├Âchte, kann das hier tun: Mit PayPal (https://www.paypal.me/florianfreistetter), Patreon (https://www.patreon.com/sternengeschichten) oder Steady (https://steadyhq.com/sternengeschichten)

Subtitle
Wasser, Wetter und Wind
Duration
742
Publishing date
2023-07-21 05:00
Link
https://sternengeschichten.podigee.io/556-sternengeschichten-folge-556-el-nino-und-die-komplexen-oszillationen-der-erde
Contributors
  Florian Freistetter
author  
Enclosures
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Shownotes

Wasser, Wetter und Wind

**Sternengeschichten Folge 556: El Nino und die komplexen Oszillationen der Erde ** In der heutigen Folge der Sternengeschichten reden wir ├╝bers Meer. Aber nicht nur ├╝ber das Meer; wir reden ├╝ber Str├Âmungen, Wetter, Niederschlag, Wind; ├╝ber Ozeanografie und ├╝ber Meteorologie. Und wer sich jetzt fragt, wo in dieser Folge die Sterne sind: Die kommen nicht vor! Wir bleiben auf der Erde, aber es lohnt sich auch mal wieder, einen sehr genauen Blick auf unseren eigenen Planeten zu werfen. Denn wir vergessen gerne, dass das der einzige Planet ist, denn wir wirklich aus der N├Ąhe und im Detail erforschen k├Ânnen. Bei den anderen Planeten des Sonnensystems geht das nicht und schon gar nicht bei den Planeten, die andere Sterne umkreisen. Bei diesen anderen Himmelsk├Ârpern neigen wir dazu, sie als Einheit wahrzunehmen. Und sagen dann Sachen wie: Auf der Venus ist extrem hei├č. Oder: Der Mars hat so gut wie keine Atmosph├Ąre. Was ja alles richtig ist, aber genau so wenig wie es "die Erde" gibt, gibt es auch nicht "den Mars" und "die Venus". Auf ihre eigene Art sind das ebenso vielf├Ąltige und komplexe Welten wie die Erde und f├╝r die Planeten anderer Sterne gilt das auch, selbst wenn wir dort bis jetzt noch weniger Informationen haben als ├╝ber die Planeten des Sonnensystems.

Wir sehen die anderen Himmelsk├Ârper als einheitliche Objekte, weil wir zu wenig ├╝ber sie wissen. Und genau deswegen lohnt sich ein Blick auf die Erde, denn sie zeigt uns sehr deutlich, wie enorm komplex so ein Planet in Wahrheit ist. So enorm komplex, dass es nicht m├Âglich ist, "die Erde" in einer kurzen Podcast-Folge zu beschreiben. Und selbst das eine Thema, das ich f├╝r dieses Mal ausgesucht habe, l├Ąsst sich nicht in allen Details behandeln. Es geht in dieser Folge um El Ni├▒o. Das kennt man hierzulande vielleicht aus den Nachrichten, wenn es hei├čt, dass irgendwo in S├╝damerika wieder mal ein "El Ni├▒o" auftritt und deswegen komische Sachen mit dem Wetter passieren. Aber was genau hei├čt es eigentlich, wenn es irgendwo "El Ni├▒o" gibt?

