El Niño und La Niña sind die Bezeichnungen für ein Klimaphänomen, das vor der Westküste des nördlichen Südamerikas zu beobachten ist. Es ist Teil der ENSO – El Niño Southern Oscillation, bei der zeitweise sehr warme Meeresströmungen, in ihrem Höhepunkt um die Weihnachtszeit, auftreten – daher wurden sie von den Bewohnern „das Christkind“ (El Niño) genannt. Der gegenteilige Effekt mit tendenziell deutlich niedrigen Temperaturen, wird entsprechend antagonistisch La Niña genannt.

El Nino aus dem Jahr 1997, Wikimedia Commons, Public Domain
El Nino aus dem Jahr 1997, Wikimedia Commons, Public Domain

Ohne auf die wissenschaftlichen Details des Zustandekommens und des Verlaufs dieses Klimaphänomens einzugehen, richten wir den Blick auf Europa und die vieldiskutierten Auswirkungen von El Niñô. In der Presse hat sich seit etwa zwei Jahren El Niño zu einem Schlagwort im Zusammenhang mit dem Klimawandel entwickelt, über das beinahe jeder mittlerweile vom Terminus informiert ist. Naturgemäß neigt die Presse dazu, die Komplexität solcher Klimaphänomene extrem zu vereinfachen und somit auch falsch darzustellen.

Behauptet wird in diesem Zusammenhang in der Regel, dass El Niño in Europa zu einem strengen Winter führe, während La Niña einen milden Winter hervorrufe. Stimmt das eigentlich?

Azorenhoch, Island-Tief und die Nordatlantische Oszillation

Nachgewiesen ist, dass El Niño bzw. ENSO Einfluss auf die Nordatlantische Oszillation (NAO) hat, deren Wärme bzw. Kühle unser Klima in Deutschland und Mitteleuropa entscheidend prägt.
Es kann in diesem Zusammenhang passieren, dass das Azorenhoch westlich von Europa und das Islandtief weniger stark ausgeprägt sind (sogenannte „negative NAO“) und dadurch die Luftströme den Weg freimachen für Polarluft über Russland. Kurz und prägnant gesagt: Negative NAO bedeutet für uns einen positiven (weil kalten) Winter.

 

Vereinfachte Darstellung einer Wetterlage bei negativer NAO: Schwaches Azorenhoch und schwaches Islandtief und (verhältnismäßig) schwacher Golfstrom bei starken Sibirienhoch führen die Kälte aus dem Osten nach Deutschland während die milden Westwinde vor Europa bleiben.
Vereinfachte Darstellung einer Wetterlage bei negativer NAO: Schwaches Azorenhoch und schwaches Islandtief und (verhältnismäßig) schwacher Golfstrom bei starken Sibirienhoch führen die Kälte aus dem Osten nach Deutschland während die milden Westwinde vor Europa bleiben.

Vereinfachte Darstellung einer Wetterlage bei positiver NAO: Starkes Azorenhoch und starkes Islandtief und (verhältnismäßig) starker Golfstrom behaupten sich gegen das schwache Sibirienhoch und führen milde Westwinde bis weit nach Deutschland und Europa.
Vereinfachte Darstellung einer Wetterlage bei positiver NAO: Starkes Azorenhoch und starkes Islandtief und (verhältnismäßig) starker Golfstrom behaupten sich gegen das schwache Sibirienhoch und führen milde Westwinde bis weit nach Deutschland und Europa.

Allerdings kann dies natürlich auch ohne den Einfluss eines El Niño geschehen und außerdem ist das Vorhandensein eines El Niño vor der Westküste Südamerikas keine Garantie, dass wir eine negative NAO bekommen und somit einen kalten Winter.
Die NAO hat für uns eine weitaus größere Bedeutung als der in den Medien überrepräsentativ vertretene El Niño bzw. ENSO. Sie bestimmt unser mitteleuropäisches Wettergeschehen in weit höherem Maße und daher werde ich zur NAO demnächst weitere Artikel posten, um die dahinter liegenden Mechanismen besser vermitteln zu können.

El Niño und La Niña in den letzten Jahrzehnten

Schauen wir uns einmal eine Darstellung der letzten Jahrzehnte an, wann ein El Niño (Rot) und wann eine La Niña (Blau) auftrat:

Grafische Darstellung der gemessenen Wärmewerte vor der Küste Südamerikas nach den Daten auf http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml
Grafische Darstellung der gemessenen Wärmewerte vor der Küste Südamerikas nach den Daten auf http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml

Es stellt sich nun die Frage, ob die jeweiligen El Niño-Jahre, insbesondere die starken, einhergingen mit einem kalten Winter in Europa. Der Durchschnittswert der Wintermonate von 1901 bis zum Jahr 2000 betrug 0,3 Grad (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitreihe_der_Lufttemperatur_in_Deutschland) und wird als – zugegeben sehr strenger – Maßstab herangezogen.

