Das rätselhafte Netzwerk unseres Klimas E-Book

Udo Moll

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2023

Seitenzahl: 300

Beschreibung

Das globale Klima der Erde ist eines der weltbewegendsten Themen unserer Zeit. Grund dafür ist die zunehmend zu beobachtende Erwärmung unseres Planeten. Diese Klimaschwankung, wie der Klimatologe sagt, findet gegenwärtig tatsächlich statt. Darüber herrscht weitgehende Einigkeit, denn allein schon der weltweit unübersehbare Rückzug vieler Hochgebirgsgletscher und arktischer Eismassen spricht eine sehr deutliche Sprache. Viele von uns empfinden angesichts dieser Sachlage eine mit Angst gepaarte Verunsicherung, wenn es um das heutige Klima und dessen zukünftige Entwicklung geht. Ein nahezu undurchdringliches Dickicht an unbeantworteten Fragen tut sich überall öffentlich vor uns auf. Wer hat denn nun Recht, wer sagt wirklich die Wahrheit? Diesen drängenden Fragen möchte der Autor auf den Grund gehen, indem er das filigran gewebte Netzwerk des globalen Klimas in seine physikalischen und räumlichen Verknüpfungen zerlegt und vor dem Leser deutlich sichtbar ausbreitet. Dieser wird dabei voller Spannung eine verborgene Welt entdecken und kennenlernen, wie sie sich nirgendwo sonst für den klimatologischen Laien offenbart. Besonderes Augenmerk gilt einer kompakten Einführung in die wissenschaftlichen Grundlagen der Allgemeinen Klimatologie, und zwar ohne komplizierte physikalische Formeln und in allgemein verständlicher Sprache. Des Weiteren werden dem Leser einige wichtige Grundbegriffe von Paläoklimatologie, Historischer Klimatologie und Regionaler Klimatologie an die Hand gegeben, soweit diese Fachgebiete für den Zugang zur aktuellen Diskussion relevant sind. Ein eigenes Kapitel ist dem thermodynamischen Effekt der Atmosphäre gewidmet, welcher als Beitrag der modernen Klimatologie die Rolle der Treibhausgase und des Treibhauseffekts kritisch hinterfragt. Außerdem wird detailliert dargelegt, wie und wann die Natur zu Schwankungen des globalen Klimas führte, führt und führen wird. Ein letztes Kapitel ist dem heute leider weitgehend unbeachteten Thema Ozonschwund in der Stratosphäre gewidmet. Dieses menschengemachte Phänomen ist der heimliche, aber unheimliche Klimakiller, der im Verborgenen ganze Arbeit leistet und dafür sorgt, dass insbesondere in den Polar- und Subpolargebieten der Arktis und in den Mittelbreiten Europas bedrohliche Spitzenwerte der Klimaerwärmung gemessen werden.

Leseprobe

„Je mehr Leute es sind, die eine Sache glauben, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Ansicht falsch ist. Menschen, die Recht haben, stehen meistens allein."

Sören Kierkegaard

„Das, was allgemein als ausgemacht gilt, verdient, am meisten untersucht zu werden.“

