Dürre trotz jeder Menge Regen

Österreichs Wetterlage wird zum Doppelspiel aus mehr Starkregenperioden und mehr Hitze

JOCHEN STADLER
vom 08.07.2020

Ernten verdorren, Obstbäume blühen wegen langer Trockenheit, als ob es das letzte Mal wäre, die Waldbrandgefahr steigt. Die jährlichen Niederschlagskurven der vergangenen Jahrzehnte bis heute zeigen jedoch keinen Rückgang der Feuchtigkeit. Die durch den Klimawandel erwärmte Luft kann mehr Wasser speichern, daher nimmt die Feuchtigkeit über das Jahr zusammengerechnet womöglich sogar zu.

Seit rund fünfzehn Jahren gibt es immer öfter wochen-bis monatelang andauernde Phasen, in denen es extrem trocken, heiß und sonnig ist, kaum Wolken am Himmel sind und beinahe alles Wasser aus dem Boden verdunstet, berichtet Michael Hofstätter von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Wien. Darauf folgen schier endlos erscheinende Schlechtwetterzeiten. "Ungewöhnlich ist, dass diese Phasen so lange anhalten", sagt Hofstätter. Wechselhaftes Wetter wie in den 1980er und 1990er Jahren, als Tage mit Schnürlregen und Sonnenschein abwechselten, gibt es in Österreich eigentlich nicht mehr.

Neu: Lange andauernde Hitzeoder Niederschlagsperioden

Auch mit dem Durchzug der Tiefdruckgebiete vom Atlantik her auf dem klassischen Westwindband durch Mitteleuropa scheint es vorbei zu sein. Dieses Wettergeschehen verschiebt sich von unseren Breiten hin zu den Polen, in unserem Fall zum Nordpol. "Vielleicht liegt Österreich bald südlich davon", meint Georg Pistotnik, Forscher am ZAMG: "Dann kommt es öfter zu Hochdrucklagen mit mediterranen Hitzewellen, was wir in den vergangenen Sommern immer wieder erlebt haben." Andererseits würden dann auch vermehrt Tiefdruckgebiete, die sich von diesem Westwindband abschnüren, lange liegen bleiben und damit das Starkniederschlagsrisiko erhöhen.

Tiefdruckgebiete und Staueffekte an den Gebirgen führen zu großflächigen Starkniederschlägen und kleinräumigen Schauern wie typischen Sommergewittern. Die großflächigen Niederschläge haben Experten der ZAMG anhand von Beobachtungsdaten zwischen 1961 und heute analysiert: "Das auffälligstes Signal ist in diesem Zeitraum die Abnahme der Häufigkeit von schwachen oder moderaten Tagesniederschlägen und die Zunahme von starken bis extremen Niederschlägen bei annähernd gleichbleibenden Jahressummen", berichten sie. Das Wasser kommt also nicht regelmäßig in verträglichen Mengen, die für die Natur und Landwirtschaft nützlich sind, sondern seltener, aber dafür massiv vom Himmel.

Grazer Forschende haben festgestellt, dass die steigende Oberflächentemperatur des Mittelmeeres vor allem im Südosten Österreichs vermehrt starke Niederschläge bringen kann. Sogenannte Fünf-b(Vb)-Zyklone, die unter anderem die großen Donauhochwasser 2002 und 2013 mitverursacht haben, ziehen manchmal viel Feuchtigkeit aus dem Mittelmeerraum über Oberitalien in den Alpenraum, was zu intensivem Niederschlag führt.

Mehr Feuchtigkeit in wärmerer Luft führt zu Starkniederschlägen

Ein Team um Douglas Maraun vom "Wegener Center für Klima und Globalen Wandel" der Universität Graz hat mit Modellsimulationen berechnet, dass Vb-Wetterlagen nicht häufiger werden, aber um bis zu fünfzig Prozent mehr Starkregen bringen, weil die Verdunstung über dem Mittelmeer durch die Temperaturerhöhung stark zunimmt. "Es wird mehr Feuchte entlang der Sturmzugbahnen transportiert, weshalb die Intensität eines Extremniederschlags stark ansteigt", erklärt Maraun.

Kleinräumige, durch Konvektion, also vertikale Luftbewegungen hervorgerufene Niederschläge wie Sommergewitter werden durch den Klimawandel vielleicht etwas seltener, sicher aber heftiger, erklären die Forscher. Ein Ergebnis der globalen Erwärmung also. Durch die höhere Temperatur steigt der Sättigungsdampfdruck, das heißt, die Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen, laut Maraun "ungefähr sieben Prozent für jedes Grad Erwärmung".

