Die Überschwemmungen in Pakistan 2010: Klimaänderung oder natürliche Variabilität?

Immer wieder werden von interessierten Kreisen extreme Wetterereignisse zur Aufrechterhaltung der Angst von der kommenden Klimakatastrophe instrumentalisiert. Unlängst scheute sich auch der Direktor des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung PIK Prof. Schellnhuber, anlässlich des Klima & Energiekongresses der CDU/CSU Fraktion nicht, genau diesen Zusammenhang herzustellen, und dabei während seines Vortrages in Bild und Ton auf die Überschwemmungskatastrophe in Pakistan als Menetekel eben dieser Katastrophe hinzuweisen. Er weiß es natürlich besser. Wetter und Klima sind zwei paar Schuhe, über lange Zeiträume von einanander getrennt. Trotzdem versucht er damit die abschwellende Angst wieder anzufachen. Seine Zuhörer müssen ihm glauben! Wirklich? Nicht wenn sie sich bei uns sachkundig machen. Unser Autor -der Statistiker und Meteorologe- Dr. Madhav L. Khandekar stellt die oft bewußt verwechselten Größen Wetter und Klima am Beispiel Pakistans wieder in den richtigen Zusammenhang. Lesen Sie selbst:

Unter den extremen Wettervorgängen im Sommer 2010 erregten die extensiven Überschwemmungen in Pakistan sowie deren gravierenden und ausgedehnten Auswirkungen maximale Aufmerksamkeit sowohl in den Medien als auch unter Wissenschaftlern. Viele Klimawissenschaftler drückten ihre Sorge aus, dass solche Ereignisse im Zuge der Klimaänderung in Zukunft häufiger auftreten, während die WMO (World Meteorological Organization) bekannt gab, dass solche Wetterkatastrophen wie im Juli und August 2010 gut in die von den Klimawissenschaftlern vorhergesagten Szenarien passen. Die furchtbaren Schäden durch die Fluten und die Flucht Tausender Menschen, die durch die weiten überschwemmten Gebiete irrten, wurden von den meisten Zeitungen und Fernsehnachrichten in Kanada [der jetzigen Heimat des Autors, A. d. Übers.] in herzerweichenden Bildern dokumentiert. Nach jüngsten Schätzungen gab es durch die Fluten über 1500 Tote und über 2 Millionen Obdachlose.

Aus persönlicher Sicht weckten die TV – Bilder von Frauen und Kindern im knietiefen Wasser ergreifende Erinnerungen an eine ähnliche Situation, die ich in Pune, meiner früheren Heimatstadt (einer Stadt 200 km südöstlich von Mumbay, der größten indischen Stadt an der Westküste) im Juli 1961 erlebt hatte. In der ersten Woche des Juli 1961 führten ununterbrochene Monsunregenfälle zum Bruch eines Dammes, was eine massive Überschwemmung der Stadt Puna zur Folge hatte, die hunderte von Häusern zerstörte und in der viele Dutzend Menschen ertranken. Viele andere Städte und Regionen waren durch den Sommermonsun 1961 von ähnlichen Überschwemmungen betroffen. Wie sich herausstellte, war der Sommermonsun 1961 in Indien und den umgebenden Gebieten der regenreichste Monsun in einer 150-jährigen, durch Messungen gut abgesicherten Reihe, der zu massiven Überschwemmungen und Sachschäden in vielen Gebieten des Landes führte (India Meteorological Departement 1962). Der Monsun dieses Jahres 2010 war seit der dritten Juliwoche ziemlich heftig, und schwere Regenfälle brachten Überschwemmungen in der Region der Halbinsel von Indien und auch in den nordwestlichen, an Pakistan grenzenden Gebieten. Hat der schwere Monsun 2010 zu den historischen Überschwemmungen in Pakistan geführt? Lassen Sie uns kurz einen Blick auf die Klimatologie des Monsuns werfen.

