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Jetstream – Höhenwind auf Schlingerkurs

PlayAnimation des Jetstreams über der Erde.
Jetstream – Höhenwind auf Schlingerkurs | Video verfügbar bis 17.12.2026 | Bild: NDR

Der Dürresommer 2018 wirkt bis heute nach, in der Natur hat er deutliche Spuren hinterlassen. In vielen Wäldern konnten die damals vertrockneten Bäume bis heute nicht abgeholzt werden. Es sind schlichtweg zu viele. Hohe Temperaturen und ausbleibender Niederschlag, das kann in Mitteleuropa schon mal vorkommen – für ein paar Tage. Doch 2018 hielt sich diese extreme Wetterlage über Wochen und war damit außergewöhnlich stabil für unsere Breiten. Der Grund: Ein Hochdruckgebiet hing über Deutschland fest. Ausschlaggebend dafür könnten Veränderungen des Polarfront-Jetstreams sein. Ein Höhenwind, der das Wettergeschehen auf der Nordhalbkugel maßgeblich beeinflusst.

Was den Wind auf Tempo bringt

Der Polarfront-Jetstream entsteht, weil warme Luft vom Äquator in Richtung des kalten Nordpols strömt. Die Erdumdrehung sorgt dafür, dass die Luftmassen in West-Ost-Richtung abgelenkt werden (Corioliskraft). Etwa auf Höhe des 60. Breitengrades stoßen die warmen Luftmassen vom Äquator auf kalte Luftmassen vom Nordpol, die ebenfalls nach Osten abgelenkt werden. Weil die Temperaturunterschiede zwischen diesen Luftmassen normalerweise sehr hoch sind, vermischen sie sich praktisch nicht. Sie strömen über weite Strecken nebeneinander her und werden durch nachfolgende Luftmassen lange auf ihrem jeweiligen Temperaturniveau gehalten. Sie ziehen daher in einer annähernd konstanten Bahn, leicht schlingernd um die Erde. Mit über 400 Kilometern pro Stunde weht der Jetstream entlang des 60. Breitengrades in 8.000 bis 10.000 Metern in West-Ost-Richtung um die Erde.

Jetstream und extreme Wetterlagen

Animation des Jetstreams über der Erde mit gekennzeichneten Hoch- und Tiefdruckgebieten.
Ursache für Extremwetter? Hoch- und Tiefdruckgebiete, die in Schlaufen des schlingernden Jetstreams "festhängen". | Bild: NDR

Der Jetstream zieht Hoch- und Tiefdruckgebiete mit sich und sorgt so für den schnellen und stetigen Wechsel der Wetterlagen bei uns. Doch immer öfter schwächt sich dieser Höhenwind ab und gerät dadurch ins Schlingern. Mäandern nennen die Meteorologen dieses Phänomen, bei dem der Jetstream seine eigentliche Zugbahn verlässt und große Schlaufen bildet. Diese Veränderung kann dazu führen, dass sich die Tief- und Hochdruckgebiete gegenseitig blockieren. Über einer Region kann dann ein Tiefdruckgebiet für einen ungewöhnlich langen Zeitraum festhängen, während über einer anderen Region ein Hochdruckgebiet nicht von der Stelle kommt. Dauerhafter Hochdruck führt in der Regel zu ungewöhnlich langen Trockenphasen - wie im Sommer 2018. Auch das Gegenteil haben wir jüngst erlebt: Ein längere Zeit ortsständiges Tiefdruckgebiet führte im 2021 zu Dauer-Regen und letztendlich zur Flutkatastrophe im Ahrtal. Ob der sich verändernde Jetstream dafür verantwortlich war, lässt sich nicht mit letzter Sicherheit sagen. Aber die Anzeichen mehren sich.