Genaugenommen geht es um ENSO, die El-Ni├▒o-Southern Oscillation. Und das wiederum ist der Name f├╝r die enorm komplexe Art und Weise, wie Meer und Atmosph├Ąre zusammenh├Ąngen k├Ânnen. Fangen wir mal bei der Luft an. In den Tropen, am ├äquator, steht die Sonne das ganze Jahr ├╝ber hoch am Himmel. Deswegen ist es dort auch so warm und deswegen erw├Ąrmt sich dort auch die Luft so stark. Und was macht warme Luft? Sie steigt nach oben und str├Âmt dann in Richtung Norden (oder in Richtung S├╝den, wenn wir uns auf der S├╝dhalbkugel der Erde befinden). Dabei k├╝hlt sie dann wieder ab und sinkt nach unten, ungef├Ąhr auf H├Âhe von Nordafrika, Mexiko und S├╝dchina (bzw. auf H├Âhe von Australien oder S├╝dafrika auf der S├╝dhalbkugel). Deswegen ist dort dann der Luftdruck h├Âher und die Luft str├Âmt wieder zur├╝ck in Richtung Tropen, wo der Luftdruck wegen der aufsteigenden Luft ja tiefer ist. Dieses gro├čr├Ąumige Zirkulationsmuster nennt man "Hadley-Zelle". Jetzt dreht sich die Erde aber auch noch um ihre Achse und das f├╝hrt dazu, dass die Luft nicht einfach schnurgerade vom ├äquator Richtung Norden bzw. S├╝den str├Âmt. Die Erdrehung lenkt die Bewegung der Luft ab und zwar in Richtung Westen. Das f├╝hrt auf der Nordhalbkugel zu einem Wind, der aus Nordosten weht und einem S├╝dostwind auf der S├╝dhalbkugel. Das sind die ber├╝hmten "Passat-Winde", die fast konstant wehen und so wichtig f├╝r die Schifffahrt waren und sind, weil man sich immer einigerma├čen darauf verlassen konnte, dass im Atlantik bzw. im Pazifik der Wind aus der selben Richtung kommt.

Der Passat treibt aber nicht nur Segelschiffe an, sondern schiebt auch das Wasser der Ozeane vor sich her. Wir schauen uns jetzt mal an, wie das im Pazifik auf der S├╝dhalbkugel aussieht. Da weht der Passat ja aus s├╝d├Âstlicher Richtung. Also von der Westk├╝ste S├╝damerikas in Richtung S├╝dostasien und schiebt dabei Wasser vor sich her. Der Passat t├╝rmt quasi einen Wasserberg auf und vor der s├╝damerikanischen K├╝ste ist der Meeresspiegel daher circa 60 Zentimeter niedriger als am anderen Ende des Pazifiks bei Indonesien, Malaysien und Co. Wenn vor S├╝damerika das vergleichsweise warme Wasser von der Oberfl├Ąche der Meere durch den Passatwind weggeschoben wird, dann bleibt das nicht ohne Konsequenzen. Kaltes Wasser steigt aus den tieferen Schichten nach oben und wie das genau funktioniert, w├Ąre fast schon wieder eine eigene Podcastfolge wert. Ich spare mir jetzt aber diese Details; wer es wirklich ganz genau wissen will, kann ja mal unter dem Stichwort "Ekman-Transport" nachschlagen. Jedenfalls haben wir jetzt vor S├╝damerika kaltes Wasser aus den tieferen Schichten des Ozeans, das sich in Richtung Westen bewegt und dabei langsam erw├Ąrmt wird. Von der s├╝damerikanischen K├╝ste startet das Wasser mit circa 24 Grad, in Indonesien angekommen sind es dann schon gut 28 Grad. Das warme Wasser verdampft, die warme und feuchte Luft steigt auf, k├╝hlt sich ab und es regnet; so entsteht dort das typische Monsun-Klima, w├Ąhrend es an der Westk├╝ste von S├╝damerika eher trocken ist.

