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Atmosphärische Fernwirkung hat zwei katastrophale Extremregen ausgelöst
Zwei extreme Regenereignisse trafen Kalifornien 2017 und 2023 ausgerechnet während La-Niña-Phasen, die dort meist eher trocken ausfallen. Eine neue Analyse deutet nun auf einen bislang unterschätzten Auslöser Tausende Kilometer entfernt. Ungewöhnliche Wärme über dem Tibetischen Plateau setzte demnach eine atmosphärische Fernwirkung in Gang, die Starkregen im Westen Nordamerikas begünstigte.
Los Angeles (U.S.A.). Wetterextreme im Westen Nordamerikas hängen von großräumigen Strömungsmustern über dem Pazifik ab. Für Vorhersagen im Abstand von mehreren Wochen liefern vor allem Meeresphänomene wie El Niño und La Niña wichtige Hinweise. Die Rekordniederschläge der Winter 2016/2017 und 2022/2023 passten jedoch schlecht in dieses Muster, denn beide traten unter La-Niña-Bedingungen auf.
La Niña geht an der US-Westküste häufig mit trockeneren Verhältnissen einher. Dennoch brachten beide Winter außergewöhnlich viel Niederschlag und schwere Überschwemmungen. Bisher war deshalb unklar, welches zusätzliche Signal die feuchten Wetterlagen begünstigt hatte und ob sich daraus ein Hinweis für längerfristige Vorhersagen ableiten lässt.
Forscher der University of California, Los Angeles (UCLA) um Dr. Yongkang Xue haben dafür Temperaturdaten vom Tibetischen Plateau und Niederschlagsdaten aus Nordamerika für den Zeitraum 1984 bis 2023 ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass ungewöhnliche Erwärmung des Hochlands zu Beginn des Winters mit mehr Niederschlag im Westen der USA im folgenden Monat zusammenhing.
Um zu testen, ob mehr als eine bloße Korrelation dahintersteckt, simulierte das Team die beiden Extremereignisse zusätzlich mit einem Erdsystemmodell. In Kontrollläufen ohne realistisch erfasste Wärmeabweichung über Tibet entstanden weder die beobachtete starke Erwärmung des Plateaus noch die extremen Niederschläge in Kalifornien. Wurde die Temperatur über dem Plateau dagegen entsprechend angepasst, änderte sich das Ergebnis deutlich.
Mit der verbesserten Initialisierung bildete das Modell rund 56 Prozent der beobachteten Niederschlagsanomalie im Januar 2017 und etwa 38 Prozent im März 2023 nach. Gemeint ist dabei nicht der gesamte Regen, sondern der Überschuss gegenüber den üblichen Verhältnissen. Das stützt die Annahme, dass die Wärme über dem Tibetischen Plateau einen wichtigen Beitrag zu beiden Ereignissen leistete.
Die Simulationen zeigen zugleich einen möglichen Weg dieser Fernwirkung. Die zusätzliche Erwärmung veränderte einen Zug großräumiger atmosphärischer Wellen zwischen dem Tibetischen Plateau und den Rocky Mountains. Solche Rossby-Wellen sind weit gespannte Schwingungen der Luftströmung, die den Verlauf des Jetstreams und damit Wettersysteme über ganze Kontinente beeinflussen können.
Über dem nordöstlichen Pazifik kam es laut den Modellen schließlich zu einem Brechen dieser Wellen. Dadurch änderten sich auch atmosphärische Flüsse, also schmale Bänder mit besonders starkem Wasserdampftransport. Solche Feuchteströme können an der Westküste Nordamerikas große Niederschlagsmengen liefern und spielten auch bei den untersuchten Ereignissen eine zentrale Rolle.
Der Befund bedeutet nicht, dass die Wärme über Tibet die Überschwemmungen allein verursacht hat. Die Autoren betonen, dass das Erdsystem aus vielen miteinander gekoppelten Prozessen besteht und ein einzelner Faktor extreme Ereignisse kaum vollständig erklären kann. Dazu passt, dass die angepassten Simulationen nur einen Teil der beobachteten Niederschlagsabweichung reproduzierten.
Für die Vorhersage könnte die Fernwirkung dennoch wichtig sein. Die Studie identifiziert Temperaturabweichungen über hoch gelegenen Landflächen als zusätzliches Signal für Zeiträume von mehreren Wochen bis Monaten. Damit weist sie auf eine bislang übersehene Quelle der sogenannten sub-saisonalen bis saisonalen Vorhersagbarkeit hin.