Georg Christoph Lichtenberg

INHALTSVERZEICHNIS

Vorab gesagt

1 Klima verstehen statt Klima glauben

1.1 Grundsätzliches über Wetter, Witterung und Klima

1.2 Klimawandel oder Klimaschwankungen?

1.3 Klima hat System

1.4 Die Sonne als Antrieb

1.5 Ozeane als Wärmespeicher und Transportbänder

1.6 Kontinente sind globale Wärmetauscher

1.7 Die Isolier- und Kühlwirkung von Eis und Schnee

1.8 Lebewesen steuern die Chemie von Luft und Meer

2 Hauptakteurin ist die Atmosphäre

2.1 Was ist eigentlich Atmosphäre?

2.2 Der Bauplan der Atmosphäre

2.3 Wasserdampf – ein Sonderling unter den Gasen

2.4 Luft hat Gewicht: Druck und Statik der Atmosphäre

2.5 Wie die Atmosphäre erwärmt wird

2.5.1 Sonnenstrahlung auf dem Weg zur Erdoberfläche

2.5.2 Reflexion und Absorption mindern die Strahlungskraft

2.5.3 Am Grund der Atmosphäre – die Globalstrahlung

2.5.4 Ein- und Ausstrahlung halten sich genau die Waage

2.5.5 Die Demarkationslinie zwischen antiquierter und moderner Klimatologie

3 Thermodynamik versus Treibhauseffekt und Gegenstrahlung

3.1 Wie der vermeintliche Treibhauseffekt zustande kommt und funktioniert

3.2 Der Treibhauseffekt ist ein forscher Irrtum

3.2.1 Treibhausgase erwärmen nicht, sie kühlen!

3.2.2 Gravitation und Masse erwärmen Luft adiabatisch - ganz ohne Strahlung

3.2.3 Thermodynamischer Atmosphäreneffekt statt Treibhauseffekt und Gegenstrahlung

4 Thermische Ungleichgewichte als Schwungräder unseres Klimas

4.1 Die Verteilung der Lufttemperatur als Maß allen Klimas

4.1.1 Die Lufttemperatur ist eine schwankende Größe

4.1.2 Nach oben wird es im Normalfall kälter

4.1.3 Wenn Luft in die Luft geht

4.1.4 Die Frontalzonen: Folgen des globalen Energiegefälles

4.2 Die Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre

4.2.1 Passate, ITC und Monsune – die Hadleyzirkulation

4.2.2 Von den Rossbreiten zur Polarfront – die Ferrelzirkulation

4.2.3 Die Rossbyzellen als polare Kältelieferanten

5 Der Idealkontinent und die Klimarübe

5.1 Die Verteilung der Klimaregionen auf der Klimarübe

5.2 Objektive Klimaklassifikationen: brotlose Kunst

5.3 Klimawandel und atmosphärische Zirkulation oder wie man Klimamärchen entlarvt

6 Wie die Natur Klima schwanken lässt

6.1 Platten und Kontinente sind in Bewegung

6.2 Die Sonne bringt es an den Tag

6.2.1 Die Erdbahn ist nicht wirklich stabil

6.2.2 Auch die Sonnenaktivität schwankt beträchtlich

6.2.3 Wenn Vulkane den Himmel verdunkeln

6.3 Interne Systemschwankungen und Rückkopplungen

6.3.1 El Niño und La Niña – zwei ungleiche Geschwister

6.3.2 NAO – die Wettergöttin Europas

6.3.3 AMO und ihre Beziehung zu Hurrikanen

7 Blick in den Rückspiegel

7.1 Welche Zeugen können wir finden?

7.2 Das Eiszeitalter und die Milankovićzyklen

7.3 Abrupte Klimakapriolen – Golfstrom im Off-Modus

7.4 Gestern war Grönland noch grasgrün

7.5 Ein empirischer Test für die Stammtischrunde

8 Ozonschwund: heimlicher, aber unheimlicher Klimakiller

8.1 Einfache Beobachtungen und Vorüberlegungen

8.2 Zwischen Alpen und Nordpol – Verdächtige Abweichungen von den Regeln

8.3 Einsamer Rekordhalter ist ausgerechnet die Arktis

8.4 Des Rätsels Lösung ist der polare Ozonschwund

8.5 Die Ozonschicht: Mächtigkeit, Lage und thermische Eigenschaften

8.6 Räumliche Struktur und Verbreitung der Ozonschicht.

8.7 Der Lebenszyklus von stratosphärischem Ozon

8.8 Die Störung des Ozongleichgewichts und ihre klimatischen Konsequenzen

Literaturverzeichnis

Rätselauflösung

Sachregister

VORAB GESAGT

Das globale Klima der Erde ist eines der weltbewegendsten Themen unserer Zeit. Grund dafür ist die zunehmend zu beobachtende Erwärmung unseres Planeten, die in der Öffentlichkeit laienhaft als Klimawandel bezeichnet wird. Diese Klimaschwankung, wie der Klimatologe sagt, findet gegenwärtig tatsächlich statt. Darüber herrscht weitgehende Einigkeit, denn allein schon der weltweit unübersehbare Rückzug vieler Hochgebirgsgletscher und arktischer Eismassen spricht eine sehr deutliche Sprache. Er überzeugt jeden denkenden Menschen leichter als sämtliche Messwerte davon, dass es seit einiger Zeit ganz offensichtlich wärmer wird auf Erden.

Trotzdem aber gibt es kritische Stimmen, denen es keineswegs an vernünftigen Argumenten mangelt, wenngleich sie in der Öffentlichkeit verächtlich als Klimaleugner abgetan werden. Diese wenden sich vornehmlich gegen ein weiteres Charakteristikum von Klimawandel, welches neben dem Postulat der globalen Erwärmung unzertrennlich mit der Definition dieses Terminus aus der Laiensprache verknüpft ist: Klimawandel geht ursächlich auf den Einfluss der modernen Industriegesellschaft zurück, welche sogenannte Treibhausgase in die Atmosphäre entlässt und diese mittels eines verstärkten Treibhauseffekts deutlich aufheizt.

Viele von uns empfinden angesichts dieser Sachlage eine mit Angst gepaarte Verunsicherung, wenn es um das heutige Klima und dessen zukünftige Entwicklung geht. Ein nahezu undurchdringliches Dickicht an unbeantworteten Fragen, unsachgemäßen, laienhaften oder sogar bewusst lancierten falschen Antworten und Prophezeiungen breitet sich überall in den Medien und in der Politik öffentlich vor uns aus. Wer hat denn nun Recht, wer sagt wirklich die Wahrheit? Erwärmen wir Menschen tatsächlich das globale Klima und machen unseren Planeten zukünftig unbewohnbar, wie die Mehrheit der Weltbevölkerung und der politisch Verantwortlichen zu glauben scheint. Oder gibt es natürliche Ursachen der gegenwärtigen Klimaschwankung, was von wissenschaftlicher Seite hier und da hinter vorgehaltener Hand geflüstert wird? Wem können wir glauben und vertrauen? Den Gläubigen oder der Wissenschaft? Und wer ist eigentlich Klimawissenschaftler und wer tut nur so als ob?

Diesen drängenden Fragen möchten wir hier auf den Grund gehen, indem wir das filigran gewebte Netzwerk des globalen Klimas in seine physikalischen und räumlichen Verknüpfungen zerlegen und für jeden sichtbar ausbreiten. Der interessierte Leser wird dabei voller Spannung eine verborgene Welt entdecken und kennenlernen, wie sie von vielen Klimaforschern und Medien verschwiegen, ignoriert oder sogar bewusst kaschiert und vernebelt wird.

Für diese ‚vornehme‘ Zurückhaltung gibt es mindestens zwei triftige Gründe: Zum einen könnte bei mehr Transparenz ein größerer Teil der vom Klimawandel überzeugten Mitbürger möglicherweise vom Glauben abfallen. Die moderne Ersatzreligion des Klimaschutzes geriete in Gefahr, sich angesichts wissenschaftlicher Tatsachen langsam, aber sicher, in Wohlgefallen aufzulösen. Zum anderen beruht die wundersame Zurückhaltung von Klimaforschern sicher auch auf mangelndem Fachwissen, denn die überwältigende Mehrheit dieser Neoklimatologen sind fachfremde Seiteneinsteiger, die noch nie eine klimatologische Vorlesung besucht haben, geschweige denn über ein abgeschlossenes Studium der Klimatologie verfügen. Im Handwerk oder in der Medizin wäre ein solcher Tatbestand nicht nur undenkbar, sondern sogar strafbar. In der Klimaforschung selbstverständlich nicht. Hier kann jeder Laie über Nacht zum Klimafachmann und/oder -forscher mutieren. Ein einschlägiges akademisches Diplom benötigt er nicht. Eine äußerst fragwürdige und gefährliche Situation also.

Klimatologische Bildung und Aufklärung sind unter solchen Umständen die unabdingbare Voraussetzung, um heutzutage noch einigermaßen sorgenfrei in den blauen Himmel blicken zu können. Und genau deshalb möchte ich interessierte Leser durch die Lektüre dieses Buches in die Lage versetzen, klimatologische Zusammenhänge unabhängig von den täglichen Horrorszenarien, welche pausenlos durch sämtliche Medien geistern, in eigener Regie beurteilen zu können.

Befreiende Wirkung verspricht an erster Stelle eine vereinfachte, aber dennoch wissenschaftlich fundierte Einführung in die Grundlagen der Allgemeinen Klimatologie, und zwar ohne komplizierte physikalische Formeln und ohne Fachchinesisch, d. h. in allgemein verständlicher Sprache, um Abschreckungseffekte beim fachfremden Laien zu vermeiden. Des Weiteren möchte ich meinen Lesern einige wichtige Grundbegriffe von Paläoklimatologie, Historischer Klimatologie und Regionaler Klimatologie an die Hand gegeben, soweit diese Fachgebiete für den Zugang zur aktuellen Diskussion relevant sind.

Ein eigenes Kapitel ist dem thermodynamischen Effekt der Atmosphäre gewidmet, welcher als Beitrag der modernen Klimatologie die Rolle der Treibhausgase und des Treibhauseffekts in Frage stellt. Außerdem wird detailliert dargelegt, wie und wann die Natur zu Schwankungen des globalen Klimas führte, führt und führen wird. Zur Abrundung des Themas ‚CO2 und Klimaerwärmung‘ gehört abschließend noch ein empirischer Test für die Stammtischrunde. Hier wird sich zeigen, ob die Botschaft dieses Buches verstanden worden ist.

