Die Ursache für heftige Regenfälle auf der ganzen Welt

Im September 2023 verwandelten sintflutartige Regenfälle in Libyen, Griechenland, Spanien, Hongkong und Teilen New Yorks Straßen in Flüsse. In der libyschen Stadt Derna starben Tausende. In Zagora in Griechenland fiel innerhalb von 24 Stunden die Rekordmenge von 76,2 cm Regen, was der Niederschlagsmenge von anderthalb Jahren entspricht. Einige Wochen zuvor verursachten Monsunregen Erdrutsche und gefährliche Überschwemmungen im Himalaya, bei denen in Indien Dutzende Menschen starben, berichtete The Conversation .

Nach schweren Überschwemmungen auf fast allen Kontinenten in diesem Jahr, darunter Schlammlawinen und Überschwemmungen in Kalifornien Anfang 2023 und verheerende Überschwemmungen in Vermont im Juli, scheinen extreme Regenfälle häufiger zu werden. Trägt die globale Erwärmung zu diesem Trend bei, und vor allem: Was können wir tun, um uns an die neue Realität anzupassen?

Als Klimawissenschaftler erforscht Mohammed Ombadi, Assistenzprofessor an der University of Michigan, den Zusammenhang zwischen Klimawandel und extremen Wetterereignissen sowie deren Auswirkungen auf den Alltag. Das Verständnis dieses Zusammenhangs ist wichtig, um geeignete Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel zu entwickeln.

Feuchtere Atmosphäre, intensiverer Regen

Steigende Temperaturen erhöhen die Aufnahmefähigkeit der wärmeren Atmosphäre. Mehr Wasser verdunstet von Land und Meeren. Dieses Wasser kehrt schließlich wieder zu Land und Meeren zurück. Da die Atmosphäre mehr Feuchtigkeit aufnimmt, fällt bei Stürmen mehr Regen. Wissenschaftler prognostizieren, dass die Intensität schwerer Stürme mit jedem Grad Celsius Erwärmung um 7 % zunimmt.

Das Phänomen der zunehmenden Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit der Luft wird als Clausius-Clapeyron-Beziehung bezeichnet. Aber auch andere Faktoren wie Veränderungen der Windmuster, Sturmbahnen und Luftsättigung tragen zur Niederschlagsintensität bei.

Regen und Schnee: Regen spielt die wichtigste Rolle

Ein Faktor, der die Schwere einer Überschwemmung bestimmt, ist, ob das Wasser als Regen oder Schnee fällt. Regenwasser fließt fast sofort ab, während das Wasser aus schmelzendem Schnee langsamer schmilzt. Dies führt zu schwereren Überschwemmungen, Erdrutschen und anderen Gefahren, insbesondere in Berg- und Flussabwärtsregionen, wo ein Viertel der Weltbevölkerung lebt.

Ein höheres Verhältnis von Starkregen zu Schneefall gilt als Hauptfaktor für die Überschwemmungen und Erdrutsche im Himalaya im August 2023. Wissenschaftler arbeiten jedoch noch an der Bestätigung dieser Annahme. Darüber hinaus ergab eine Untersuchung von Hochwassermodellen aus dem Jahr 2019 in 410 Flussgebieten an der US-Westküste, dass die Spitzenabflüsse durch Regenfälle 2,5-mal höher waren als die durch Schneeschmelze.

In einer 2023 in der Fachzeitschrift Nature erschienenen Studie zeigten Ombadi und Kollegen, dass die Intensität starker Regenfälle schneller zunahm als aufgrund der Clausius-Clapeyron-Beziehung zu erwarten wäre: in hochgelegenen Regionen wie dem Himalaya, den Alpen und den Rocky Mountains um bis zu 15 % pro Grad Celsius Erwärmung. Der Grund für diese Verstärkung ist, dass steigende Temperaturen dazu führen, dass Feuchtigkeit in Gebiete mit mehr Regen und weniger Schnee verlagert wird. Ein großer Teil dieser Feuchtigkeit fällt als Regen.

Für die Studie untersuchte Ombadis Team die stärksten Regenfälle auf der Nordhalbkugel seit den 1950er Jahren und stellte fest, dass sich die Intensität starker Regenfälle zunehmend mit der Höhe verändert hat. Auch der gebirgige Westen der USA, Teile der Appalachen, die europäischen Alpen sowie der Himalaya und der Hindukusch in Asien sind stark betroffen. Klimamodelle zeigen zudem, dass in den meisten dieser Regionen die Wahrscheinlichkeit starker Regenfälle bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wahrscheinlich um das Sieben- bis Achtfache steigen wird.

Überschwemmungen sind kein kurzfristiges Problem

Nach Überschwemmungen stehen die Verluste an Menschenleben und Eigentum in Städten im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit. Doch zunehmende Überschwemmungen haben auch langfristige Auswirkungen auf die Wasserversorgung von Stauseen, die in vielen Regionen für Gemeinden und die Landwirtschaft lebenswichtig sind. Im Westen der USA beispielsweise werden Stauseen während der Schneeschmelze im Frühjahr oft so nah wie möglich an ihrem Maximalpegel gehalten, um in den trockenen Sommermonaten Wasser bereitzustellen. Berge fungieren als natürliche Reservoirs, die im Winter den Schneefall speichern und das Schmelzwasser langsam wieder freigeben.

Jüngste Erkenntnisse von Ombadi und Kollegen deuten jedoch darauf hin, dass sich die Welt rasch auf ein Klima zubewegt, das von heftigen Regenfällen und nicht von Schnee dominiert wird. Die Wasserwirtschaft muss daher mehr Platz in den Stauseen lassen, um im Katastrophenfall große Wassermengen speichern zu können und so das Risiko von Überschwemmungen flussabwärts zu minimieren.

Bereiten Sie sich auf eine härtere Zukunft vor

Die weltweiten Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen nehmen zu, doch die Menschen müssen sich weiterhin auf ein raueres Klima vorbereiten. Die Stürme, die 2023 das Mittelmeer verwüsteten, belegen eindrucksvoll, wie wichtig Anpassung ist. Sie brachen in vielen Ländern Niederschlagsrekorde und verursachten weitreichende Schäden.

Ein wesentlicher Faktor für die Katastrophe in Libyen war der Bruch alter Staudämme. Dies unterstreicht die Bedeutung einer Aktualisierung der Konstruktionsvorschriften, damit Infrastruktur und Gebäude künftigen Starkregen und Überschwemmungen standhalten können. Zudem ist es wichtig, in neue technische Lösungen zu investieren, die die Widerstandsfähigkeit erhöhen und die Bevölkerung vor extremen Wetterbedingungen schützen.

An Khang (laut Gespräch )