Wenn dieses Wasser in einem Schauer ausfällt, nimmt dessen Intensität für jedes durch den Klimawandel dazukommendes Grad Celsius um dieselbe Zahl an Prozenten zu. Und noch etwas: "Wenn die Feuchte beim Aufsteigen kondensiert, wird Verdunstungswärme freigesetzt. Diese zusätzliche Energie treibt die Aufwinde mit an, sodass noch mehr Feuchtigkeit, wenn vorhanden, hereinkommen und mit der Wolke hochtransportiert werden kann", erklärt Maraun. Dieser Effekt verdoppelt den Anstieg der Schauerintensität, das heißt, pro Grad Erwärmung werden Regenschauer um vierzehn Prozent heftiger.

Dies konnte Maraun mit Kollegen anhand von Berechnungen zu Unwettern in Österreich belegen: Im Jahr 2009 gab es die Wetterlage eines "abgeschnittenen Höhentiefs", das massive Niederschläge brachte, die in vielen Regionen zu Hochwasser führten und allein in der Oststeiermark 3.000 Hangrutsche auslöste. "Wir haben dieses Wetterereignis simuliert und angeschaut: Was wäre ohne Klimawandel bei einer um ein Grad niedrigeren Temperatur geschehen?" Das Ergebnis: Die Niederschläge wären genau um jene vierzehn Prozent schwächer gewesen. Demnach ist der direkte Zusammenhang der Temperaturerhöhung durch die globale Erwärmung und der stärkeren Intensität der Niederschläge belegt.

"Wenn wir in die Zukunft sehen und davon ausgehen, dass wir vielleicht bei drei Grad Erwärmung landen, sofern wir keinen wirklich ambitionierten Klimaschutz machen, dann werden wir mit mehr als vierzig Prozent heftigeren Niederschläge leben müssen", sagt Maraun. Dies gelte nicht für durchschnittliche Regenfälle, aber sehr wohl für Extremereignisse.

Es gibt zusätzliche Faktoren, die das Extremniederschlagsrisiko erhöhen. Ist die Bodenfeuchte durch eine längere Schlechtwetterphase hoch, steigt die Neigung zur Bildung von Schauern und Gewittern, erklärt ZAMG-Forscher Pistotnik. Sie "recyceln" quasi die Feuchtigkeit aus dem Boden. Dadurch können sich feuchte wie trockene Wetterphasen selbst verstärken und verlängern, zumindest bis eine "aktive" Wetterlage von außen dieses Muster nachhaltig bricht. Ob die Hagel-und Sturmgefahr in Gewittern zusätzlich steigt, ist unklar. Durch die Erwärmung nimmt die Stärke der Höhenwinde tendenziell ab, was solche Phänomene abschwächen könnte. Anderen Berechnungen zufolge könnte das Risiko für Hagel und Sturm tendenziell zunehmen, wenn auch weniger stark als das Starkregenrisiko.

Wie intensive Landwirtschaft mehr Wasser in die Luft bringt Zu beobachten ist also, dass sich die Großwetterlagen infolge des Klimawandels ändern und die Unwettergefahr steigt. Wolken bringen nicht mit der früher bekannten Regelmäßigkeit in gemäßigter Intensität Regen auf die Wiesen, Fluren und Felder, sondern seltener und abrupt. Der flache Osten ist stärker von Veränderungen betroffen als der gebirgige Westen, weil er weiter weg vom immer noch wetterbestimmenden Atlantik liegt und durch die Wetterscheide der Alpen von ihm getrennt ist, meint Michael Hofstätter von der ZAMG. Zusätzlich haben sich die Menschen für Extremereignisse sehr verwundbar gemacht: "Große, zusammengelegte Ackerflächen, das Auflassen von Windschutzgürteln und die fehlende Struktur in der Landschaft sowie die Bodenversiegelung sind Gründe, warum wir die Starkniederschläge doppelt spüren."

Bei den kleinräumigen Niederschlägen sei es schwierig, die Veränderungen über Österreich genau zu messen. Großflächige Niederschläge und damit ihre Veränderung kann man mit dem Wetterstationsnetz gut erfassen. Für kleinere Ereignisse könne dieses nie dicht genug sein, meint der Klimaexperte Hofstätter: "Ein Niederschlagskübel hat eine Fläche von knapp einem A4-Zettel, in Österreich gibt es etwa dreihundert davon. Das heißt, insgesamt decken sie kaum mehr als die Fläche eines kleineren Wohnzimmers ab." Es gibt zwar in Österreich zusätzliche Wetterradarstationen, die Wolken quasi scannen und die Reflektionen der Tröpfchen messen. Doch in der Berg-und Tallandschaft der Alpenrepublik erfährt auch diese Methode Einschränkungen. "Kombiniert man die Radar-und Auffangstationsdaten mit guten statistischen Methoden, kann man eine klare Vorstellung vom Ausmaß konvektiver Starkniederschläge bekommen", so Michael Hofstätter.

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