Ein letztes Kapitel ist dem heute leider weitgehend unbeachteten Thema ‚Ozonschwund in der Stratosphäre‘ gewidmet. Dieses menschengemachte Phänomen ist der heimliche, aber unheimliche Klimakiller, der im Verborgenen ganze Arbeit leistet und dafür sorgt, dass insbesondere in den Polar- und Subpolargebieten der Arktis und in den Mittelbreiten Europas Spitzenwerte der Klimaerwärmung gemessen werden, welche bedrohliche Ausmaße annehmen. Ein Phantom im Hintergrund, dem fälschlich die CO2-Maske wie eine Tarnkappe übergestülpt wird. Weittragende Fehleinschätzungen mit katastrophalen Konsequenzen sind das bedauerliche Ergebnis.

Auf eine spannende und unterhaltsame Lektüre, lieber Leser!

Im Juni 2023

Udo Moll

1 KLIMA VERSTEHEN STATT KLIMA GLAUBEN

1.1 Grundsätzliches über Wetter, Witterung und Klima

Wenn wir hier über Wetter, Klima und Klimawandel sprechen wollen, dann tun wir gut daran, uns zuvor Klarheit darüber zu verschaffen, was sich bedeutungsmäßig hinter diesen Begriffen verbirgt. Jeder benutzt sie zwar als feste Bestandteile der täglichen Sprache, doch nur einige Wenige haben sich jemals ernsthaft Gedanken darüber gemacht, was sie eigentlich konkret bedeuten.

Klima kann man nicht anfassen, denn es ist lediglich ein wissenschaftliches Konstrukt, welches sich von nicht geographisch oder meteorologisch vorgebildeten Personen nur in relativ eng begrenztem Umfang erfahren lässt. Die Bühne, auf der sich Klima ‚abspielt‘, ist die Erdatmosphäre, die Gashülle unserer Erde. Und die kann man bekanntlich nicht sehen. Luft ist vollkommen unsichtbar. Im Gegensatz zum Klima kann man sie jedoch wenigstens fühlen! Ihre Eigenschaften und ihr Zustand sind damit also erfassbar, sprich messbar.

Am einfachsten lässt sich deshalb der Begriff des Wetters definieren, denn Wetter ist die augenblickliche Qualität eines Luftraumes über einem Ausschnitt der Erdoberfläche, wobei unter anderem Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Wind oder Sonnenscheindauer wichtige meteorologische Parameter sind, die das Wetter kennzeichnen. Wetter kann man sozusagen ‚anfassen‘. Festzuhalten ist dabei, dass Wetter eine sehr kurzfristige Erscheinung ist, die sich täglich, ja sogar stündlich oder sogar noch schneller ändern kann. Der Blitz aus heiterem Himmel ist ein gutes Beispiel. Der Ablauf des Wetters folgt dabei einem chaotischen, nicht linearen System, welches nur für einen sehr kurzen Zeitraum von wenigen Tagen bedingt vorhersehbar ist. Betrachtet man dagegen Wetter über einen etwas längeren Zeitrahmen von einer oder von wenigen Wochen, so sprechen wir von Witterung.

Klima dagegen ist von weitaus komplexerer Natur als das Wetter. oder die Witterung. „Das Klima eines geographischen Raumes kann als das Integral aller charakteristischen Eigenschaften des Luftraumes über dem betreffenden Ausschnitt der Erdoberfläche angesehen werden,“ 1 und zwar über einen möglichst langen Zeitraum hinweg. Franz Mauelshagen hat es unter einem sehr viel einfacheren Nenner plausibel auf den Punkt gebracht.2 „Vereinfacht ausgedrückt ist Klima zunächst einmal nichts anderes als das durchschnittliche Wetter eines Luftraums über einer Erdstelle.“ Klima ist also nichts anderes als der statistische Mittelwert des Wetters über einen sehr langen Zeitraum. Wetter wird somit gemessen, Klima wird dagegen nur statistisch aus diesen Messergebnissen über einen sehr langen Zeitraum gemittelt, also berechnet. Die Weltorganisation für Meteorologie hat in diesem Zusammenhang der Klarheit halber festgelegt, dass der Erhebungszeitraum relevanter Klimadaten sehr langfristig angelegt sein muss, mindestens aber über einen Zeitraum von 30 Jahren.

Die Unterscheidung von Wetter und Klima lässt sich anhand eines einfachen Beispiels veranschaulichen: Wenn in einem Weinbaugebiet in einer Nacht ein Teil der Ernte durch Bodenfrost vernichtet wird, so handelt es sich um ein extremes Wetterphänomen. Kommen Schadensfröste jedoch regelmäßig vor, so handelt es sich um ein ganz typisches, den Weinbau negativ beeinflussendes Klimaelement dieser Gegend. Ähnliches gilt analog für Überschwemmungskatastrophen und weitere extreme Wetterkapriolen.

Häufig werden singuläre extreme Wettererscheinungen von der breiten Öffentlichkeit, insbesondere von den Medien, völlig fälschlich als Anzeichen von Klimaänderungen fehlinterpretiert. Erst recht geschieht dies bei länger anhaltenden Witterungsanomalien wie beispielsweise dem extrem langen Kältewinter des Jahres 2013 oder den Hitzesommern von 2003 oder 2018 und 2019. Das eine Mal, so glaubt man, ist bewiesen, dass eine globale Erwärmung überhaupt nicht stattfindet, im zweiten Fall scheint es erwiesen zu sein, dass eine extreme Erwärmung bereits stattgefunden hat und für die beobachtete Anomalie ursächlich verantwortlich ist. Die Medien schüren derartige Wahrnehmungen gezielt durch tendenziöse Berichterstattungen. Die Unkenntnis der Mitbürger bezüglich der Unterscheidung zwischen Wetter und Klima wird dabei bewusst und schamlos ausgenutzt, um dem von Pseudowissenschaft und Politik gepredigten Klimawandel Nachdruck zu verleihen. Die tatsächlich stattfindende Klimaerwärmung läuft vollkommen andersartig ab.

Einzelne Extreme geben bekanntlich keinerlei Hinweise auf einen Klimawandel. Selbst dann nicht, wenn sie so ungewöhnlich extrem und erschütternd ausfallen wie bei den Flutkatastrophen des Sommers 2021. Insofern können tatsächlich nur langfristige Beobachtungen über mindestens drei Jahrzehnte für die Erkennung von Klimasignalen herangezogen werden. Klimabezogene Aussagen auf mittel- oder kurzfristiger oder gar auf einmaliger Beobachtungsbasis sind dagegen stets fehlerhaft und vollkommen unzutreffend, da sie nur das Wetter oder die Witterung betreffen können. Erst recht gilt dieses natürlich für Aussagen, die aus vermeintlichen persönlichen Erinnerungen heraus erfolgen. ‚Früher hatten wir nicht so oft Hitzefrei, aber im Winter konnten wir als Kinder fast jeden Tag rodeln…‘

1.2 Klimawandel oder Klimaschwankungen?

Nun noch einige grundlegende Feststellungen zu dem überstrapazierten Begriff Klimawandel : Dieser Ausdruck ist noch sehr jung. Er etablierte sich erst im Zuge der aktuell geführten so genannten Klimadiskussion. Gemeint ist mit Klimawandel eine rezente und vor allem menschengemachte Klimaerwärmung, welche weitgehend irreversibel und katastrophal in ihren Auswirkungen ist. In der wissenschaftlichen Klimatologie spricht man dagegen nicht von Klimawandel, sondern von Klimaschwankungen. Man will damit zum Ausdruck bringen, dass unser Klima schon seit der Entstehung der Erde über 4,5 Milliarden Jahre hinweg permanenten

Abb. 1: Dynamik der bodennahen Mitteltemperaturen auf der Nordhemisphäre während der letzten 11.500 Jahre.

