Wie gut kennen wir die historischen Aufzeichnungen von Wirbelstürmen?
Beobachtungsaufzeichnungen von tropischen Stürmen und Hurrikanen sind unerlässlich, um zu erkennen, wie klimatische Veränderungen tropische Stürme und Hurrikane beeinflusst haben, und um ein prädiktives Verständnis des Einflusses des Klimas auf Hurrikane aufzubauen. Hier bieten wir eine kurze Zusammenfassung von Arbeiten, an denen GFDL-Wissenschaftler beteiligt waren und die darauf abzielen, unsere Aufzeichnungen von tropischen Wirbelstürmen im Atlantik auf der Jahrhundert-Skala zu bewerten und zu verbessern. Diese Website bietet Zugang zu Sturmdatenbanken mit Abschätzungen des Einflusses von Beobachtungsänderungen, Bildern und Audiodateien.
Rezente Arbeiten (Vecchi und Knutson 2008; Landsea et al 2010; Vecchi und Knutson 2011.; Villarini et al. 2011) legen nahe, dass, basierend auf einer sorgfältigen Untersuchung der atlantischen Tropensturm-Datenbank (HURDAT) und auf Schätzungen, wie viele Stürme in der Vergangenheit wahrscheinlich übersehen wurden, es wahrscheinlich ist, dass die Zunahme der atlantischen Tropensturm- und Hurrikan-Häufigkeit in HURDAT seit den späten 1800er Jahren in erster Linie auf eine verbesserte Überwachung zurückzuführen ist.
Seit den späten 1980er Jahren hat die Zahl der tropischen Stürme und Hurrikane im Atlantik sehr stark zugenommen. Um jedoch einen Einblick in den Einfluss des Klimawandels auf die Häufigkeit von tropischen Stürmen und Hurrikanen im Atlantik zu erhalten, müssen wir uns auf längere (> 100 Jahre) Aufzeichnungen der atlantischen Hurrikanaktivität konzentrieren, da in den Aufzeichnungen der atlantischen tropischen Wirbelstürme eine sehr starke Variabilität von Jahr zu Jahr und von Jahrzehnt zu Jahrzehnt auftritt. Wenn die Erwärmung durch den Treibhauseffekt eine wesentliche Zunahme der Hurrikanaktivität verursacht, dann sollte der jahrhundertealte Anstieg der globalen und tropischen atlantischen SST seit den späten 1800er Jahren von einem langfristigen Aufwärtstrend bei der Messung der atlantischen Hurrikanaktivität begleitet sein.
Existierende Aufzeichnungen über die Anzahl der tropischen Stürme im Atlantik in der Vergangenheit (1878 bis heute) zeigen in der Tat einen ausgeprägten Aufwärtstrend, der mit der steigenden SST korreliert (siehe Abb. 1 und 9 von Vecchi und Knutson 2008). Allerdings war die Dichte des meldenden Schiffsverkehrs über dem Atlantik während der frühen Jahrzehnte dieser Aufzeichnung relativ spärlich, so dass, wenn Stürme der modernen Ära (nach 1965) hypothetisch während dieser früheren Jahrzehnte aufgetreten wären, eine beträchtliche Anzahl wahrscheinlich nicht direkt durch das schiffsbasierte „Beobachtungsnetzwerk der Gelegenheit“ beobachtet worden wäre. Wir stellen fest, dass es nach Bereinigung um eine solche geschätzte Anzahl fehlender Stürme einen kleinen, nominell positiven Aufwärtstrend in der Häufigkeit tropischer Stürme von 1878-2006 gibt. Statistische Tests zeigen jedoch, dass dieser Trend im Verhältnis zur Variabilität in der Reihe so klein ist, dass er sich nicht signifikant von Null unterscheidet (Abbildung 2). Somit liefert die historische Aufzeichnung der Anzahl tropischer Stürme keine zwingenden Beweise für eine durch die Treibhaus-Erwärmung verursachte langfristige Zunahme.
Zusätzlich, wenn man die Datenbank der tropischen Wirbelstürme für den Atlantik (HURDAT) genauer untersucht, wie es von Landsea et al. (2009) beschrieben wurde, stellt man fest, dass es eine sehr deutliche Zunahme der Anzahl der tropischen Stürme mit kurzer Dauer (Stürme, die weniger als zwei Tage dauern) gegeben hat, während jene Stürme, deren Dauer zwei Tage übersteigt, seit dem späten 19. Jahrhundert keine statistisch signifikante Zunahme aufweisen (insbesondere, wenn sie um wahrscheinlich fehlende Stürme bereinigt werden) – siehe Abbildung 1 oben. Uns ist kein Signal des Klimawandels bekannt, das zu einer Zunahme nur der Stürme mit der kürzesten Dauer führen würde, während eine solche Zunahme qualitativ mit dem übereinstimmt, was man aufgrund von Verbesserungen in der Beobachtungspraxis erwarten würde. Daher interpretieren wir die Zunahme der Stürme von kurzer Dauer als weiteren Beweis für eine ungewollte Zunahme der Anzahl der tropischen Stürme im Atlantik seit dem späten 19. Jahrhundert. Darüber hinaus ist die Abwesenheit einer Zunahme von Tropenstürmen mittlerer Dauer konsistent mit den Erwartungen von hochauflösenden dynamischen Modellen einer bescheidenen (und möglicherweise negativen) Sensitivität der Anzahl von Tropenstürmen im Nordatlantik auf zunehmende Treibhausgase (z.B., siehe Bengtsson et al. 2007, Knutson et al. 2008, FAQ zu Knutson et al. 2008, Zhao et al. 2009, Emanuel et al. 2008). Betrachtet man stattdessen die Hurrikane des Atlantikbeckens und nicht alle atlantischen Tropenstürme, so ist das Ergebnis ähnlich: Die gemeldete Anzahl der Hurrikane war in den 1860er bis 1880er Jahren ausreichend hoch, so dass auch hier kein signifikanter positiver Trend in der Anzahl ab dieser Zeit zu erkennen ist (Abbildung 4, schwarze Kurve, aus CCSP 3.3 (2008)).
Die Evidenz für einen Aufwärtstrend ist sogar noch schwächer, wenn wir die landenden Hurrikane in den USA betrachten, die sogar einen leicht negativen Trend ab 1900 oder ab den späten 1800er Jahren zeigen (Abbildung 3, gelbe Kurven). Die Häufigkeit von Hurrikanen, die an Land gehen, ist viel geringer als die Häufigkeit von Hurrikanen im gesamten Becken, was bedeutet, dass die Aufzeichnung von landenden Hurrikanen in den USA zwar zuverlässiger ist als die Aufzeichnung im gesamten Becken, aber ein schlechteres Signal-Rausch-Verhältnis für die Beurteilung von Trends aufweist.
