Von Frank Bosse
Diese Frage stellen sich die Klimatologen und von ihrer Beantwortung hängen politische Fragen in vielerlei Hinsicht ab. Man bedient sich dabei zweier Größen: Die „Transient Climate Response“ (TCR) und die „Equilibrium Climate Sensivity“ (ECS). Die letztere beschreibt die sich ergebende Temperatursteigerung, die nach einer Verdopplung des Treibhausgasgehalts der Atmosphäre eintritt, wenn ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht ist. Das kann Jahrhunderte dauern. Die Energie die in die Meere mit ihrer thermischen Trägheit gegangen ist, braucht so lange zum Ausgleich. Daher spielt sie z.B. für die Beantwortung der Frage, ob und wann bis 2100 das politische Ziel der Begrenzung auf 2 Grad C Erwärmung „gerissen“ werden könnte, nicht die vorrangige Rolle. Die TCR ist für diese Belange die aussagefähigere Größe. Sie ist definiert als die Temperaturerhöhung die sich einstellt, wenn pro Jahr 1% mehr Treibhausgase (Green House Gases, GHG) hinzukommen und sich schließlich ihr Niveau gegenüber einem definierten Ausgangswert verdoppelt hat. Sie berücksichtigt den Ausgleich der Meere praktisch nicht.
Die direkte Beobachtung der Größe ist kaum möglich, zu viele Einflussgrößen wirken auf unser Klima. Man teilt sie grob ein in Antriebe (Forcings) von außen oder innen (wie die Sonne, Vulkane, Schwebestoffe in der Luft, GHG) und in eine interne Variabilität (wie das El Nino- Geschehen im Pazifik, Ozeanströmungen im Atlantik und Pazifik, Wirkungen der Biosphäre). Das wirkt alles im Chor, und eine Messung der Auswirkung nur einer Größe ist nur sehr schwer möglich. Das IPCC fasste die Bandbreite der möglichen TCR in einem Bild zusammen:
Abb.1: Die Verteilungen der TCR nach der Wahrscheinlichkeit gem. IPCC AR5, Fig.2 Box 12.2 des IPCC- Berichtes von 2013. Im oberen Teil sind die Ergebnisse von Arbeiten zusammengefasst, auch sie bestreichen eine größere Bandbreite.
Unten im Bild sind die Modellresultate (CMIP5) mit aufgeführt, sie liefern ca. 1.9°C/CO2-Verdopplung. Die Langzeituntersuchungen unter Berücksichtigung von jahrhundertelangen Reihen unter Benutzung von fossilen „Stellvertretern“ (Proxy-Daten) für Thermometermessungen kommen oft auf noch höhere Werte für die TCR.
Neuere Arbeiten aus Beobachtungen liefern meist kleinere Werte, eine ganz neue von Nic Lewis und Judy Curry gibt den Bereich von 0,9-2,5 mit der höchsten Wahrscheinlichkeit bei 1,3 an. Ein geschlossenes Bild ist schwierig zu erhalten, die drei beschriebenen Methoden kommen zu sehr unterschiedlichen Resultaten. Momentan wird allen das gleiche Gewicht beigemessen, die deutsche Wikipedia z.B. hält nach wie vor 2,0 für am wahrscheinlichsten und zitiert in diesem Zusammenhang den vorletzten IPCC- Bericht aus 2007. Eine Aktualisierung täte der Seite sicher gut!
Die Ergebnisse der CMIP5- Klimamodelle werden auch heute noch gleichberechtigt zu den Beobachtungen gesetzt. Wir wollen uns hier die Frage stellen, ob dies gerechtfertigt ist. Hierzu verwenden wir die beobachteten Daten seit 1945 nach GISS für die globale Oberflächenmitteltemperatur der Erde (GMST) und die CMIP5- Daten, wie sie hier zur Verfügung gestellt werden. Die Modelle selbst geben verschiedene Szenarien aus, die unterschiedliche Bedingungen simulieren. Für das reine Strahlungsforcing durch GHG genügen jedoch die Mittelwerte (Ensemble-Means), die aus vielen Modellläufen verschiedener Modelle gewonnen werden.
Nun berechnen wir die Steigungen der linearen Trends (minimal 30 Jahre lang) von jedem Jahr an und zwar zum Einen bis 2004 und zum Anderen bis zum aktuellen Jahr 2014. Für den noch nicht 100%ig feststehenden Wert das Jahres wurde der Mittelwert der ausgewerteten Monate Januar-September herangezogen, die Abweichungen bis einschließlich Dezember werden nur wenige hundertstel Grad C betragen.