Überschwemmungen und Dürren des indischen Monsuns

Zunächst muss beachtet werden, dass die Monsunzeit in Pakistan fast gleichlaufend mit dem indischen Monsun ist. Er wird hauptsächlich angetrieben durch sowohl regionale als auch globale Systeme wie die ENSO (El Nino Southern Oscillation), die Ausdehnung der  Schneedecke in Eurasien während des vorangegangenen Winters und der Phase der QBO (Quasi-biennal Oscillation), also der äquatorialen stratosphärischen Windoszillation (siehe auch Khandekar 1996). Die Monsunzeit ist in Pakistan allgemein kürzer als in Indien und dauert im Mittel vom 1. Juli bis zur dritten Woche im September. Im Mittel bringt der Monsun in Pakistan als Ganzes Regenmengen um 500 mm, verglichen mit etwa 850 mm für ganz Indien in der Zeit von Juni bis September. Mit einem exzellenten Datensatz über fast 150 Jahre kann man einige der extremsten Überschwemmungen und Dürren erkennen, wie Abbildung 1 zeigt. Diese Graphik zeigt, wie unregelmäßig Dürren und Überschwemmungen während dieser 150 Jahre verteilt sind. Gleichzeitig scheint es keinen abnehmenden bzw. zunehmenden Trend zu geben. Wie früher schon erwähnt, war der Monsun 1961 der regenreichste Sommermonsun mit ausgedehnten Überschwemmungen, während es im Jahre 1877 zu einer sehr schlimmen Dürre kam mit einem Regendefizit von 40%.

Abbildung 1: Variabilität des indischen Sommermonsunregens von 1844 bis 2000, mit sieben großen Dürren (1868, 1877, 1899, 1918, 1951, 1972 and 1987) und sechs ausgedehnten Überschwemmungen (1892, 1917, 1933, 1961, 1970 and 1975).

 

 

Neben anderen Dürren und Überschwemmungen war auch der Monsunregen im Jahre 1917 außerordentlich heftig mit extensiven Überschwemmungen in vielen Gebieten des Landes, während es 1972 zu einer kapitalen Dürre mit schweren Ernteausfällen kam. Die Dekade der dreißiger Jahre des 20. Jahrhunderts waren generell gekennzeichnet durch einen Regenüberschuss und Überschwemmungen, vor allem die Jahre 1933, 1936 und 1938 (Bhalme & Mooley 1980). Es ist interessant, dass die gleiche Dekade sog. Staubschüsseljahre [dust bowl years] in den Präriegebieten der USA und Kanadas waren. Über eine mögliche Fernwechselwirkung zwischen indischen Flutjahren und Dürre in der kanadischen Prärie wurde schon von Khandekar 2004 spekuliert.

Neben diesen unregelmäßig auftretenden Überschwemmungen und Dürren zeigt Abbildung 1 die jährliche Variabilität des Monsuns viele Jahre hintereinander, in denen auf ein Dürrejahr Jahre mit schweren Überschwemmungen folgten. Beispielsweise waren die Jahre 1941, 1972 und 1987 Dürrejahre, während die jeweils folgenden Jahre 1942, 1988 und 1987 durch Überschwemmungen gekennzeichnet waren. Diese Flut-Dürre-Sequenz scheint einen zweijährigen Rhythmus des indischen Monsuns nahezulegen, angetrieben durch die großräumigen Strömungsverhältnisse zwischen Atmosphäre und Ozeanen, und wurde von Terray (1987) und Anderen analysiert. Der hauptsächliche Mechanismus für dieses Phänomen scheint in der ENSO-Phase und seiner Entwicklung von El Nin?o (warm) zu La Nin?a (kalt) zu liegen. Die Jahre 1941, 1972 und 1987 waren El Nin?o – Jahre, die jeweils folgenden 1942, 1973 und 1988 dann Jahre mit einem La Nin?a.  El Nin?o – Ereignisse unterdrücken konvektive Vorgänge im Golf von Bengalen (Francis & Gadgil 2009), von wo Feuchtigkeit zu den nördlichen Regionen der Gangesebene und von dort weiter nach Nordwestindien entlang der Achse des Monsuntroges transportiert wird. Diese Trogachse etabliert sich bis Juli in einer von Südost nach Nordwest gerichteten Position und reicht vom Golf von Bengalen bis nach Nordwestindien in die an Pakistan angrenzenden Gebiete (siehe Abbildung 2). Ein paar Monsuntiefs über dem Golf von Bengalen unterstützen diesen Transport von Feuchtigkeit nach Nordwestindien und gelegentlich bis nach Pakistan hinein, meist während der Hochsaison des Monsuns, also etwa von Anfang Juli bis Mitte August.

