Von Bruno Hublitz
Seit Dezember 1978 werden mit neuen Technologien mittels Satelliten Temperaturen in verschiedenen Höhen der Atmosphäre gemessen. An der Entwicklung der Mess- und Auswertungstechnologie hat maßgeblich Professor Dr. Roy Warren Spencer von der Universität von Alabama in Huntsville/USA zusammen mit Professor Dr. John Raymond Christy gewirkt. In seinem Blog zeigt Prof. Spencer den monatlich aktualisierten Globaltemperaturverlauf und stellt diverse Daten-Files zur Verfügung, mit sehr vielen Daten zu verschiedenen Erdzonen, Land-/Ozean-Aufteilungen und mehreren Höhenlagen der Atmosphäre.
Link: https://www.drroyspencer.com/latest-global-temperatures/
Dazu schreibt er:
„Seit 1979 sind die NOAA-Satelliten mit Instrumenten ausgestattet, die die natürlichen thermischen Mikrowellenemissionen von Sauerstoff in der Atmosphäre messen. Die Intensität der Signale, die diese Mikrowellenradiometer bei verschiedenen Mikrowellenfrequenzen messen, ist direkt proportional zur Temperatur der verschiedenen, tiefen Schichten der Atmosphäre. Jeden Monat aktualisieren John Christy und ich die globalen Temperaturdaten, die aus den Temperaturdaten von insgesamt fünfzehn Instrumenten, die im Laufe der Jahre auf verschiedenen Satelliten geflogen sind, zusammengesetzt werden.“
„Die digitalen Daten ……… sind unter den unten stehenden Links verfügbar. Sie können die Daten kopieren und in ein Tabellenkalkulationsprogramm wie Excel einfügen, um Ihre eigenen Diagramme und Analysen zu erstellen.“
Nebenbei sei erwähnt, dass Professor Fritz Vahrenholt bei seinem monatlichen Newsletter auf den globalen Temperaturverlauf von Prof. Spencer zurückgreift („lower tropospere“).
Für einen naturwissenschaftlich interessierten Nicht-Klimatologen ein interessantes Betätigungsfeld, um herauszufinden, was sich in einer groben Übersicht über unsere Köpfe in der Atmosphäre so abspielt. Excel ist dafür gut genug. Selbstverständlich arbeiten Klimaforscher mit anspruchsvolleren, ebenso erweiterten Datensätzen und Auswertungsmethoden und blicken dabei tiefer in die Materie.
Aus der Fülle der zur Verfügung gestellten Daten hier ein Blick auf die tropische Zone zwischen den Breitengraden +20°Nord und -20°Süd („Tropen„), und den außertropischen Nord- bzw. Südkappen (Kugelkalotten) oberhalb bzw. unterhalb der genannten Breitengrade („Nord“ bzw. „Süd„). Die drei Zonen decken grob je ein Drittel der Erdoberfläche ab. Letzteres ergibt sich aus einer vereinfachten Rechnung mit folgenden Annahmen:
– Erddurchmesser D = 12.740 km
– die Erde sei buchstäblich kugelrund.
Daraus ergeben sich:
– Gesamterdoberfläche 510.000.000 qkm 100 %
– Tropische Zone +20°Nord / -20°Süd 174.400.000 qkm 34 %
– Außertropische Zone bis zu den Polen 167.800 000 qkm 33 %
Beim Blick in den Himmel sei außerdem von Interesse was sich in der Tropopause abspielt. Ihre Höhe beträgt am Äquator ca. 18 km und an den Polen ca. 8 km. Sie ist gewissermaßen die Grenze unserer Wetterküche. Auch hier die Daten der angesprochenen tropischen und außertropischen Zonen.
Prof. Roy Spencer liefert ebenso Daten für die untere Stratosphäre, die hier zunächst zur besseren Übersicht wegen der Fülle an Informationen mal ausgelassen werden.
Aus den oben beschriebenen Erdzonen 7 Diagramme:
- Übergeordnet die Globaltemperatur an der Erdoberfläche („lower troposphere“)
- Temperatur in der tropischen Zone („tropics„)
je für die untere Troposphäre und Tropopause - Temperatur der außertropischen nördlichen bzw. südlichen Zone („NoExt„, „SoExt„)
je für die untere Troposphäre und Tropopause.
Die Diagramme enthalten außerdem eine 37-monatige, mittige Glättung (3 Jahre) (rot).
Die Skalierung der Ordinaten-Achse wurde der jeweiligen Datenbreite angepasst.
Angabe der Einheit für die Temperatur-Anomalie in Grad Celsius (°C) wie in vielen medialen Veröffentlichungen üblich. Müsste besser Grad Kelvin lauten.