Quelle: Verändert nach Harald Kehl, TU Berlin, Institut für Ökologie.

http://lv-twk.oekosys.tu-berlin.de//project/lv-twk/002-klimavariationen.htm

Veränderungen (Schwankungen) unterworfen war und ist. Im Lauf der Erdgeschichte, auch während der jüngsten Etappe, hat das Klima immer wieder variiert, mal zur Abkühlung, mal zur Erwärmung hin, ähnlich einer Achterbahnfahrt. Bekanntestes Beispiel für derartige natürliche Vorgänge ist das in der Geologie und Geomorphologie als Pleistozän bezeichnete Eiszeitalter mit seinen mindestens vier einander abwechselnden Kalt- und Warmzeiten. Unsere klimatische Gegenwart, das Holozän, bildet die vorerst letzte Etappe dieser Epoche. Schließlich befinden wir uns seit dem Ende der letzten Eiszeit (Kaltzeit) vor rund 11.000 Jahren wieder einmal in einer seit damals anhaltenden Warmzeit, welche in mehr oder weniger ferner Zukunft wiederum in eine neue Kaltzeit übergehen wird.

Aber selbst diese holozäne Warmzeit ist in sich gegliedert durch permanente Klimaschwankungen, die auf der groben Zeitskala von Abbildung 1 während der vergangenen 9000 Jahre in durchschnittlichen Abständen von rund 650 Jahren abwechselnd aufeinander folgten. Die dabei erreichten Temperaturamplituden lagen regelmäßig bei Werten zwischen 1° und 2° C. Vollkommen aus diesem Rahmen fällt die Zeitspanne von 11.500 bis 10.500 vor heute. In dieser ersten nacheiszeitlichen Epoche stieg die Mitteltemperatur der Nordhemisphäre innerhalb von etwa 800 Jahren geradezu ruckartig um sage und schreibe 9° C!

Abb. 2: Gletscherschwankungen in den Zentralalpen seit dem Subboreal.

Verändert und ergänzt nach Heinz Wanner (2007) und Holzhauser et al. (2005).

Untersuchungen von Gletscherschwankungen nicht nur in den Alpen, sondern jüngst auch in den Anden und in den Kordilleren Nordamerikas3 haben dank modernster Datierungstechniken die grobe klimahistorische Zeitskala für die letzten 3500 Jahre vor heute noch einmal wesentlich verfeinert. Abbildung 2 veranschaulicht die neueren Forschungsergebnisse am Aletschgletscher sehr prägnant. An erster Stelle ist festzuhalten, dass sich Klimaschwankungen im Untersuchungszeitraum erheblich kurzfristiger eingestellt haben, als man ursprünglich angenommen hatte. Statt von 650 Jahren kann man heute von nur 200 bis 250 Jahren ausgehen! Darüber hinaus zeigt die Graphik sehr interessante Übereinstimmungen zwischen Erwärmungszeiten einerseits und Phasen erhöhter Solaraktivität andererseits sowie zwischen Abkühlungstendenzen und besonders schweren Vulkanausbrüchen auf.

Des Weiteren kommt deutlich zum Ausdruck, dass ein Zusammenhang zwischen steigenden CO2-Werten und steigenden globalen Mittelwerten der Lufttemperatur zu keinem Zeitpunkt existiert hat. So setzte denn auch der aktuell global zu beobachtende Abschmelzvorgang von Hochgebirgsgletschern bereits 1860 ein, der anthropogen verursachte messbare Anstieg der CO2-Konzentration dagegen erst 50 Jahre später! An die 3500 Jahre lang schwankte also das Klima im 200-Jahre-Rhythmus bei gleichbleibendem CO2-Spiegel von 290 ppm, und selbst der Beginn der aktuellen Erwärmung lag noch vor dem anthropogen verursachten Anstieg des CO2-Gehalts der Atmosphäre. Die Tatsache, dass diese einfach zu beobachtende Tatsache von den ‚Klimawandelforschern‘ offen unterdrückt wird, bietet Raum für gewisse Rückschlüsse, die keiner näheren Erläuterung bedürfen.

Abb. 3: Die aktuelle Keelingkurve.

Quelle: Data from Dr. Pieter Tans, NOAA/ESRL and Dr. Ralph Keeling, Scripps Institution of Oceanography., CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46146497

Selbstverständlich lässt sich dieser Sachverhalt für die geologische Gegenwart, insbesondere eben für die verflossenen 160 Jahre, mit noch größerer Treffsicherheit belegen, da es für diesen Zeitraum lückenlose Klimamessreihen zumindest in Mitteleuropa gibt. Außerdem wird seit 1958 auch der CO2-Gehalt der Atmosphäre systematisch und kontinuierlich mit Hilfe instrumenteller Messungen aufgezeichnet. Diese bis heute fortgesetzte Messreihe auf dem hawaiischen Vulkan Mauna Loa verdanken wir dem US-amerikanischen Wissenschaftler Charles David Keeling von der Scripps Institution of Oceanography. Die täglich aktualisierte graphische Darstellung seiner Datensammlung ist als Keeling-Kurve (Abb.3) hinreichend bekannt geworden.

Abb. 4a: Globaler Temperaturverlauf 1860 – 2000(IPCC 2001).

Dankenswerterweise hat der Weltklimarat (IPCC) höchst persönlich den globalen Temperaturverlauf der bodennahen Luftschicht seit dem Beginn der Messungen 1860 bis zum Jahr 2000 in Form einer Graphik zusammengetragen. Der globale Anspruch darf dabei nicht ganz ernst genommen werden, denn dafür reichen die räumlich sehr begrenzten Messstationen nicht aus. Aber dennoch dürfte die Graphik einigermaßen repräsentative Temperaturtrends nachzeichnen. Eine kurze Analyse von Abbildung 4a und 4b führt bei abgelegter Dogmenbrille und unter der Randbedingung, dass ein potentieller Zusammenhang zwischen Temperatur- und CO2-Anstieg linear ist und Rückkopplungen ohne Zeitverschiebung erfolgen, zwangsläufig zu folgenden unwiderlegbaren und unübersehbaren Feststellungen:

Abb. 4b: Energiebedingte CO2-Emissionen und CO2-Konzentration in der Atmosphäre seit 1860.

