Am ersten Wintertag wurde der Südwesten Westaustraliens von einem verheerenden Sturm heimgesucht. Das Bureau of Meteorology (BoM) beschrieb es als das intensivste Wettersystem, das die Region seit fast 50 Jahren heimgesucht hat. Obwohl schwere Stürme verheerende Folgen haben können, sind sie auch wichtig für die Regenerzeugung in einem trocknenden Teil Australiens.
Während sich der Planet weiter erwärmt, beginnen sich Wettermuster, die über Jahrzehnte stabil geblieben sind, zu ändern. Dies verändert die extremen Wetterereignisse, die wir täglich erleben.
Langfristige historische Aufzeichnungen helfen uns, aktuelle Trends zu verstehen. Sie bieten uns die seltene Gelegenheit zu sehen, wie sich Klimaextreme seit der vorindustriellen Zeit verändert haben.
In der Meteorologie misst der atmosphärische Druck das Gewicht der Luft um uns herum, und plötzliche Abfälle weisen auf Sturmbedingungen hin. Unsere neue, in Climate Dynamics veröffentlichte Studie hat die längste Aufzeichnung mehrmals täglicher Luftdruckmessungen auf der Südhalbkugel rekonstruiert und dabei schwere Stürme in Perth seit 1830 verfolgt.
Historisch gesehen waren Daten aus dieser Region rar. Unsere Ergebnisse sind ein wichtiger Beitrag zum globalen Netzwerk von Langzeitüberwachungsstationen der Weltorganisation für Meteorologie.
Durch die Konsolidierung von fast 200 Jahren täglicher Druck-, Temperatur- und Niederschlagsbeobachtungen aus Perth enthüllt unsere Forschung neue Details über das Verhalten schwerer Stürme und allgemeinere Klimatrends in ganz Australien.
Rekonstruktion der Klimaextreme der Vergangenheit Australiens
Wie schwankte das Klima Australiens vor der großflächigen Verbrennung fossiler Brennstoffe? Um das herauszufinden, mussten wir uns historische Wetterbeobachtungen ansehen, die während der vorindustriellen Zeit aufgezeichnet wurden.
Die Daten, die von der BoM zur Untersuchung des langfristigen Wetters und Klimas verwendet werden, beginnen typischerweise im frühen 20. Jahrhundert. Aber ältere Wetteraufzeichnungen existieren in staatlichen und nationalen Archiven; Wir müssen sie nur „retten“. Das bedeutet, fragile Zeitschriften zu digitalisieren und historische Beobachtungen für die Wetter- und Klimaforschung zu transkribieren.
In Australien gab es in der Vergangenheit Bemühungen zur Rettung von Wetterdaten, diese konzentrierten sich jedoch hauptsächlich auf Temperatur und Niederschlag. Barometerwerte (Luftdruckmessungen) aus der Zeit vor 1955 sind für die meisten australischen Hauptstädte nur in den originalen handschriftlichen Wetteraufzeichnungen der BoM verfügbar.
Durch die Wiederherstellung dieser historischen Beobachtungen kartieren wir die großräumigen atmosphärischen Zirkulationsmuster, die extremes Wetter antreiben, von Tiefdrucksturmsystemen bis hin zu Hochdruckhitzewellen. Dies ermöglichte es uns, Wetterkarten der Vergangenheit seit 1830 Tag für Tag zu rekonstruieren.
Historische Übersichtskarte eines schweren Sturms am 17. Juni 1927. BOM SARO Weather Folios, Australian Meteorological Association, Adelaide, CC BY
Wir konzentrieren uns auf die Datenrettung aus mehreren täglichen Druckmessungen aus Perth. Diese Arbeit stellt das „fehlende Bindeglied“ zwischen den für die Stadt seit 1942 verfügbaren BoM-Druckbeobachtungen und den früheren Datenrettungsbemühungen unseres Teams dar, einschließlich eines Citizen-Science-Projekts zur Transkription von Materialien aus dem 19. Jahrhundert.
Was zeigten die Aufzeichnungen?
