Wissenschaftler des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) haben ein bisher unbekanntes Klimamuster in den tropischen Regionen identifiziert, das als „tropics-wide intraseasonal oscillation“ (TWISO) bekannt ist. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf die Wettervorhersage und das Verständnis von klimatischen Veränderungen haben. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.
Tropische Wirbelstürme wie Hurrikans und Taifune haben in den letzten Jahren verheerende Schäden in verschiedenen Teilen der Welt verursacht, insbesondere in Ländern wie Jamaika und den Philippinen. Angesichts der Zunahme extremen Wetters ist ein präzises Verständnis der zugrunde liegenden klimatischen Prozesse von entscheidender Bedeutung, um rechtzeitig Maßnahmen ergreifen zu können, die Menschenleben retten und die Auswirkungen solcher Naturkatastrophen minimieren können.
Der Hauptautor der Studie, Jiawei Bao, erinnert sich an seine Kindheit in China, wo er von den extremen Wetterbedingungen zwischen den verschiedenen Regionen fasziniert war. Diese Faszination führte ihn zu einer Karriere in der Klimawissenschaft, wo er nun als Postdoktorand arbeitet. Bao und sein Team setzen Physik und Mathematik ein, um komplexe klimatische Prozesse zu entschlüsseln und deren gesellschaftliche Auswirkungen zu verstehen.
Das neu entdeckte Klimamuster, TWISO, ist ein zyklisches Phänomen, das sich über mehrere Wochen erstreckt und sich in tropischen Regionen durch Veränderungen in Niederschlägen, Wolkenbildung und Windsystemen bemerkbar macht. Gemeinsam mit internationalen Kollegen von der Sorbonne-Universität und der Tohoku-Universität hat Bao diese Entdeckung realisiert.
Ein zentraler Aspekt der TWISO ist die Rolle der atmosphärischen Zirkulation, die für die großräumigen Luftbewegungen verantwortlich ist. Diese Bewegungen beeinflussen unser tägliches Wetter und führen in extremen Fällen zu katastrophalen Ereignissen wie tropischen Stürmen. Bao erklärt, dass die Hadley-Zirkulation und die Walker-Zirkulation die beiden wichtigsten Zirkulationsmuster in den Tropen darstellen. Diese Zirkulationen sind entscheidend für die Verteilung von Energie, Impuls und Masse in der Atmosphäre.
Oszillationen, wie TWISO, sind Schwankungen innerhalb von Klimasystemen, die sich über verschiedene Zeiträume erstrecken können. Bao vergleicht diese Oszillationen mit einem Pendel, das hin und her schwingt. Je nachdem, in welche Richtung es schwingt, können sich die klimatischen Bedingungen ändern – von wärmer und feuchter bis hin zu kühler und trockener. Ein bekanntes Beispiel ist die El-Niño-Süd-Oszillation, die über mehrere Jahre hinweg extreme Wetterereignisse verursachen kann.
TWISO wurde durch eine umfassende Analyse von Satellitendaten und historischen Datensätzen entdeckt. Bao verwendete den ERA5-Datensatz, der umfassende Informationen über das Klima seit 1940 bereitstellt. Diese Daten wurden durch Beobachtungen von NASA-Satelliten ergänzt, die wichtige Informationen über die Wolken- und Strahlungsbedingungen liefern.
Die Forscher stellten fest, dass TWISO eine großräumige Kohärenz aufweist, die sich über den gesamten tropischen Gürtel erstreckt und auf intrasaisonalen Zeitskalen von etwa 30 bis 60 Tagen auftritt. Während jeder Zyklus variieren verschiedene Komponenten des tropischen Klimasystems synchron, einschließlich der atmosphärischen Temperatur, der Meeresoberflächentemperatur und der Windverhältnisse. TWISO kann somit als der „Puls“ der tropischen Atmosphäre betrachtet werden.
Die Entdeckung von TWISO könnte erhebliche Auswirkungen auf die Wettervorhersage haben. Bao und sein Team betonen, dass die genauen Auswirkungen von TWISO auf das regionale Wetter noch nicht vollständig verstanden sind. Jedoch könnte ein besseres Verständnis dieser Oszillation dazu beitragen, die Vorhersage von tropischen Wirbelstürmen zu verbessern, was für die Planung von Evakuierungen und Katastrophenschutzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung ist.
In Anbetracht der häufigen Bedrohungen durch tropische Stürme ist es von größter Wichtigkeit, präzise Wettervorhersagen zu entwickeln. TWISO könnte dabei helfen, die Vorhersagbarkeit innerhalb eines Zeitrahmens von 30 bis 60 Tagen zu optimieren. Dies würde ermöglichen, Frühwarnungen auszugeben und die Risiken sowie die Schäden durch tropische Stürme zu minimieren.
Die Forschungsarbeiten von Bao und seinem Team wurden durch das „Horizon