Die Temperaturkurve zeigt, dass sich von 1860 bis 1910 abgesehen von geringen Schwankungen keinerlei aufwärts gerichteter Temperaturtrend erkennen lässt, obwohl die industrielle Revolution mit einer deutlichen Zunahme von anthropogenen CO

2

-Emissionen just im betrachteten Zeitraum stattgefunden hatte.

Von 1910 bis 1945 erfolgte dann allerdings ein steiler Anstieg der globalen Lufttemperatur um sage und schreibe etwa 0,4° C, obwohl der damalige CO

2

-Ausstoss nur sehr geringfügig zugenommen hatte, und zwar auf ein lächerliches Sechstel des heutigen Niveaus. Die CO

2

-Konzentration in der Atmosphäre lag immer noch nahe 300 ppm und war seit 1860 nur um 10 ppm gestiegen. Eine solch geringe Zunahme könnte nie und nimmer einen so markanten Anstieg der globalen Lufttemperatur nach sich ziehen.

Unmittelbar im Anschluss, von 1945 bis 1975, verdreifachten sich die CO

2

-Emissionen rasant auf etwa 44 % des heutigen Niveaus, während das globale Fieberthermometer rund 0,2° C weniger anzeigte. Ein deutlicher Temperaturrückgang trotz exorbitant gestiegenem CO

2

-Pegel von 300 ppm (1945) auf 340 ppm (1975).

Abb.4c: Die monatlichen globalen Temperaturanomalien 1997 – 2013.Quelle: Climatic Research Unit (University of East Anglia).

Ein Einklang von steigenden Emissionen und ebenso steigender globaler Lufttemperatur ergibt sich lediglich für den kurzen Zeitraum zwischen 1975 und 1997. Aber bereits unmittelbar danach, nämlich von 1998 bis 2013, erfolgte wiederum ein Stillstand der Erderwärmung bei gleichzeitig unvermindertem Steilanstieg von CO

2

(

Abb. 4c

)

.

In einem Spiegelinterview erwähnte sogar der bekannte Klimaforscher Hans von Storch4 ausdrücklich, dass die CO2-Emissionen im fraglichen Zeitraum von 1998 bis 2013 stärker als erwartet angestiegen seien. Als Ergebnis hätten wir in Anlehnung an die meisten Klimamodelle einen Temperaturanstieg von 0,25° C messen müssen. Stattdessen sei aber über die letzten 15 Jahre nur eine Erhöhung um 0,06° C gemessen worden. Ein Wert von fast null, der näherungsweise mit der leicht absinkenden Temperaturkurve von Abb.4c übereinstimmt. Eine Erklärung dieses Phänomens von Seiten der Neoklimatologie steht bis zum heutigen Tag leider immer noch aus.

Unsere Analyse beweist jedenfalls unabhängig davon, dass der vermeintliche Zusammenhang zwischen globaler Lufttemperatur und der CO2-Konzentration in der Atmosphäre ganz offensichtlich eine Scheinkorrelation ist, auf welche die Neoklimatologen im Übereifer hereingefallen sind. Analog könnte man ebenso gut ernsthaft behaupten, es gäbe weniger Babys in Deutschland, weil die Storchenpopulation abgenommen habe.

Dies ist eine rein rationale Feststellung, die nichts mit Klimaverleugnung zu tun hat, denn eine Klimaerwärmung findet aktuell definitiv statt und kann von denkenden Menschen gar nicht geleugnet werden. Sie wird aber, wie wir soeben logisch denkend ermittelt haben, nicht durch anthropogenes CO2 hervorgerufen. Es handelt sich ganz offensichtlich um andere Faktoren, die für die aktuellen Klimaschwankungen verantwortlich sind. An erster Stelle kommen natürliche Ursachen in Frage, die vorwiegend auf Schwankungen der Sonnenaktivität zurückgehen (vgl. Kap. 6.2.1 u. 6.2.2).

Darüber hinaus aber spielen dennoch auch anthropogene Schandtaten eine nicht unerhebliche Rolle. Aber wer oder was, wenn doch CO2 und Co. getrost als Lachnummer abgetan werden dürfen? Um das Kind beim Namen zu nennen: Es ist das unter der Rubrik ‚Treibhausgase‘ firmierende Ozon (O3) mit seinen berüchtigten ‚Löchern‘, dem ich weiter unten ein eigenes Kapitel gewidmet habe (vgl. Kap. 8). Dieses Problem wird heute weitgehend und fälschlich als gelöst abgetan, weshalb es nur noch auf dem Abstellgleis der Klimaforschung rangiert und kaum mehr Beachtung findet. Schließlich würde es lediglich vom gewollten CO2-Gespenst ablenken.

1.3 Klima hat System

Unser Klima geht im Wesentlichen auf das Zusammenspiel einer stattlichen Anzahl von natürlichen Kräften zurück. Diese sogenannten Klimafaktoren wirken jeweils einzeln für sich und darüber hinaus aber auch zusätzlich über rückgekoppelte ‚konzertierte Aktionen‘ auf höchst komplexe, multifunktionale Weise. Hinzu kommen zu allem Überfluss auch noch externe Einflussgrößen, variable Randbedingungen sowie unterschiedliche Zeitskalen. Entsprechend kompliziert ist es deshalb, unser Klima und seinen permanenten Wandel wissenschaftlich zu systematisieren und zu erklären.

Abb. 5: Schema des Klimasystems.

Das komplexe und gleichzeitig dynamische Wirkungsgefüge der einzelnen Klimafaktoren untereinander bezeichnet man in der Klimatologie als Klimasystem. Um ein halbwegs überschaubares und anschauliches Bild von Klimagenese und Klimadynamik zu erhalten, benötigt man als Erstes einen klaren Überblick über die einzelnen Komponenten, aus denen sich das komplizierte Klimasystem zusammensetzt. Ein vereinfachtes, aber dennoch recht komplexes Schema leistet dabei sehr gute Dienste (Abb. 5). Eines wird beim Betrachten dieses schematischen Klimasystems auf den ersten Blick klar: Klima ist offenbar wirklich etwas Hochkompliziertes. Da ist nicht nur die Atmosphäre mit ihren chaotischen Vorgaben folgenden Wetterabläufen, in der Klima erfahrbar stattfindet! Hinzu kommen als klimaprägende Komponenten noch weitere Sphären, nämlich die variablen Unterlagen der Atmosphäre: die Hydrosphäre (Ozeane, Seen, Flüsse, globaler Wasserkreislauf), die Lithosphäre (Gesteine und Oberflächenrelief), die Pedosphäre (Böden), die Kryosphäre (Land-, Schelf- und Meereis, Schnee) und die Biosphäre (Gesamtheit aller Lebewesen einschließlich Mensch). Diese sechs Sphären bilden gemeinsam die internen Klimafaktoren. Zwischen ihnen laufen Prozesse auf verschiedenen Zeitskalen ab, und es entstehen bei eintretenden Veränderungen Rückkopplungen, denn die internen Klimafaktoren stehen in Wechselwirkungen miteinander.