Das was ich jetzt beschrieben habe, ist in Wahrheit erstens noch viel komplizierter. Und zweitens die sogenannte "Normalphase" der El-Ni├▒o-Southern Oscillation. In der Normalphase haben wir in S├╝dostasien wegen der h├Âheren Temperaturen der Luft, die dadurch schneller aufsteigt ein Tiedruckgebiet; bei S├╝damerika dagegen ein Hochdruckgebiet. Die Luft, die in S├╝dostasien aufsteigt, str├Âmt weiter oben in der Atmosph├Ąre nach Osten und sinkt bei S├╝damerika wieder ab, aber weil das Wasser ja schon im asiatischen Monsun rausgeregnet ist, ist diese absinkende Luft sehr trocken und sammelt erst wieder Feuchtigkeit, wenn sie ├╝ber dem Meer zur├╝ck nach Westen str├Âmt. Diese gro├čr├Ąumige Luftzirkulation nennt man ├╝brigens die "Walker-Zirkulation" und zusammen mit der "Hadley-Zirkulation" die ich vorhin beschrieben habe, bildet sie ein eigentlich sehr stabiles System, bei dem warme Luft und kaltes Wasser von S├╝damerika nach S├╝dostasien str├Âmt.

Und jetzt sind wir beim El Ni├▒o angelangt. Der findet statt, wenn sich die Luftdruckverh├Ąltnisse umkehren. In S├╝dostasien wird der Luftdruck immer st├Ąrker, vor S├╝damerika immer schw├Ącher und das kann sich sogar komplett umkehren, so dass wir bei Indonesien ein Hochdruckgebiet haben und vor S├╝damerika ein Tiefdruckgebiet. Das schw├Ącht dann auch die Passatwinde oder kann sie sogar komplett die Richtung ├Ąndern lassen. Und dann l├Ąuft alles umgekehrt ab: Warmes Wasser von S├╝dostasien str├Âmt Richtung S├╝damerika und dort gibt es dann auch ungew├Âhnlich starke Regenf├Ąlle. Dort steigt auch kein kaltes Wasser aus den tieferen Ozeanschichten mehr auf. In S├╝dostasien ist dagegen sehr viel trockener als normal.

Es gibt ├╝brigens auch noch eine dritte Phase, die "La Ni├▒a" genannt wird. Dann verst├Ąrkt sich alles, was ich f├╝r die Normalphase beschrieben habe; in Indonesien regnet es extrem viel, in S├╝damerika ist es extrem trocken. Diese drei Phasen, Normalphase, El Ni├▒o und La Ni├▒a sind die drei Hauptphasen der El-Ni├▒o-Southern Oscillation und wechseln sich ab. Man darf sich das aber nicht als regelm├Ą├čige Oszillation vorstellen. Manchmal k├Ânnen zwei El-Ni├▒o-Phasen aufeinanderfolgen, manchmal gibt es jahrzehntelang nur Normalphase und La Ni├▒a-Phasen. El-Ni├▒o- und La-Ni├▒a-Phasen dauern typischerweise einige Monate bis zu einem Jahr und treten meistens im Winter um Weihnachten herum auf, woher auch der Name "El-Ni├▒o" stammt. Der bezieht sich auf "El-Ni├▒o de Navidad", also das "Christkind".

Zwei Fragen habe ich bis jetzt noch nicht beantwortet: 1) Was ist der Grund daf├╝r, dass sich die Luftdruck- und Windverh├Ąltnisse alle paar Jahre umkehren? Und 2): Was f├╝r Auswirkungen hat das alles. Die Antwort auf die erste Frage ist einfach: Wissen wir nicht. Der Mechanismus, der der El-Ni├▒o-Southern Oscillation zugrunde liegt ist nicht vollst├Ąndig gekl├Ąrt. Wir wissen, dass im Pazifik das warme Wasser mal in die eine Richtung str├Âmt und mal in die andere; das sich Luftdruck- und Windverh├Ąltnisse entsprechend ├Ąndern; das das alles Einfluss darauf hat, wie viel Wasser aus dem Meer verdunstet, wie feucht die Luft ist, wie viel Niederschlag es gibt, und so weiter. Aber wie all diese komplexen Ph├Ąnomene im Detail zusammenh├Ąngen haben wir noch nicht verstanden. Daf├╝r sehen wir aber - leider - sehr gut, welche Auswirkungen das alles hat.

