Wolkenverlust beschleunigt Klimawandel: Studie zeigt Zusammenhang mit Rekordhitze

    Eine neue Studie zeigt, dass der Verlust von Wolkenflächen einen entscheidenden Beitrag zur Beschleunigung des Klimawandels und der Rekordhitze der letzten Jahre leistet – eine besorgniserregende Entwicklung für die Zukunft.

    Schrumpfende Wolkenzonen, Polen, Wettergeschehen, Erderwärmung
    Schrumpfende Wolkenzonen und ihre Verschiebung zu den Polen verändern das globale Wettergeschehen und verstärken die Erderwärmung.

    Eine neue Studie, veröffentlicht am 8. Juni 2025 in Geophysical Research Letters (Tselioudis et al., 2025), zeigt, dass die weltweite Schrumpfung der Sturmwolkenzonen eine wesentliche Ursache für den beschleunigten Anstieg der von der Erde absorbierten Sonnenstrahlung und damit für die Rekordtemperaturen des 21. Jahrhunderts ist.

    Die Untersuchung wurde von einem internationalen Forscherteam unter Federführung der NASA und dem Australian Research Council Center of Excellence for 21st Century Weather durchgeführt.

    Signifikante Schrumpfung der Sturmwolkenzonen

    Die Forscher analysierten Satellitendaten der letzten 24 Jahre (2001–2024) und identifizierten eine signifikante Verringerung der Fläche von Sturmwolkenzonen um 1,5 bis 3 Prozent pro Jahrzehnt in allen Klimazonen der Erde – tropisch, nördliche und südliche hohe Breiten.

    Diese Sturmwolkenbereiche sind entscheidend, da sie durch ihre hohe Wolkenbedeckung und starke Reflektion kurzwelliger Sonnenstrahlung die Erde kühlen.

    Ihre Schrumpfung führt zu einer verminderten Rückstrahlung und somit zu einer höheren Nettoaufnahme solarer Energie, was die globale Erwärmung zusätzlich verstärkt.

    Definition und Bedeutung der Wolkenregime

    Im Detail definierten die Wissenschaftler zwei wichtige Wolkenregime:

    • L-TCC (Large Total Cloud Cover): Regionen mit großer Gesamtbewölkung, etwa über 55 % im Tropengürtel und 75 % in hohen Breiten.
    • S-SWCRE (Strong Shortwave Cloud Radiative Effect): Regionen mit stark negativer kurzwelliger Strahlungseffekt, also Wolken mit besonders starker Sonnenlichtreflektion.

    Die Analyse ergab, dass sowohl die Fläche der L-TCC- als auch der S-SWCRE-Regime in allen Klimazonen signifikant schrumpft.

    Besonders betroffen sind die mittleren Breiten – wo sich die bekannten Sturmsysteme befinden – und die Innertropische Konvergenzzone (ITCZ), die sich merklich verengt.

    Dabei ist die Verengung der ITCZ ein Befund, der mit früheren Studien und Klimamodellen übereinstimmt.

    Atmosphärische Zirkulationsverschiebungen als Ursache

    Ursächlich für diese Veränderungen sind Verschiebungen der atmosphärischen Zirkulation:

    • Die Tropen dehnen sich aus,
    • Sturmsysteme verlagern sich polwärts, mit einer durchschnittlichen Verschiebung der Äquatorgrenzen der S-SWCRE-Zonen von etwa 1,44° pro Jahrzehnt in der Nordhemisphäre und 0,58° in der Südhemisphäre.

    Diese Verschiebungen korrespondieren mit beobachteten Veränderungen in der Hadley-Zirkulation und einer Verlagerung der Sturmsysteme, die in aktuellen Modellsimulationen als Folge anthropogener Erwärmung gelten.

    Quantifizierung des Einflusses auf die Strahlungsbilanz

    Die Forscher quantifizieren den Effekt der Wolkenarealveränderungen auf die Erhöhung der absorbed shortwave radiation (ASR, also der absorbierten Sonnenstrahlung) und damit auf die globale Erwärmung:

    • In den mittleren Breiten Nord- und Südhemisphäre verursacht die Verkleinerung der S-SWCRE-Regionen eine Erhöhung der ASR um etwa 0,54 bzw. 0,41 W/m² pro Jahrzehnt.
    • In den Tropen führt die etwa 0,87 %ige Reduktion der S-SWCRE-Fläche zu einer Erwärmung von ca. 0,3 W/m² pro Jahrzehnt.

    Dabei ist der dominante Beitrag zur globalen Zunahme der Sonnenenergieaufnahme die Verschiebung der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation und der damit verbundenen Wolkenflächen – die sogenannten „general circulation shift component“.

    Lokale Prozesse innerhalb der Wolkenregime spielen eine untergeordnete, teilweise kontrastierende Rolle und gleichen sich global betrachtet fast aus.

    Luftaufnahme, Wolken – Veränderungen, Wolkenbedeckung, Klima, Erwärmung
    Luftaufnahme weißer, flauschiger Wolken – Veränderungen in der Wolkenbedeckung und deren Rückgang beeinflussen das Klima und verstärken die globale Erwärmung.

    Bedeutung kleiner Flächenänderungen mit großer Wirkung

    Interessanterweise weisen die Autoren darauf hin, dass die Schrumpfung der Sturmwolkenflächen – obwohl quantitativ nur einige Prozent pro Jahrzehnt – durch die starken Unterschiede im Strahlungseffekt zwischen den Wolkenregimen große Effekte auf die globale Energiebilanz hat.

    Dies unterstreicht, wie empfindlich das Klimasystem auf kleine Veränderungen in der Wolkenverteilung reagiert.

    Appell zur Verbesserung von Klimamodellen und Klimaschutz

    Abschließend unterstreicht die Studie die Notwendigkeit, die Fähigkeiten von Klimamodellen zu testen und zu verbessern, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen atmosphärischer Dynamik, Wolkenflächen und Strahlungsbilanz besser zu verstehen. Nur so kann eine präzisere Vorhersage zukünftiger Klimaveränderungen und deren Auswirkungen auf Wetterextreme und globale Temperaturanstiege gewährleistet werden.

    Quelle

    Tselioudis, G., Remillard, J., Jakob, C., Rossow, W. B. (2025): Contraction of the World's Storm-Cloud Zones the Primary Contributor to the 21st Century Increase in the Earth's Sunlight Absorption. Geophysical Research Letters.