1957/58: 0,7 Grad Durchschnittstemperatur = +0,4 Grad zum Mittel

1965/66: 1,2 Grad Durchschnittstemperatur = + 0,9 Grad

1972/73: 0,6 Grad Durchschnittstemperatur = + 0,3 Grad

1982/83: 1,5 Grad Durchschnittstemperatur = + 1,2 Grad

1987/88: 2,6 Grad Durchschnittstemperatur = +2,3 Grad

1997/98: 3,0 Grad Durchschnittstemperatur = + 2,7 Grad

Es fällt also auf den ersten Blick auf, dass das Bild relativ einheitlich nicht auf kalte Winter in El Niño-Jahren hinweist, sondern überraschenderweise sogar auf eher warme Winter. Wenn man die Wahrheit ein wenig beansprucht könnte man noch behaupten, dass die Winter 1957/58 und 1972/73 normal gewesen sind, also durchaus recht kalt. Die anderen Winter in den El Niño-Jahren jedoch waren zu warm, darunter die letzten beiden 1987/88 und 1997/98 sogar rekordverdächtig warm.

Die in den Medien oft zu lesende These, ein El Niño bringe garantiert einen kalten Winter in Europa ist auf Grundlage dieser Daten also absolut falsch!

Drehen wir den Spieß um und schauen einmal nach den starken La Niña-Jahren:

1955/56: -2,3 Grad Durchschnittstemperatur = -2.6 Grad vom Mittel

1973/74: 2,2 Grad Durchschnittstemperatur = +1,9 Grad

1975/76: 0,9 Grad Durchschnittstemperatur = +0,6 Grad

1988/89: 3,1 Grad Durchschnittstemperatur = +2,8 Grad

1999/2000: 2,3 Grad Durchschnittstemperatur = +2,0 Grad

2007/08: 3,0 Grad Durchschnittstemperatur = +2,7 Grad

2010/11: -0,6 Grad Durchschnittstemperatur = -0,9 Grad

Hier haben wir ein uneinheitliches Bild vorliegen. Während die beiden Winter 1955/56 und 2010/11 deutlich kälter als das Mittel waren, stellen sich alle anderen La Niña-Jahre als zu warm, teilweise als deutlich zu warm dar.
Was bedeutet das? Weder die El Niño-Jahre, noch die La Niña-Jahre lassen einen Rückschluss auf die Winter in Europa zu. Der erste Gedanke wäre, dass ganz einfach das Klimaphänomen vor der Küste Südamerikas überhaupt keine Auswirkung auf unsere europäischen Winter besitzt und das wäre es dann.

Wirklich? Nein! Denn wenn man sich die El Niño-Jahre und das Muster des Klimaphänomens genauer ansieht, dann wird deutlich, dass es nicht nur eine Art von El Niño gibt, sondern zwei bzw. sogar noch mehrere.

Zentralpazifischer (Central Pacific, CP) El Niño und Ostpazifischer (Eastern Pacific, EP) El Niño

Schaut man sich die El Niños an, so wird deutlich, dass die Temperaturverteilung vor der Küste Südamerikas nicht immer identisch ist, sondern sich sogar deutlich unterscheidet in Stärke und Form.

2 Arten von El Niño - Eastern Pacific (EP; oben) und Central Pacific (CP; unten). aus: © Jin-Yi Yu and Yuhao Zou, The enhanced drying effect of Central-Pacific El Niño on US winter, IOP Publishing Ltd, 2013. Lizenz: Creative Commons Attribution 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/)
2 Arten von El Niño – Eastern Pacific (EP; oben) und Central Pacific (CP; unten). aus: © Jin-Yi Yu and Yuhao Zou, The enhanced drying effect of Central-Pacific El Niño on US winter, IOP Publishing Ltd, 2013. Lizenz: Creative Commons Attribution 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/)

Die beiden Darstellungen eines El Niño sind selbst für Laien in ihrem Unterschied auffallend deutlich: Während der Ostpazifische (EP) El Niño (Bild oben) die warmen Höchstwerte direkt vor der Küste Südamerikas aufweist (und eben genau deswegen Ostpazifisch genannt wird), so tauchen die warmen Temperaturen im unteren Bild im Zentralpazifik und eben nicht direkt vor der Küste Südamerikas auf. Konsequenterweise wird diese Form des El Niños daher Zentralpazifischer (CP) El Niño genannt.

