Es gibt da diese Seite im Internet, wo man aktuelle Großwetterlagen auf einem virtuellen Erdball sichtbar machen kann. Will man den nördlichen Jetstream sehen, dreht man die Karte, bis die Umrisse Europas in die Bildmitte rücken. Man wählt die Windkarte aus und stellt den Höhenregler auf einen Atmosphärendruck zwischen 500 und 250 Hektopascal. Das entspricht einem Abstand zwischen 5.500 und 10.000 Metern vom Boden.

Auf dem blauen Planeten erscheinen verschiedene gelb-orange-rote Wirbel und Schlangen mit strömenden Linien. Eines dieser Bänder ist der gesuchte Höhenwind. In den vergangenen Tagen hat der Jetstream über Nordamerika eine deutliche Schlinge nach Süden ausgebildet, ist dann über dem Nordatlantik abgebogen und fast bis zum Polarkreis gezogen, hat kehrtgemacht und seine Luftmassen über Skandinavien bis an die ukrainische Schwarzmeerküste geschickt.

Was der Jetstream ist und warum sein Verlauf unser Wetter prägt

Angetrieben wird dieses Windsystem von den Temperaturunterschieden zwischen dem Äquator und den Polen. Denn in den tropischen Regionen ist die Luft wärmer, dehnt sich aus und drückt die Luftmassen deshalb weg zu den kälteren Gebieten, wo sich das Gasgemisch zusammenzieht und ein Tiefdruckgebiet bildet. Ist der Temperaturunterschied groß, bildet der Wind laut Theorie ein relativ stabiles, gerades Band, das sich wie ein Ring um die Nordhalbkugel legt. "Man kann sich den Jetstream wie eine Windautobahn vorstellen", sagt Marlene Kretschmer, Klimaforscherin von der Universität Leipzig.

Kretschmers Spezialgebiet ist die Kausalität im Klimasystem. Sie will also wissen, ob und, wenn ja, wie genau der Klimawandel bestimmte extreme Wetterlagen verursacht. Und da gibt es beim Jetstream eine klare Idee: Die Arktis erwärmt sich im Vergleich zu anderen Erdregionen überdurchschnittlich stark, weil immer weniger Eis das Meer bedeckt und die Sonne deshalb direkt auf das dunkle Wasser trifft, das sich dadurch stark erwärmt und diese Wärme schließlich auch in die Atmosphäre über der Arktis überträgt.

Der Jetstream am 22. April.Bildrechte: MDR Wissen

Wie die schnelle Erwärmung am Nordpol den Jetstream destabilisieren könnte

Wenn sich die nördliche Polarregion aber überdurchschnittlich stark aufheizt, dann schrumpft logischerweise der Temperaturunterschied zu den tropischen Breiten und weniger Luft wird vom Äquator Richtung Pol gedrückt. "Dadurch wird der Jetstream schwächer", sagt Kretschmer. Die Folge: Der Jetstream leiert aus. Statt ein straffes Band zu bilden, schlängelt er sich in den oberen Luftschichten mal gen Norden, mal gen Süden. Und manchmal stecken diese Schleifen dann fest und es entstehen sogenannte Blockadewetterlagen.

Im Sommer 2018 befanden sich Deutschland und Mitteleuropa unterhalb einer solchen stehenden Welle des Jetstreams. Über Monate hinweg schickte der Höhenwind alle Wolken und allen Regen nördlich an uns vorbei. Felder und Wiesen trockneten aus, Wälder starben ab und verbrannten, Flusspegel fielen auf Tiefststände.

Zwei Tage später, am 24. April. (Zur Vereinfachung haben wir Wirbel und Querverbindungen nicht dargestellt).Bildrechte: MDR Wissen

Festgefahrene Wetterlagen: Warum ein schwacher Jetstream Dürren und Dauerregen begünstigt

Der Jetstream sorgt aber nicht ausschließlich für Trockenheit und Sonnenschein. Befindet man sich auf der anderen Seite des Luftmassenstroms, kann es mitunter lang und heftig regnen. Beispiele dafür sind die Flutkatastrophe im Ahrtal 2021, die heftigen Überschwemmungen in Portugal, Spanien und Marokko im vergangenen Januar und die eisigen Temperaturen im ansonsten subtropischen Florida zur gleichen Zeit.

Und möglicherweise ist dieses Muster kein Zufall. Im Herbst argumentierten Forscher aus China im Journal Nature Communications, dass es schon in der fernen Vergangenheit einen Zusammenhang zwischen der arktischen Eisbedeckung und dem Jetstream gegeben haben könnte.