Allein diese einfache Betrachtung macht deutlich, dass Klima nicht statisch sein kann. Schon immer muss es natürliche, von menschlichen Eingriffen völlig unabhängige Klimaschwankungen gegeben haben. Es kann nicht nur der Mensch sein, der sich gegenwärtig einbildet, unser Klima durch eine Erhöhung der CO2-Konzentration der Atmosphäre zu beeinflussen.

Zu den internen Klimafaktoren gesellen sich als weitere Elemente die externen Klimafaktoren, welche von außen auf das Klima einwirken, ohne dabei selbst vom Klima beeinflusst zu werden. Wechselwirkungen existieren hier also nicht. Hierzu gehören die Sonneneinstrahlung sowie vulkanische Tätigkeiten der Erde. Variable Randbedingungen wie etwa die Entstehung neuer Hochgebirge durch Plattentektonik oder die Drift ganzer Kontinente und damit die Veränderung ihrer Lage im Gradnetz der Erde, aber auch Veränderungen der Erdbahnparameter und der Sonnenaktivität komplettieren schließlich das Gesamtsystem Klima.

1.4 Die Sonne als Antrieb

Das Klimasystem ist vergleichbar mit einer riesigen Wärmekraftmaschine von globaler Dimension. Diese besteht im Wesentlichen aus zwei ‚beweglichen‘ Komponenten, Atmosphäre und Ozeanen, die ausschließlich von der eingestrahlten Sonnenenergie angetrieben werden. Andere extraterrestrische Wärmequellen sind größenordnungsmäßig vollkommen bedeutungslos, und auch die so genannte Erdwärme spielt mit Blick auf eine mögliche energetische Einflussnahme auf Atmosphäre und Ozeane keinerlei Rolle.

Die Sonne und ihre Strahlung stehen deswegen am Beginn jeder klimatologischen Betrachtung, denn nur sie allein liefert die Energie, welche die Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre antreibt, die ihrerseits zum allergrößten Teil für die flächenhafte räumliche Verteilung der global ungleich eingestrahlten Sonnenenergie über die gesamte Erde zuständig ist.

Unterstützend wirken die teils ebenfalls sonnengetriebenen, teils aber auch durch die Atmosphäre selbst angestoßenen großen Meeresströmungen, indem sie einen nicht unerheblichen Teil der globalen Energietransportarbeit zusätzlich zur Atmosphäre übernehmen. Bleibt also Folgendes festzuhalten: Die Einwirkung des externen Klimafaktors Sonneneinstrahlung auf die internen Klimafaktoren Atmosphäre und Ozeane ist der alleinige Antriebsmotor des globalen Klimasystems.

Wie wir alle wissen, ist der Einfallswinkel der die Erde erreichenden Sonnenstrahlung in Abhängigkeit von der geographischen Breite äußerst variabel. Und beispielsweise vom Sonnenbaden ist uns allen geläufig, dass die eingestrahlte Energiemenge umso größer wird, je steiler der Einfallswinkel ist. Das Strahlungsmaximum wird bei einem Einfallswinkel von 90° erreicht.

Grundgröße für sämtliche Berechnungen der Sonnenstrahlung und ihrer Verteilung auf der Erde ist die Solarkonstante . „Es ist diejenige Strahlungsenergie, welche oberhalb des Atmosphäreneinflusses bei mittlerem Sonnenabstand und senkrechtem Strahleneinfall in einer Minute durch die Flächeneinheit fließt.“ 5 Die genaue Größe der Solarkonstanten kann man nur im Weltraum oberhalb der Atmosphäre messen, denn jede Messung innerhalb der Atmosphäre wäre verfälscht. Der mittlere Wert der Solarkonstanten beträgt 1,96 cal pro cm2und Minute oder 1.367 W/m2. Umgerechnet in elektrische Energie entspricht das global 427 · 1013Kilowattstunden (kWh) pro Tag. Das wiederum entspricht 4.270.000 Terawattstunden (TWh). Nur 25.700 TWh täglich wurden dagegen 2017 weltweit von Elektrizitätswerken erzeugt.6

Bei gleichmäßiger Verteilung der Strahlungsmenge über den gesamten Erdball betrüge die mittlere eingebrachte Energiemenge 706 cal pro cm2und Tag. Man könnte damit tagtäglich eine 9 cm dicke Eisdecke zum Schmelzen bringen! Natürlich verhindert die Kugelgestalt unserer Erde eine solche gleichmäßige Verteilung der eingestrahlten Energie. Außerdem entzieht sich die ‚Nachthälfte‘ des Globus einer Bestrahlung. Deshalb steht nur ein Viertel der Solarkonstanten für die Erdbestrahlung zur Verfügung.

Aber die raumzeitliche Aufteilung lässt sich für die Bedingungen des Solarklimas rechnerisch bestimmen. Klimatologisch besonders relevant an einer solchen Berechnung, wie sie Weischet durchgeführt hat, sind die Feststellungen, dass

1. die Jahresmengen der empfangenen Strahlungsenergie vom Äquator zu den Polen hin pro Breitenkreis unablässig abnehmen, wobei am Polarkreis noch die Hälfte, am Pol nur noch etwa 40 % der äquatorialen Energiemenge einkommt.

2. sich die Zone der stärksten Energiedifferenz in den hohen Mittelbreiten zwischen 40° und 60° befindet. Etwa 38 % des gesamten Energieunterschiedes zwischen Äquator und Pol entfallen auf diesen kleinen Bereich der Erdoberfläche.

Das Energiegefälle von den äquatorialen Breiten zu den Polen besitzt fundamentale Bedeutung für den charakteristischen Ablauf unseres Klimas. Denn zwischen den Tropen mit ihrem Energieüberschuss und den Polarzonen mit einem erheblichen Energiedefizit bilden sich aufgrund des in dieselbe Richtung verlaufenden globalen Luftdruckgefälles Ausgleichsströmungen, die auf ihren jeweils meridional, d. h. polwärts gerichteten Wegen auf beiden Hemisphären durch die Erdrotation (Corioliskraft) und die Reibung an der Erdoberfläche in eine zonale, westöstliche Richtung abgelenkt werden. Dies ist die Grundbedingung für die Entstehung der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre , welche im Mittel Energie aus tropischen in höhere Breiten transportiert. Ohne detaillierte Kenntnis dieser fundamentalen Zusammenhänge ist jedes wissenschaftliche Verständnis unseres globalen Klimas unmöglich.

1.5 Ozeane als Wärmespeicher und Transportbänder

Ein weiterer globaler Energietransport zum Ausgleich des Wärmegefälles zwischen tropischen und polaren Breiten findet in den Ozeanen statt, und zwar als Wechselwirkung zwischen Hydrosphäre und Atmosphäre. Letztere sorgt in letzter Konsequenz für die weiträumige Verteilung der im Ozeanwasser transportierten Energie. Besondere Bedeutung kommt in diesem Wirkungsgefüge den unterschiedlichen thermischen Eigenschaften von Wasser und Luft zu. Um ein bestimmtes Volumen an Wasser zu erwärmen, benötigt man etwa 3.333mal mehr Energie als zur Erwärmung einer entsprechenden Menge Luft. Oder anders herum ausgedrückt: Die Wärmespeicherungskapazität von Wasser ist 3.333mal größer als die von Luft.