DIAGRAMME
1.) Untere Troposphäre, Globaltemperatur
2.) Untere Troposphäre: außertropische nördliche Zone (Nord) (NoExt_Temp), Tropen (Tropics_Temp), außertropische südliche Zone (Süd) (SoExt_Temp)
3.) Tropopause: außertropische nördliche Zone (Nord) (NoExt_Temp), Tropen (Tropics_Temp), außertropische südliche Zone (Süd) (SoExt_Temp)
BEWERTUNGEN
1.) Untere Troposphäre, Globaltemperatur
- Der Temperaturanstieg beträgt seit Aufzeichnungsbeginn 0,13 °C/daJ
- Bei der Globaltemperatur ist der Hiatus von ca. 2000 bis ca. 2014 deutlich erkennbar (entspricht ca. der Referenzperiode 1991 – 2020)
- Die Globaltemperatur hat sich ab ca. 2017 auf ein neues Niveau eingependelt (ca. 0,25 °C höher als die Referenzperiode)
- Tendenz ab dem Spitzenwert in 2016 (ENSO – El Niño), 0,7 °C, eher leicht fallend
2.) Untere Troposphäre: außertropische nördliche Zone (Nord), Tropen, außertropische südliche Zone (Süd)
- Der Temperaturanstieg beträgt seit Aufzeichnungsbeginn im Norden 0,19 °C/daJ, und ist damit ca. doppelt so hoch wie im Süden, 0,10 °C/daJ
- Temperaturanstieg in den Tropen 0,11 °C/daJ, ähnlich dem Süden
- Die Amplituden sind in den Tropen wesentlich ausgeprägter als im Norden oder Süden
- Die „Ausreißer“ in den Tropen werden offensichtlich von der ENSO (El Niño, La Niña) geprägt
- Der Temperaturabfall in den Tropen ist seit dem Spitzenwert in 2016 (ENSO – El Niño), 1,01 °C, deutlich fallend
- Die „Ausreißer“ im Norden decken sich zeitlich teilweise mit denen in den Tropen, z. B.: 1988, 1998 oder 2016 (ENSO – El Niños).
3.) Tropopause: außertropische nördliche Zone (Nord), Tropen, außertropische südliche Zone (Süd)
- Es findet kaum eine Erwärmung statt: im Norden und in den Tropen 0,03 °C/daJ, im Süden leicht negativ – 0,01 °C/daJ
- Globaler Trend in der Tropopause: 0,02 °C/daJ
- In allen drei Zonen gibt es „Einzel-Ausreißer“
- Im Süden sind „gegenseitige“ Amplituden, d. h. der zeitliche Wechsel vom positiven Bereich in den negativen und wieder zurück, am deutlichsten ausgeprägt
- Im Norden ist der geglättete Verlauf (rot), bis auf eine „Delle“ um 1994 wesentlich gleichmäßiger als in den beiden anderen Zonen
- Im Süden gab es in 2019 einen deutlich ausgeprägten „Ausreißer“, plus 1,60 °C, um ca. 2 Jahre später auf den zweittiefsten Wert des Messzeitraumes zu fallen, minus 0,9 °C (naturwissenschaftlicher Grund?)
4.) Vergleich der Verläufe zwischen der unteren Troposphäre und der Tropopause
- Die Erwärmungsgradienten sind unterschiedlich. Der Unterschied ist ganz grob eine Potenz. In der Tropopause findet kaum eine Erwärmung statt: im Norden und in den Tropen 0,03 °C/daJ, im Süden leicht negativ -0,01 °C/daJ. In der unteren Troposphäre beträgt er im Norden 0,19 °C/daJ, in den Tropen 0,11 °C/daJ und im Süden, 0,10 °C/daJ.
- Die ENSO-Ereignisse erscheinen in der tropischen Zone in der unteren Troposphäre aber auch in der Tropopause, z. B. El Niño in den Jahren 1983, 1988, 1998 oder 2016, La Niña in 2008
- In der südlichen außertropischen Zone (Süd) sind die Amplituden in der Tropopause wesentlich ausgeprägter als in der unteren Troposphäre (naturwissenschaftlicher Grund?).
(Deswegen wurde für die Diagramme der Tropopause die positive Skalierung der Ordinate erweitert).
Zusammenfassung
1.) In der unteren Troposphäre ist der Erwärmungsgradient im Norden deutlich größer als in den Tropen oder Süden
2.) Die Erwärmungsgradienten sind in der unteren Troposphäre und der Tropopause unterschiedlich. in der unteren Troposphäre beträgt er zwischen 0,10 °C/daJ und 0,19 °C/daJ, in der Tropopause zwischen – 0,01 °C/daJ und + 0,03 °C/daJ
3.) Die ENSO-Ereignisse erscheinen in der tropischen Zone in der unteren Troposphäre aber auch in der Tropopause
4.) Der Temperaturabfall in der tropischen Zone der unteren Troposphäre ist seit dem Spitzenwert in 2016 (ENSO – El Niño) deutlich fallend. Dies wirkt sich auch auf den leicht fallenden Verlauf der Globaltemperatur aus.
Quelle: https://www.drroyspencer.com/latest-global-temperatures/
Datenfiles: https://www.nsstc.uah.edu/data/msu/v6.0/tlt/uahncdc_lt_6.0.txt
https://www.nsstc.uah.edu/data/msu/v6.0/ttp/uahncdc_tp_6.0.txt
Files-Stand 02. Februar 2023