Die Gebiete westlich der Küste werden daher in Zonen unterteilt, die von 1 (direkt vor der Küste) bis hin zu 4 (weit westlich auf dem Zentralpazifik) reichen. Je höher die Temperaturen in den Zonen 3 und 4 sind, verglichen mit den Zonen 1 und 2 direkt vor der Küste Südamerikas, desto eher spricht man logischerweise von einem CP El Niño.

Darstellung der ENSO (EL Nino Southern Oscillation)-Zonen; © William M. Connolley at en.wikipedia, Lizenz: Creative Commons Attribution Share-Alike 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)
Darstellung der ENSO (EL Nino Southern Oscillation)-Zonen; © William M. Connolley at en.wikipedia, Lizenz: Creative Commons Attribution Share-Alike 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)

Der CP El Niño wird seit einigen Jahrzehnten verstärkt beobachtet und es wird vermutet, dass seine Zunahme eine Folge der globalen Erwärmung darstellt. Wir haben vor kurzem über eine Theorie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung berichtet, nach dem die Erwärmung der Arktis zu einem Ausfall des Wellencharakters (Rossby-Wellen) von Wetterabläufen führt. Als Folge schaukeln sich Wetterzustände hoch und werden zu Extremwettern. Dies scheint auch beim CP El Niño (und CP La Niña) der Fall zu sein.

Denkt man einen Schritt weiter, so könnte man auf folgenden Schluss kommen: Wenn die oben dargestellten El Niño-Jahre ein uneinheitliches Bild darstellen, dann liegt das möglicherweise daran, dass nicht alle El Niños einen kalten Winter in Europa hervorrufen, sondern vielleicht nur diese eine Form des El Niños – der CP El Niño mit anormalen Temperaturen auf dem Zentralpazifik in Region 3 und 4.

Da es hier um Formen und nicht die maximale Stärke des El Niños geht, müssen wir daher auch gemäßigte El Niño-Jahre mit in die Betrachtung ziehen und nicht nur wie oben geschehen die starken El Niño-Jahre. Um es vorwegzunehmen: Der EP El Niño hat in keinem Fall die Wirkung, dass wir in Europa und in Deutschland kältere Winter bekommen! Wie sieht es jedoch mit den CP El Niño-Jahren aus? Als Richtlinie soll zunächst der o.g. Mittelwert für den Winter aus den Jahren 1901 bis 2000 dienen, der 0,3 Grad beträgt.

1986/1987: -1,4 Grad Durchschnittswert = -1,7 Grad

1987/1988: 2,6 Grad Durchschnittswert = +2,3 Grad

1991/1992: 1,5 Grad Durchschnittswert = +1,2 Grad

1994/1995: 2,8 Grad Durchschnittswert = +2,5 Grad

2002/2003: -0,6 Grad Durchschnittswert = -0,9 Grad

2004/2005: 0,7 Grad Durchschnittswert = +0,4 Grad

2009/2010: -1,3 Grad Durchschnittswert = -1,6 Grad

Es fällt auf, dass zwar einige zu warme Winter dabei sind, allerdings treten die sehr seltenen kalten Winter häufiger auf als noch bei der Aufstellung oben, als wir noch nicht zwischen CP und EP El Niño unterschieden hatten. Es sei bemerkt, dass der Mittelwert der Temperatur für alle Winter von 0,3 Grad sich auf die Jahre 1901-2000 bezieht, was die Werte etwas verfälscht, denn nachweislich setzte erst ab ca. 1970 eine galoppierende Erwärmung durch den Klimawandel ein. Legt man das Mittel der Wintertemperatur aus den Jahren 1991 bis 2000 an, so wird die Bedeutung des CP El Niños noch größer, denn durchschnittlich war der Winter innerhalb der Klimaerwärmung sage und schreibe 1,2 Grad warm.

Halten wir also fest: Ein CP El Niño scheint nicht in 100% aller Fälle in Europa für einen prima Winter zu sorgen, erhöht möglicherweise jedoch die Wahrscheinlichkeit für einen solchen und benötigt dafür nicht einmal einen starken El Niño, sondern die kältesten Winter tauchen bei einem moderaten CP El Niño auf.