Sonnenlicht dringt rund 10 – 20 m tief in das Wasser der Ozeane ein, so dass die dabei absorbierte Energie auf ein enorm großes Volumen verteilt wird, welches etwa 1.000mal größer ist als beim von der Sonne bestrahlten Festland. Etwas ‚aufgebessert‘, wenn auch nicht entscheidend, wird dieses Verhältnis aufgrund der geringen Albedo von Wasser.7 Als Albedo bezeichnet man das Maß für das Rückstrahlvermögen von diffus reflektierenden, also nicht selbst leuchtenden Oberflächen. Eine durchschnittlich beschaffene Landoberfläche absorbiert nur 34 % des auftreffenden Sonnenlichts, während die darüber hinaus gehende Strahlung reflektiert wird. Bei Wasser dagegen beträgt der absorbierte Energieanteil 68 %.

Die Verteilung der absorbierten Sonnenenergie auf ein enorm großes Volumen sorgt dafür, dass sich die Oberflächen von Gewässern erheblich weniger erwärmen als dies bei Landmassen der Fall ist. Doch damit nicht genug! Verstärkt wird dieser Effekt zusätzlich auch noch dadurch, dass Wind und Strömungen eine turbulente Durchmischung von Wasser verursachen. Auf diese Weise vergrößert sich das ohnehin schon große Volumen, auf welches sich die eingestrahlte Energie ursprünglich verteilt hat, noch weiter. Aber auch die Abkühlung von Wasser an der Oberfläche führt zu weitergehender Durchmischung, weil das spezifisch schwerere, da kältere Oberflächenwasser nach unten absinkt. Auf den freien Ozeanen erreicht die Durchmischungszone auf diese Weise Tiefen von 300 bis 500 m. Sie wird durch die Thermokline von der nach unten folgenden stillen Tiefenwasserzone getrennt. Unterhalb der Thermokline bewegen sich die Temperaturen je nach Wassertiefe und Klimazone zwischen +3° C und +1,3° C.

Hält die Abkühlung an der Oberfläche eines Sees oder Meeres lange genug an, so wird durch die dann ununterbrochen wirksame konvektive Durchmischung letztendlich das gesamte Wasserbecken bis zum Boden hin auf eine einheitliche Temperatur heruntergekühlt. Diese liegt im Süßwasser bei rund 4° C, im Meerwasser bei -1,3° C. Bis zu diesen Temperaturen herunter wird die gesamte in einem Wasserbecken gespeicherte Sonnenenergie für den Austausch mit der Atmosphäre bereitgestellt. Physikalisch möglich ist dieses Phänomen aufgrund der so genannten Anomalie des Wassers. Süßwasser erreicht seine größte Dichte bereits bei 4° C und wird bei weiterer Abkühlung wieder leichter. Daraus erklärt sich, warum Seen von oben nach unten zufrieren. Das spezifisch leichtere Eis schwimmt auf der Wasseroberfläche.

Etwas komplizierter wird das Ganze bei Salzwasser. Mit der Zunahme des Salzgehaltes sinken sowohl der Gefrierpunkt als auch die Temperatur, bei der das Dichtemaximum erreicht wird, linear ab. Beide Kurven schneiden sich bei -1,3° C. Ab diesem Punkt wäre Meereis schwerer als Wasser und müsste unweigerlich auf den Meeresboden absinken und alles darunter befindliche Leben unter sich begraben! Dies würde real auch tatsächlich passieren, denn erst jenseits des Schnittpunktes wird der durchschnittliche Salzgehalt der Weltmeere von nicht ganz 35 ‰ erreicht. Hier also wäre das Meereis schon deutlich schwerer als das Meerwasser. Glücklicherweise wird dies durch das Gefrieren von Meerwasser an der Oberfläche verhindert, denn der Gefrierprozess entzieht dem Eis so viel Salz, dass es letztlich doch leichter wird als das umgebende Salzwasser. Das spezifische Gewicht von Salzwasser ist um den Gewichtsanteil des gelösten Salzes größer als dasjenige von Süßwasser.

Abb. 6: Anomalie des Wassers in Abhängigkeit vom Salzgehalt.

Nach http://meereisportal.de

Große Wasserflächen können nach dem bisher Gesagten auf die Atmosphäre sowie auf angrenzende Landflächen kühlend oder wärmend, also thermisch ausgleichend wirken. Selbst jahreszeitliche Strahlungsschwankungen können sich bei genügend großen Wasserkörpern thermisch nur minimal auf deren Oberflächentemperatur auswirken. Darüber hinaus aber sind die Ozeane aufgrund ihrer riesigen Wärmespeicherkapazität in der Lage, enorme Energiemengen über globale Entfernungen zu transportieren. Im einfachsten Fall sind es quasipermanent wehende Winde, die als Teilglieder der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre den Antrieb von großen oberflächlichen Meeresströmungen übernehmen. Bekannteste Beispiele dieses Phänomens sind der warme Golfstrom, der in Europa für besonders milde und ausgeglichene Temperaturen sorgt, oder der kalte Humboldtstrom, welcher die Westküste Südamerikas mit subantarktischem Wasser und kaltem Auftriebswasser abkühlt.

Abb.7: Das große marine Förderband der Weltmeere (thermohaline Zirkulation).

Quelle: BlankMap-World6.svg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BlankMap-World6.svg

Noch weitreichender und fast von atmosphärischer Dimension in seinen klimatischen Auswirkungen ist der Wärmetransfer, der ganz allein von Temperatur- und Salzgehaltsunterschieden und daraus resultierenden Dichteunterschieden zwischen nord- und südatlantischem Meerwasser als Konvektionsströmung in Gang gesetzt wird. Wie ein riesiges Wärmetransportband umspannt diese nach ihren Antrieben benannte thermohaline (Temperatur/Salzgehalt) Zirkulation den gesamten Globus (Abb. 7). Ihre Antriebszonen befinden sich östlich und südlich vor Grönland im subarktischen Nordatlantik sowie im subantarktischen Ross- und im Weddellmeer. In diesen Seegebieten kühlt das Meerwasser besonders stark aus, und zusätzlich gibt das hier entstehende Eis fast seinen kompletten Salzgehalt während des Gefrierens an das Umgebungswasser ab. Das Wasser ist hier also spezifisch besonders schwer (verdichtet) und sinkt permanent in die Tiefe ab. Als Tiefenwasser breitet es sich langsam auf dem Boden des Weltmeeres aus. Im Indischen Ozean und im Pazifik gelangt es schließlich wieder an die Oberfläche und geht in weltumspannende Warmwasserströme wie beispielsweise den Golfstrom über. Für die gesamte Umwälzung der Ozeane müssen wir eine Zeitspanne von rund 1.000 Jahren veranschlagen.