Mögliche Gründe der Überschwemmung in Pakistan und Nordwestindien im Jahre 2010

Das El Nin?o – Ereignis im Jahre 2009, der zu einem der mildesten Winter in Kanada führte, ging im Frühjahr 2010 zu Ende. Im Juni 2010 entwickelte sich im äquatorialen Pazifik eine La Nin?a – Situation (Kaltphase der ENSO) die sich Anfang Juli verstärkte. Folgerichtig zeigte sich die Konvektion über dem Golf von Bengalen deutlich verstärkt, und zahlreiche Monsuntiefs [monsoon depressions] unterstützten die monsunale Strömung in den nordwestlichen indischen Subkontinent. In der dritten Woche des Juli 2010 unterstützte ein persistentes Tiefdruckgebiet über dem Teilstaat Rajasthan in Nordwestindien zusätzlich den Feuchtetransport bis nach Nordwestpakistan, was zu den schweren Regenfällen und Überschwemmungen dort führte. Nach den jüngsten Statistiken (bis zum 25. August 2010) des Indian Meteorological Departement erreichte die jahreszeitliche Regenmenge in den Teilstaaten in Nordwestindien schon jetzt über 125% des Mittelwertes.

 

 

Abbildung 2: Umrisskarte von Indien und Pakistan mit der mittleren Position der monsunalen Trogachse.

 

Es muss betont werden, dass es in der Monsunzeit durchaus lokale Unterschiede gibt dergestalt, dass es lokale und/oder regionale Überschwemmungen in einigen Gebieten des indischen Subkontinents gibt, während gleichzeitig andere Gebiete unter einem Regendefizit leiden. Diese unterschiedliche Verteilung von viel/wenig Regen ist integraler Bestandteil der Monsunzeit, die nur sehr selten zu einer ausgeglichenen Verteilung des Regens in der gesamten Region führt. Während des regenreichsten Monsuns im Jahre 1961 gab es in Zentralindien 30% mehr Regen als im Mittel üblich, während die Gebiete im Nordosten (wo der regenreichste Punkt der Erde Cherrapunjee liegt) ein Regendefizit von 25% verzeichneten.

Abschließende Bemerkungen

Der rasche Übergang der ENSO – Phase von El Nin?o zu La Nin?a zwischen Frühjahr und Sommer 2010 scheint das Schlüsselelement für die Auslösung des gewaltigen Monsuns 2010 über dem indischen Subkontinent zu sein. Die La Nin?a – Phase war verantwortlich für die verstärkte Konvektion über dem Golf von Bengalen, wo sich viele Monsuntiefs bildeten. Diese Depressionen wanderten entlang der monsunalen Trogachse und transportierten sehr viel Feuchtigkeit nach Nordwesten, was zu den exzessiven Überschwemmungen führte. Lokale und regionale Faktoren wie z. B. die Topografie könnten die Auswirkungen der Flut in manchen Gebieten noch verstärkt haben. Eine Untersuchung der Klimatologie des Monsuns, dargestellt in Abbildung 1, legt nahe, dass die Überschwemmungen in Pakistan 2010, obwohl scheinbar beispiellos, noch gut in die natürliche Variabilität des monsunalen Klimas im indischen Subkontinent passen. Ein besseres Verstehen könnte es uns ermöglichen, die Vorhersage der Stärke des Monsuns zu verbessern. Damit können in Zukunft die Auswirkungen von Dürren und Überschwemmungen minimiert werden.

Link: http://icecap.us/images/uploads/MLK2010Pakistanfloods.pdf

Dr. Madhav L. Khandekar is a former Research Scientist from Environment Canada where he worked for about 25 years. Khandekar holds M.Sc degree in Statistics from India and M.S. and Ph.D. degrees in Meteorology from USA. Khandekar has been in the fields of atmosphere/ ocean/climate for over 50 years and has published over 125 papers, reports, book reviews, scientific commentaries etc. He has published over 40 peer-reviewed papers in various international Journals and authored a book on ocean surface wave analysis and modeling, published by Springer-Verlag in 1989. Khandekar is presently on the editorial board of the Journal Natural Hazards (Netherlands) and is a former editor of the journal Climate Research (Germany). He was an expert reviewer for the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Climate Change Documents (AR4) published in 2007. 