Ein El Niño nach Modoki

Es gibt mittlerweile in der Forschung nicht nur die Unterscheidung zwischen CP und EP El Niño, sondern es existieren noch etwa fünf weitere. Die Definition nach Modoki ist dabei eine, die hier noch Erwähnung finden soll.
Hier handelt es sich um eine Variante des CP El Niño, oft wird er auch synonym für einen CP El Niño verwendet. Die signifikante Erwärmung des Wassers erfolgt hier also nicht direkt an der Küste wie bei einem EP El Niño, sondern weiter westlich auf dem zentralen Pazifik. Die Verteilung des erwärmten Wasser ähnelt bei einem Modoki jedoch mehr oder weniger einer Hufeisenform und erfolgt auch nicht in so hohem Maße wie bei anderen CP El Niños (diese Interpretation ist allerdings strittig, zumal es auch noch Mischformen anderer CP El Niño-Formen gibt).

Die Modoki-Variante ist bekannt dafür, nachweislich in Japan und Ostasien Dürren und Hitzewellen auszulösen, sowie Hurricanes auf dem Atlantik, da der Schutz vor Hurricanes durch das Modoki-Phänomen aufgehoben wird.

Darstellung der Entstehung eines Modoki CP El Nino verglichen mit EP El Nino und La Nina; Quelle: meteoradar
Darstellung der Entstehung eines Modoki CP El Nino verglichen mit EP El Nino und La Nina; Quelle: meteoradar

Kommen wir auf die Frage zurück, ob ein CP El Niño nach Modoki möglicherweise zu einem kalten Winter in Europa führt. Schauen wir uns erneut die europäischen Winter in den Jahren an, in denen neben den oben bereits erwähnten CP El Niños auch in anderen Jahren Modoki-Effekte auftraten:

1958: 0,7 Grad Durchschnittstemperatur = +0,4 Grad

1959: 0,8 Grad Durchschnittstemperatur = +0,5 Grad

1964: -1,7 Grad Durchschnittstemperatur = -2,0 Grad

1966: 1,2 Grad Durchschnittstemperatur = +0,9 Grad

1969: -1,2 Grad Durchschnittstemperatur = -1,5 Grad

1970: -2,8 Grad Durchschnittstemperatur = -3,1 Grad

1978: 0,5 Grad Durchschnittstemperatur = +0,2 Grad

1980: 1,1 Grad Durchschnittstemperatur = +0,8 Grad

Es ergibt sich ein ähnliches Bild wie bei dem übergeordneten Begriff des CP El Niño. Kalte Winter scheinen in Modoki-Jahren verstärkt aufzutreten, aber es gibt keine 100%-Garantie dafür. Auffällig ist jedoch das Ausfallen von sehr warmen Wintern (3 oder mehr Grad über dem Mittel), vor allem wenn man nicht den strengen Mittelwert von 0,3 Grad aus den Jahren 1901-2000 heranzieht, sondern den zeitlich engeren Mittelwert aus den „Klimakatastrophenjahren“ 1991-2000 mit 1,2 Grad.

Auch der letzte gute Winter in Deutschland aus dem Jahre 2009/10 wird als Modoki CP El Niño eingestuft – er war nicht stark, sondern nur moderat, beeinflusste jedoch die NAO nachhaltig, so dass polare Kaltluft nach Mitteleuropa einströmen konnte.

Der aktuelle El Niño

Nachdem Sie nun wissen, welche El Niño-Formen es gibt und dass sich CP El Niños mit einer gewissen Tendenz dazu eignen, einen kalten Winter in Europa anzuzeigen, ist es spannend, den aktuellen, bevorstehenden Winter und die Lage vor der Nordküste Süderamerikas genauer unter die Lupe zu nehmen.
Das amerikanische Climate Prediction Center beobachtet die Temperaturen genauestens. Nachdem in einigen Medien im Frühjahr verfrüht von einem kommenden „Monster-El Niño“ gesprochen wurde, sieht mittlerweile die Lage wieder ganz anders aus. Der El Niño ist zwar ein typisches nichtzyklisches Klimaphänomen, doch das Auftreten von warmen und kalten Wellen der Meeresoberflächentemperatur erfolgt sehr wohl zyklisch über das gesamte Jahr, d. h. auf eine warme Phase folgt eine Abkühlung und dann eine erneute kalte Phase usw. El Niño kann als spontane Anomalie betrachtet werden, die zumeist um die Weihnachtszeit auftritt und wodurch sie bekanntlich ihren Namen erhielt („das Christkind“).

