Bereits mehrfach habe der Weltklimarat IPCC dargelegt, dass die Klimakrise zu einer Zunahme von Extremwetterereignissen führt. Wie sich die Folgen der Erderwärmung auf kleinskalige und lokale Wetterphänomene wie beispielsweise die Blitzaktivität auswirken, sei bis heute nicht gänzlich klar, hieß es in einer Aussendung der Universität Innsbruck.
Das Innsbrucker Team mit den Atmosphären- und Statistikwissenschaftlern Thorsten Simon, Georg Mayr, Deborah Morgenstern, Nikolaus Umlauf und Achim Zeileis rekonstruierte durch eine spezielle Kombination von umfangreichen Datensätzen die Blitzaktivität von Wolke-Boden-Blitzen auf dem Gebiet der Ostalpen für einen Zeitraum zwischen 1980 und 2019 in bisher einmaliger Präzision.
Nahtlose Aufzeichnung für letztes Jahrzehnt
In dieser Studie würden zwei Informationsquellen, die beide in einer räumlich-zeitlichen Auflösung von 32 mal 32 Kilometer und einer Stunde verfügbar sind, verknüpft.
Aus diesen Datensätzen erhalte man einerseits Informationen über die Blitzaktivität mit nahtlosen Aufzeichnungen über das letzte Jahrzehnt, andererseits greife man auf Analysen über die letzten vier Jahrzehnte der atmosphärischen Bedingungen – inklusive der Wolkenmikrophysik – in einer stündlichen Auflösung zu, erklärte Thorsten Simon.
Maschinelles Lernverfahren verwendet
„Durch die Verwendung von maschinellen Lernverfahren konnten wir die lückenlosen Blitzmessungen der Jahre 2010 bis 2019 anhand von meteorologischen Daten abbilden. Dann haben wir mit dem maschinellen Lernverfahren und den meteorologischen Daten Blitzhäufigkeiten weiter in die Vergangenheit rekonstruiert, also für eine Zeit, in der es noch keine solchen Blitzmessungen gab. Und dies sogar bis hin zu Variationen im Tageszyklus“, so Simon.
Die Daten stammen aus dem Blitzortungssystem ALDIS und die atmosphärischen Analysen aus der fünften Reanalyse ERA-5 des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF).
Bergland mit guten Bedingungen für Gewitter
Allein durch seine Topografie weise das Bergland gute Bedingungen für die Entstehung von Gewittern auf, betonte Simon. „Unsere Analysen über diesem Gelände haben nun ergeben, dass die durch den Klimawandel steigenden Temperaturen die Gewitter- und damit Blitzhäufigkeit noch weiter steigen lassen. Dass dieser Trend so eindeutig im Einklang mit den globalen Veränderungen des Klimasystems steht, hat uns auch überrascht.“
Mehr Blitze am Nachmittag und Abend
Die intensivsten Veränderungen traten laut den Innsbrucker Wissenschaftlern zwischen 1980 bis 2019 in den Hochalpen auf.
„Dort hat sich die Blitzaktivität in den 2010er Jahren im Vergleich zu den 1980er Jahren verdoppelt. In den hoch gelegenen Bereichen der Ostalpen erreicht die Blitzsaison ein stärkeres Maximum und beginnt einen Monat früher. Im Tagesverlauf ist der Höhepunkt um bis zu 50 Prozent stärker, wobei es mehr Blitze am Nachmittag und Abend gibt“, sagte Thorsten Simon. „Ähnliche Signale entlang des südlichen und nördlichen Alpenrandes sind vorhanden, aber schwächer. Die flachen Gebiete rund um die Alpen zeigen keinen signifikanten Trend.“
Wichtig für präventive Maßnahmen
Durch die umfassende Betrachtung verschiedener Prozesse über dem komplexen Gelände der Alpen würden die Forscher einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Zusammenhänge zwischen Wetter, Klima und Blitzaktivitäten leisten, erklärte Thorsten Simon. „Das ist nicht zuletzt für die entsprechende Entwicklung präventiver Maßnahmen zum Schutz von Mensch und Umwelt vor den möglichen Schäden durch Blitzeinschläge wichtig.“