Weitere Informationen zum Extremwetter vs Klima finden Sie hier (englisch) 

Übersetzt von Chris Frey für EIKE

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8 Kommentare

  1. @ N. Fischer#5

    Die „beschämenden Hilfsleistungen“ sind wohl weniger der Sorge um die Auswirkungen der globalen Erwärmung geschuldet, als vielmehr der strategischen Rolle Pakistans im Kampf gegen den Terrorismus und der Taliban. Wie sonst ließe sich sonst erklären, dass allein die USA dutzende(!) Milliarden $ in die Flut-Vorwarnsysteme, Infrastruktur und Ausstattung des Militärs investiert haben, obwohl diese Summen wohlweislich zu 80% in dunkle Kanäle verschwindet?
    Pakistan ist ein schlechtes Beispiel für pro/contra AGW. Hier spielen andere Interessen eine Rolle.

  2. Fragen über Fragen,

    da stellt einer fest (zumindest mit sehr fraglichen Methoden), dass die Flüsse mehr Wasser führen, womit man wohl mehr Wasserdampf in der Luft, was ja wiederum ein Indiz für die Erwärmung sein soll. Dafür nimmt er die Daten, der letzten 13 Jahre.

    Zuerst mal, ist die Datenbasis dünn, das Verfahren fragwürdig, das Ergebnis aufgrund der Statistik zweifelhaft und meine Frage ist nun:

    Sind die Temperaturen der letzten 10 Jahre nicht konstant geblieben?

    Damit stellt man doch nun fest, dass bei gleichbleibender Temperatur, die Wassermenge und die der atmosphärische Wasserdampf wohl gleich geblieben ist.

    Für was soll das nun ein Indiz sein?

    Billigste AGW Propaganda.

    Das darf man aber nicht schreiben, weil man dann keine neuen Forschungsgelder bekommt. Die bekommt man ja nur wenn man pro AGW Argumente liefert. Und so kommt man auch durch den peer review Prozess. Super Sache.

    Und jetzt kommt auch noch der Sozpäd daher und labert über die “beschämenden Hilfsleistungen“.

    Pakistan ist eine Atommacht!

    Tock, tock, tock, die haben die Bombe. Wer meint die Bombe haben zu müssen, braucht bei mir nimmer wegen Hilfe ankommen. Und so denken wohl die meisten Bürger in unserem Land. Die Regenmengen in Pakistan waren auch nicht so außergewöhnlich. Die Katastrophe wurde überwiegend durch Raubbau an der Natur und falsche Siedlungspolitik verursacht.

    Mit solchen Niederschlagsmengen muss man dort rechnen!

    Geld für “Anpassung“ wäre daher vergebliche Mühe, die sowieso durch die dortige Korruption in die Hände der Militärs fließen würde. Wir zahlen CO2 Abgabe und die bauen Neutronenbomben mit dem Geld.

    Super.

    Der Sozpäd sollte dort mal vier Wochen bei der einfachen Bevölkerung oder zumindest in den einfachen Hotels verbringen. Vielleicht überdenkt er mal dann über seine hehren Ziele für die ach so netten Menschen in diesem liebeswerten Land nach.

  3. Lieber Herr Fischer,
    wie kann etwas ein Indiz sein, wenn es ein Artefakt der Auswertemethode sein kann.
    Es ist erstaunlich, wie man in der Klimaforschung durchs „peer review“ kommt. Dass Sie dabei nichts finden, nehme ich erstaunt zur Kenntnis.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  4. Lieber Herr Heß,

    ich finde, der eigentliche Wert des papers ist die verwendete Methode. Ich wäre nur vorsichtig, die Ergebnisse überzubewerten, der Zeitraum ist zu kurz. Allerdings: Es ist ein weiteres Indiz.

    Etwas anderes finde ich übrigens an der Flut in Pakistan bemerkenswert:
    Es gibt ja die Diskussion, ab man anstatt auf CO2-Reduktionen nicht besser in Anpassung investieren würde.

    Meine Sorge war, dass dann niemand den Entwicklungsländern helfen würde, mit den Folgen der Erwärmung fertig zu werden.

    Niemand kann beweisen, dass Pakistans Flut etwas mit global warming zu tun hat. Dies gilt für jede weitere zukünftige Flutkatastrophe. Die beschämenden Hilfsleistungen sind für mich aber ein Zeichen dafür, dass meine Sorge berechtigt ist.