Momentan sind jedoch keine gravierenden Schwankungen nach oben oder unten zu erkennen und der ENSO-Status ist neutral. Aufgrund des Wellencharakters muss dies jedoch nicht zwingend bedeuten, dass es keinen El Niño geben wird.
Die neuesten Berechnungen deuten auf einen El Niño im Dezember hin. Im Unterschied zu den verfrühten Meldungen von einem „Super-El Niño“ ist die Wahrscheinlichkeit jedoch hoch, dass es sich höchstens um einen moderaten El Niño handeln wird (wir erinnern uns: gerade moderate CP El Niños führten oft zu kalten Wintern in Europa, siehe oben). Die Berechnungsmodelle bilden daher die Wahrscheinlichkeiten so ab, dass es in den zentralpazifischen Regionen (Zone 3 und 4) max. zu einer Temperaturabweichung von +1,6 Grad kommen wird, vermutlich aber sogar nur +1,0 Grad und eine relativ hohe Restwahrscheinlichkeit bleibt, dass es zu keinem El Niño kommen wird:

Vorausberechnung der ENSO-Temperaturabweichung , © Climate Prediction Center, http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/enso_evolution-status-fcsts-web.pdf
Vorausberechnung der ENSO-Temperaturabweichung , © Climate Prediction Center, http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/enso_evolution-status-fcsts-web.pdf

Wichtiger als die Möglichkeit eines El Niño (die vom Climate Prediction Center mit 60-65% Wahrscheinlichkeit angegeben wird) ist die herrschende Meinung, dass bei einem Auftreten des Klimaphänomens ein CP El Niño sehr wahrscheinlich ist. Erinnern wir uns: Bei einem CP El Niño steigt die Wahrscheinlichkeit eines kalten Winters in unseren Breiten durchaus an, indem die NAO (Nordatlantische Oszillation) durch den El Niño beeinflusst wird. Diese Wahrscheinlichkeit erfolgt auch bei einem moderaten CP El Niño und nicht ausschließlich bei einem sehr starken CP El Niño.
Noch ist also nicht aller Tage Abend und auch wenn die Vorzeichen auf den ersten richtigen Winter seit 2009/10 in Europa insgesamt nicht gut aussehen, gibt es noch einige Karten in der Hinterhand. Wir werden weiterhin das El Niño-Phänomen beobachten und insbesondere im Verlauf des Dezembers weiter darüber berichten.

Fazit

Das Klimaphänomen El Niño hat nicht pauschal einen Einfluss auf das europäische Klima. Lediglich ein sog. CP (zentralpazifischer) El Niño mit übermäßig warmen Temperaturen im zentralpazifischen und nicht im Küstenbereich führt zu einem kalten Winter, vor allem, wenn es sich um einen nur moderaten El Niño handelt. Allerdings erfolgt dies auch nicht mit 100% Garantie, sondern nur durch eine gesteigerte Wahrscheinlichkeit. Ein warmer Winter ist bei uns auch bei einem CP El Niño nach wie vor möglich, wenn auch weniger wahrscheinlich. Ein EP (Ostpazifischer) El Niño mit warmen Temperaturen direkt vor der Küste Südamerikas hat keine nachweislichen Auswirkungen auf unseren Winter.

Forscher vermuten, dass der CP El Niño bzw. sein Antagonist CP La Niña die Nordatlantische Oszillation (NAO), also die Meeresströmungen im Nordatlantik, verändert, die direkten Einfluss auf unser Wettergeschehen haben. Dabei werden das Azorenhoch, das Island-Tief und der Golfstrom verstärkt bzw. abgeschwächt und blockieren entweder die Westdrift (die milden Westwinde) oder transportieren sie weit nach Europa hinein, sowie ermöglichen dem Sibirienhoch arktische Polarluft nach Europa zu transportieren bzw. zu blockieren.

Viele Aspekte des El Niño-Klimaphänomens sind noch unklar und nur zusammen mit anderen Forschungen zum Polarwirbel, zu Jet-Streams und Rossby-Wellen und vielen anderen Aspekten wird es in Zukunft möglich sein, die Auswirkungen näher zu beschreiben. Der El Niño ist keine Wundertüte, die unsere Winter mit einem Schlag erklärt – solch ein Denken ist nichts weiter als „Milchmädchen-Meteorologie“ und absolut unseriös. Vielmehr kann man den El Niño als nicht unwichtiges Steinchen in einem großen Klima-Mosaik sehen, dessen Bild uns nur sehr langsam und mühsam klar wird und das nach wie vor äußerst unvollständig ist.