Dem Höhenwind geht die Puste aus

Weil sich die Arktis im Zuge des Klimawandels schneller erwärmt als der Rest des Planeten, vermischen die Luftmassen von Nordpol und Äquator sich leichter. Dieser Effekt raubt ihnen einen Teil des Antriebs. Das gesamte Windband verlangsamt sich und wird dabei buchstäblich aus der Bahn geworfen. Es beginnt, größere Schlaufen zu bilden, in denen die Hoch- und Tiefdruckgebiete regelrecht festzusitzen scheinen. Blockierende Wetterlage nennen die Meteorologen dieses Phänomen. Es steht zu befürchten, dass der fortschreitende Klimawandel in Zukunft häufiger dazu führt, dass diese blockierenden Wetterlagen entstehen. Und damit mehr extreme Wetterlagen. Die genauen Zusammenhänge werden mit Hochdruck untersucht.

Ursachenforschung in der Arktis

Meteorologische Messgeräte auf dem Dach der deutsch-französischen Forschungsstation in Ny Alesund / Spitzbergen
Meteorologische Messgeräte auf dem Dach der deutsch-französischen Forschungsstation in Ny Alesund / Spitzbergen | Bild: NDR

Die Ursachen für die zunehmenden Schwächephasen des Polarfront-Jetstreams untersuchen Forschende in der Arktis. Sie wollen die Frage klären, warum sich die Region um den Nordpol schneller erwärmt als der Rest des Planeten und welche Folgen das hat. Auf Spitzbergen betreibt das deutsche Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung gemeinsam mit dem französischen Polarforschungsinstitut Paul Emile Victor eine Forschungsstation, die sich intensiv mit den Fragen des Klimawandels beschäftigt. Forschende wie die Meteorologin Marion Maturilli sammeln und bewerten hier seit zwei Jahrzehnten die unterschiedlichsten Wetter- und Klimadaten. Sie zeigen, wie die Erderwärmung, die der Klimawandel bereits verursacht hat, weitere Prozesse in Gang setzt, die die Erwärmung der Region noch beschleunigen. Das zunehmende Abschmelzen des Meereises ist so ein Prozess. Eine geschlossene, weiße Eisdecke über dem Meer reflektiert den Großteil des Sonnenlichts. Fehlt die Eisdecke, dann absorbiert der dunkle Ozean große Teile der Wärmestrahlung und heizt sich so stärker auf.

Ein Teufelskreis des Klimawandels

Landschaft in Spitzbergen ohne Eis.
Tauwetter durch Windveränderungen: Auf Spitzbergen stieg die Durchschnittstemperatur in den letzten 20 Jahren um drei Grad. | Bild: NDR

Auf Spitzbergen hat sich die Temperatur infolge solcher Rückkopplungseffekte allein in den letzten 20 Jahren um etwa drei Grad erhöht. Zum Vergleich: die durchschnittliche Erderwärmung, die der menschengemachte Klimawandel verursacht hat, liegt derzeit bei etwa 1,1 Grad. Und noch etwas haben die Forschenden festgestellt: Der Wind weht auch in den Wintermonaten immer häufiger aus südlichen Richtungen. Dabei bringt er ungewöhnlich warme Luft und mehr Regen als üblich mit sich. Auch dafür könnten große Schlingen im Jetstream verantwortlich sein. Die Erderwärmung verändert also den Wind und der veränderte Wind wiederum beschleunigt die Erwärmung der Arktis. Ein weiterer fataler Rückkopplungseffekt: Der Permafrostboden in der Arktis taut infolge der Erwärmung bis in tiefere Schichten auf, was zusätzliche Klimagase freisetzt. Ein gefährlicher Teufelskreis. Für den Kampf gegen den Klimawandel sind das keine guten Nachrichten.

Zusatzinfo: Der Jetstream und Corioliskraft: 
Aufgrund der Erdrotation werden Luftmassen, die aus den warmen Äquatorregionen in Richtung Nord- und Südpol strömen seitlich in Richtung Osten abgelenkt. Ist diese Ablenkungskraft annähernd so groß wie der Windantrieb, der durch Temperatur- oder Druckunterschiede bestimmt wird, fließt die Luft beständig in West-Ostrichtung. Beim Nordpolar-Jetstream ist dies etwa auf Höhe des 60. Breitengrades der Fall.

Autor: Torsten Mehltretter (NDR)

Stand: 16.12.2021 16:43 Uhr

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