    Viele Grüße

  5. Lieber Herr Fischer,
    schauen sie sich doch mal die Daten in ihrem Paper http://tinyurl.com/32kmbsr und auch das Supplement an. 13 Jahre.
    Konfidenzintervalle für die Trends werden nicht angegeben. Stattdessen der p-Wert. Was die Nullhypothese war gibt er nicht an, aber vermutlich dass Trend ist Null ist. Macht meine Statistik Software so.
    Das heißt die Trends sind zumindestens signifikant von Null verschieden. Interessante Aussage.
    Mehr aber nicht, oder? Allerdings hat er geglättet, was bewirkt denn das?
    Da finde ich es schon mal zweifelhaft eine verrauschte Messkurve zu nehmen, mit einem gleitenden Mittelwert zu glätten und dann die Aussage zu treffen. Da wird der p-Wert schon mal kleiner alleine durch den Glättungsprozess. Können sie selbst mal ausprobieren. Mir ist es gelungen noch kleinere p-Werte zu erzielen, auch wenn ich mit einer idealen Sinuskurve angefangen habe.
    Der Author nimmt meines Erachtens fälscherlicherweise den p-Wert als Signifikanz für den Trendwert. Der p-Wert sagt aber meines Erachtens nur aus, dass der Trend signifikant von Null verschieden ist und das könnte bei verrauschten Daten die auch mehrjährigen Zyklen unterworfen sind eben auch durch den Glättungsprozess passieren und/oder Zufall sein. Sind einfach zu wenig Daten für das Rauschen der Messdaten und der Beobachtung, dass die Steigung ja nur etwa 2% pro Jahr beträgt, oder.
    Um uns einen guten Überblick über die Signifikanz seiner Trends zu geben, sollte der Author schon mindestens die Konfidenzintervalle angegeben und nicht nur den p-Wert. Scheint mir mit einem Statistikpaket auch nicht so schwer.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  6. Ein Einzelereignis ist immer Wetter, deshalb wird es wohl nie möglich sein, ein einzelnes Wetterphänomen auf den Klimawandel zurückzuführen oder auf eine Wetterkapriole.

    Interessanter ist die Frage, ob infolge der bisherigen Erwärmung der Wasserkreislauf schon intensiver geworden ist.

    Dazu ist jetzt ein paper erschienen von Syed et al. (2010), siehe http://tinyurl.com/32kmbsr .

    Hier der abstract:

    „Freshwater discharge from the continents is a key component of Earth’s water cycle that sustains human life and ecosystem health.
    Surprisingly, owing to a number of ocioeconomic and political obstacles, a comprehensive global river discharge observing system does not yet exist. Here we use 13 years (1994–2006) of satellite precipitation, evaporation, and sea level data in an ocean mass balance to estimate freshwater discharge into the global ocean.
    Results indicate that global freshwater discharge averaged 36,055 km3?y for the study period while exhibiting significant interannual variability driven primarily by El Niño Southern Oscillation cycles. The method described here can ultimately be used to
    estimate long-term global discharge trends as the records of sea level rise and ocean temperature lengthen. For the relatively
    short 13-year period studied here, global discharge increased by 540 km3?y2, which was largely attributed to an increase of globalocean
    evaporation (768 km3?y2). Sustained growth of these flux rates into long-term trends would provide evidence for increasing intensity of the hydrologic cycle.“

    Halten wir also fest:
    Das prognostizierte positive Wasserdampffeedback ist gemessen und real, die Flüsse müssen zunehmend mehr Wasser in die Ozeane transportieren.

  7. Jetzt werden langsamm die Begrifflichkeiten ausgetauscht. Man spricht jetzt nicht mehr von Klimaerwärmung sondern von Klimawandel oder was sich noch mehr beim Bürger einbrennt von Klimakatastrophe. Das schüren von Ängsten. Das alte Muster zieht anscheinend auch in einer vermeindlich aufgeklärten Welt noch. Und am besten in der deutschen grün-sozialistischen (noch) Wohlstandswelt.

  8. Noch vor einem Jahr war man zu dieser Thematik ganz anderer Meinung. Nach einer Studie der Purdue University (N. Diffenbaugh) soll der so genannte Klimawandel den südasiatischen Monsun schwächen und zu geringeren Sommerniederschlägen führen.

    Zitat: „The model shows an eastward shift in monsoon circulation, which would mean more rainfall over the Indian Ocean, Bangladesh and Myanmar, and less over India and Pakistan“.

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