Bleibt noch die Frage offen, warum im Nordpazifik und im südlichen Indischen Ozean kein Tiefenwasser gebildet wird. Dazu gibt uns das Satellitenbild über den Salzgehalt der Ozeane (Abb. 8) eine schlüssige Antwort: Es zeigt sehr anschaulich, dass die Salzkonzentration im nördlichen Pazifik um etwa 2,5 – 3 ‰ geringer ist als im nördlichen Nordatlantik. Diese wenigen Promille fehlen dem Pazifikwasser, um die zum Absinken notwendige Dichte zu erreichen. Die Abkühlung allein reicht nicht aus.

Eine Erklärung für den höheren Salzgehalt des gesamten Atlantiks gegenüber dem Pazifik liefert uns ein Blick auf die physische Karte. Es ist das Relief der östlich an die Ozeane grenzenden Festländer. In den Mittleren Breiten beider Amerikas stemmen sich die meridional verlaufenden Hochgebirgsketten der Kordilleren den vorherrschenden Winden als fast unüberwindliche Hindernisse entgegen. Die Konsequenz ist, dass der überwiegende Teil der über dem Pazifik verdunstenden Feuchtigkeit über einem schmalen Gebietsstreifen zwischen der amerikanischen Westküste und den Gebirgsketten im Hinterland abregnen muss. Eine etwaige Salzkonzentration bei der Verdunstung wird durch einmündende Flüsse aus den Kordilleren sofort wieder herabgesetzt. Die pazifische Wasserdampfbilanz ist deshalb ausgeglichen.

Abb. 8: Der Oberflächen-Salzgehalt der Ozeane.Quelle: Plumbago aus World Ocean Atlas 2009.

Diese Aussage trifft besonders augenscheinlich für den Nordpazifik zu. Im Südpazifik dagegen ist die Salzkonzentration etwas höher und kommt beinahe schon an die atlantischen Werte heran. Das liegt daran, dass das Energiegefälle zwischen Tropen und Polarkalotte auf der Südhalbkugel im Sommer geringfügig höher, im Winter dagegen aber doppelt so hoch ist wie auf der Nordhalbkugel. Die südhemisphärische Westwindzirkulation fällt also wesentlich energiereicher, stabiler und auch dauerhafter aus, so dass trotz des gewaltigen Gebirgshindernisses der Anden deutlich mehr Wasserdampftransport stattfinden kann. Außerdem steht insgesamt auch viel mehr Wasserdampf zur Verfügung, denn im Windklima der ‚Wasserhalbkugel‘ ist die Verdunstung besonders hoch.

Das höhere Energiegefälle ergibt sich aus mehreren Faktoren:

Die Antarktis ist ein Kontinent, die Arktis ein Meeresgebiet. Als Konsequenz aus den bereits abgeleiteten Unterschieden der thermischen Eigenschaften von Land- und Wasserflächen ergibt sich für die Antarktis ein erheblich geringeres Wärmespeichervermögen als für die Arktis. Zusätzlich nimmt der eisgepanzerte Südkontinent aufgrund seiner extrem hohen Albedo nur minimale Mengen an Wärmestrahlung auf. Gänzlich anders sieht es hingegen in der Arktis aus. Hier zerbrechen und schmelzen im Sommer auch ohne Klimawandelphantastereien großräumig Meereisflächen und geben größere Wasserkörper frei. Die Albedo sinkt dadurch deutlich, das Meer kann Wärme einnehmen und speichern. Aus der Antarktis hingegen fließt ganzjährig extreme Kaltluft ab und wird in die atmosphärische Zirkulation der südhemisphärischen Mittleren Breiten ‚eingefüttert'.

Außerdem ist die Südhalbkugel gegenüber der Nordhalbkugel strahlungsklimatisch benachteiligt, denn sie durchläuft den sonnenfernsten Punkt der Erdumlaufbahn im Hochwinter, den sonnennächsten Punkt im Hochsommer. Das bedeutet längere und strahlungsärmere Winter sowie kürzere, wenn auch strahlungsreichere Sommer. Auf der Nordhalbkugel liegen die Dinge genau umgekehrt. Folgende Temperaturwerte sprechen für sich: Im Südpolargebiet werden in der bodennahen Luftschicht im Winter Mitteltemperaturen von -60° C erreicht, im Sommer sind es immerhin noch -25° C. Die Vergleichszahlen der Arktis nehmen sich dagegen mit -35° C bzw. -1° C eher bescheiden aus. Der thermische Vorteil der südhemisphärischen Wasserhalbkugel gegenüber der nordhemisphärischen Landhalbkugel erhält auf diese Weise einen beachtlichen Dämpfer.

Aber noch zehnmal stärker ist die Temperaturabsenkung durch den Golfstrom, welcher enorme Energiemengen von der Südhalbkugel bis in die subarktischen Meere der Nordhalbkugel verfrachtet und dort für Erwärmung sorgt. Außerdem verursachen antarktische Kaltwasserströme an den Westseiten der Südkontinente eine weitere Temperaturdämpfung.

Als Gesamtergebnis lässt sich festhalten, dass die Mitteltemperatur der Südhalbkugel je nach Quelle um etwa 1,2 – 2° C geringer ist als die der Nordhalbkugel, und auch die Windgeschwindigkeiten fallen aufgrund der thermischen und tellurischen (Verteilung von Land/Meer) Bedingungen im Süden deutlich höher aus. Die Konsequenzen dieser klimatischen Unterschiede sind erstaunlich. Ein eindrucksvolles Beispiel ist die Tatsache, dass die polwärtige Weizenanbaugrenze der Südhemisphäre auf der analogen geographischen Breite von Madrid liegt! Schon geringfügig erscheinende großräumige Temperaturunterschiede ziehen weitreichende Folgen nach sich.

Zurück zur Wasserdampfbilanz: Gänzlich anders als beim Pazifik ist die Situation beim Atlantik. Die allgemeine zonale Streichrichtung beinahe aller eurasischen Hochgebirge stimmt mit der vorherrschenden West-Windrichtung weitestgehend überein, so dass ungeschmälerter Wasserdampftransport vom Atlantik bis in die Weiten Asiens und sogar darüber hinaus stattfinden kann. Die Wasserdampfbilanz des Atlantiks ist deswegen negativ, d. h. die Wasserdampfverluste werden nur mit einer gewissen Verzögerung durch zuströmendes Wasser aus anderen Ozeanen kompensiert. Die Salzkonzentration nimmt auf diese Weise also zu, so dass sich die Tendenz zur Bildung von Tiefenwasser weiter verstärkt.

Vollkommen anderer Meinung scheinen laut Spiegel Online8 manche „Geoforscher“ zu sein, die „glauben, den wahren Grund zu kennen: Passatwinde treiben Regenwolken nach Westen zum Pazifik. Die Wolken bestehen aus Wasser, das im Atlantik verdunstet ist. So wird der Pazifik süßer, der Atlantik salziger.“