Wir konsolidieren 196 Jahre meteorologische Daten von vier historischen Standorten:
Diese Arbeit baut auf unserer vorherigen Analyse der täglichen Temperaturextreme in Adelaide auf und ermöglicht es uns, langfristige Veränderungen schwerer Stürme in einem anderen großen Gebiet im Süden Australiens abzuschätzen.
Beispielsweise traf am 17. Juni 1927 ein „schrecklicher Wind- und Regensturm“ Perth mit einer Rekordwindgeschwindigkeit von 128 km/h und verursachte erhebliche Schäden an Gebäuden und Infrastruktur. Es wurde als Sturm mit „Zyklonstärke“ beschrieben, was nicht nur ein Medienrummel war: Winde, die heute so stark sind, werden als tropischer Wirbelsturm der Kategorie 2 eingestuft.
Titelseite der Zeitung The Sunday Times, die über den schweren Wintersturm berichtet, der Perth am 17. Juni 1927 heimgesucht hat. National Library of Australia, CC BY Warum nehmen die Winterstürme ab?
Der Rückgang der Winterstürme in Perth seit 1970 hängt mit Veränderungen in der Hadley-Zelle zusammen, einem wichtigen atmosphärischen Zirkulationsmuster, das das Erdklima beeinflusst.
Dieses großräumige Muster ist dafür verantwortlich, dass Wärme vom Äquator zu den Polen transportiert wird, wodurch feuchte Regenwälder am Äquator und trockene Wüstenzonen in den Subtropen entstehen.
Wenn steigende Treibhausgase und der Ozonabbau die Atmosphäre erwärmen, dehnt sich die Hadley-Zelle aus. In Australien verschiebt dies den Hochdruckgürtel der subtropischen Wüste polwärts. Dies wiederum schwächt die regenbringenden Westwinde und Sturmfronten, die normalerweise über unsere Südküste ziehen, und verringert so die Niederschläge auf dem südlichen Festland.
Seit den 1970er Jahren hat dieser Prozess zu Dürren in subtropischen Regionen auf der ganzen Welt geführt, darunter im Süden Australiens, im südlichen Afrika und im Mittelmeerraum.
Südwestaustralien gilt als globaler Hotspot des Klimawandels, da die Winterniederschläge seit 1970 dramatisch um 20 % zurückgegangen sind.
Bisher beschränkten sich Studien zur Verfolgung der Bahnen vergangener Stürme auf die Zeit ab Mitte des 20. Jahrhunderts, als moderne Datensätze begannen. Die meisten Studien konzentrierten sich auch auf die nördliche Hemisphäre, wo langfristige Druckaufzeichnungen häufiger vorkommen.
Zurückblicken, um nach vorne zu blicken
Unsere erweiterte Analyse zeigt, dass der moderne Rückgang der Stürme in Perth ungewöhnlich anhaltend ist. Im Jahrzehnt von 2010 bis 2019 gab es weniger Stürme als in jedem anderen Jahrzehnt seit 1830.
Anzahl der schweren Winterstürme (Juni-August) in Perth für jedes Jahrzehnt zwischen 1830 und 2019. Graue Schattierung zeigt an, dass im entsprechenden Jahrzehnt einige Daten fehlten. CC BY
Unsere Analyse ergab auch eine lange Trockenperiode zwischen 1830 und 1846, die tatsächlich trockener war als unser aktuelles Niederschlagsdefizit.
Während der moderne Rückgang unerbittlicher ist, deutet diese historische Dürre darauf hin, dass moderne meteorologische Beobachtungen nicht die gesamte Bandbreite natürlicher Variabilität und Extreme erfassen.
Dies bedeutet, dass das zukünftige Klimarisiko in Perth und ganz Australien im Allgemeinen wahrscheinlich unterschätzt wird.
Historische Beobachtungen sind unsere beste Möglichkeit, entscheidende Lücken in der australischen Klimaaufzeichnung zu schließen und so unsere Vorhersagen zukünftiger extremer Wetterereignisse in einer wärmeren Welt zu verfeinern.