Wenn in einer El-Ni├▒o-Phase kein k├╝hles Wasser aus den tiefern Meeresschichten vor S├╝damerika mehr nach oben steigt, dann werden auch weniger N├Ąhrstoffe an die Meeresoberfl├Ąche transportiert. Dann stirbt das Plankton ab und damit gibt es auch weniger Fische, was nicht nur doof f├╝r die Fische selbst ist, sondern auch f├╝r die Menschen in S├╝damerika, die vom Fischfang leben. Wenn die ganze feuchte Luft ihre Feuchtigkeit ├╝ber den Anden abl├Ądt, anstatt in S├╝doastien, dann kommt es dort zu ungew├Âhnlichen und starken Regenf├Ąllen, die Hangrutschungen und ├ťberschwemmungen verursachen. Die Auswirkungen von El-Ni├▒o betreffen aber nicht nur S├╝damerika; das Wetter auf fast der ganzen Welt wird dadurch beeinflusst. Im Amazonas auf der anderen Seite von S├╝damerika herrscht Trockenheit; es gibt Wirbelst├╝rme in Mittelamerika, in S├╝dostasien ist es viel trockener als normal, was Waldbr├Ąnde wahrscheinlicher macht. Korallen, V├Âgel, Robben und jede Menge andere Tiere sterben wegen der ungewohnten Temperaturen; in Afrika ├Ąndern sich die Wettermuster und wenn man das ganze global betrachtet, dann ist es in einer El-Ni├▒o-Phase tendenziell w├Ąrmer als als in der Normalphase oder der La-Ni├▒a-Phase.

Was angesichts der Klimakrise durchaus bedenklich ist: Wir machen die Welt sowieso schon immer w├Ąrmer und wenn dann auch noch El-Ni├▒o dazu kommt, wird das alles noch verst├Ąrkt. Und auch wenn El-Ni├▒o irgendwann wieder vorbei ist, k├Ânnen wir in der Zwischenzeit vielleicht den einen oder anderen Kipppunkt im Klimasystem erreicht haben und wie das so ist mit Kipppunkten: Wenn einmal was gekippt ist, kippt es so schnell nicht wieder zur├╝ck.

Es ist also klar, dass so etwas wie El Ni├▒o-Southern Oscillation ein wichtiges Ph├Ąnomen ist, wenn man wissen will, wie ein Planet wie die Erde funktioniert. Und wie ich anfangs schon gesagt habe: In Wahrheit ist die ganze Sache noch sehr viel komplizierter als in meiner kurzen Darstellung. Und die El Ni├▒o-Southern Oscillation ist nur eine von einem ganzen Schwung solcher Oszillationen. Da ist zum Beispiel auch die Nordatlantische Oszillation, die unter anderem Einfluss auf den Golfstrom hat, der die Temperaturen in Europa ma├čgeblich beeinflusst. Es gibt die Madde-Julian-Oszillation, die Atlantische Multidekaden-Oszillation, und so weiter. Und dann gibt es auch noch die gro├čr├Ąumigen Luftstr├Âmungen, die da auch noch mit drinh├Ąngen und wir haben immer noch nicht das Gebiet der Luft- und Ozeanstr├Âmungen verlassen. Es gibt noch so viel mehr, was einen Planeten wie die Erde ausmacht. Geologie, Vulkanismus, Tektonik, die unterschiedlichen Tiere und Pflanzen, Fl├╝sse und Seen, Berge, und so weiter und alles h├Ąngt voneinander ab und miteinander zusammen. Ein Planet ist eine unvorstellbar komplexe Welt und das sollte man nie vergessen, wenn man hinauf in den Himmel schaut und die Lichtpunkte betrachtet, die wir zum Beispiel "Mars" oder "Venus" nennen. Planeten sind mehr als nur Lichtpunkte, es sind vollst├Ąndige Welten, die da drau├čen im All ihre Runde ziehen und jede f├╝r sich auf seine eigene Art so komplex wie die Erde.