Bildrechte: MDR Wissen

Chinesische Forscher: Hat der Jetstream den Regen vor 5 Millionen Jahren beeinflusst?

Die Wissenschaftler um Liangqing Cheng und Jingran Zhang hatten mehrere Bohrproben tiefer Bodenschichten aus Zentralasien und China miteinander verglichen. Daraus schlossen sie, dass die Wetterbedingungen vor rund fünf Millionen Jahren in Zentralasien eher feucht waren, in Ostchina dagegen eher trocken. Zu dieser Zeit war die Erdachse so geneigt, dass die Sonne die Arktis stärker erwärmte und der Nordpol deshalb eisfrei war.

Doch im Lauf der folgenden Jahrmillionen dreht die Erde den Pol von der Sonne langsam weg. Im Pliozän vor rund 3,1 Millionen Jahren war die Arktis die Eiswüste von heute und der Jetstream hatte sich zu einem Ring verengt. In Zentralasien wurde das Wetter trockener und in Ostchina feuchter, so die Rekonstruktion der Forscher. Sie glauben, dass der menschliche Ausstoß von Treibhausgasen nun die Arktis abschmelzen lässt und dadurch unabsichtlich die alten Bedingungen wiederherstellt: Der Jetstream könnte dauerhaft eine Wellenform annehmen.

Am 28. April.Bildrechte: MDR Wissen

Tauziehen im Klimasystem: Warum Arktis und Tropen den Jetstream in entgegengesetzte Richtungen ziehen

Das Problem an der Theorie ist lediglich: Die aktuellen Klimamodelle stützen dieses Szenario nicht eindeutig. Denn es gibt einen zweiten Effekt: Auch über den Tropen erwärmt die obere Atmosphäre stark. Dadurch wird der Temperaturunterschied wieder größer. "In der Forschung sprechen wir deshalb auch von einem Tauziehen zwischen der Arktis und den Tropen", sagt Marlene Kretschmer. Aktuell kommen viele Klimamodelle zum Ergebnis, dass dieser zweite Effekt stärker ist.

Gerit Lohmann ist am Alfred-Wegener-Institut (AWI) Experte für das Paläoklima, also die weite Klimavergangenheit des Planeten. Er hält die Arbeit der chinesischen Kollegen für spannend, weil sie durch die Bodenproben neue Daten liefert, schränkt aber zugleich ein, was das Paper eigentlich aussagt. "Man kann nicht sagen, wie das Wetter vor drei Millionen Jahren war, nur, dass es in dieser Sedimentbox vermehrt Indikatoren für bestimmte Wetterlagen im damaligen Zeitraum gab."

Und ihm fällt bei der Studie auf, dass die Rekonstruktion der Kollegen auf unvollständigen Modellrechnungen beruht. Cheng, Zhang und ihr Team haben lediglich die Beziehung zwischen dem Meereis und dem Jetstream berechnet, nicht aber mögliche Rückkopplungen der Ozeane berücksichtigt. Koppelt man diese verschiedenen Effekte, dann ist nicht eindeutig, wohin sich das Klima entwickeln wird.

Und am 30. April.Bildrechte: MDR Wissen

Der Jetstream: Wir wissen nicht mal, wo er in einem halben Jahr sein wird

Dörte Handorf, Klimatologin am AWI, weist darauf hin, dass der nördliche Jetstream fast nie eine klare und eindeutige Form annimmt, die entweder Ring oder welliges Band ist. Sondern über dem Nordpazifik ist er meist eher ein Ausschnitt des Rings, während er über dem Nordatlantik eine Welle bildet. Und diese Form verändert sich stark im Verlauf eines Jahres. Ein aktuelles Paper hat diese unterjährigen und regionalen Veränderungen des Jetstreams für die vergangenen zwanzig Jahre analysiert. Denn für diesen Zeitraum liegen qualitativ gute Daten vor. "Die Schlussfolgerung ist: Die Trends sind im Allgemeinen schwach", fasst sie das Fazit der Kollegen zusammen.

Gab es also keinen Zusammenhang zwischen dem Jetstream, den Blockadewetterlagen und dem Klimawandel? Durch die Beobachtungsdaten lasse sich das weder klar mit Ja noch mit Nein beantworten, sagt Marlene Kretschmer. "Ganz klar ist dagegen der thermodynamische Effekt des Klimawandels, also dass etwa wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann, was zu mehr Starkregen oder auch Dürre führt."

Das Klimasystem ist chaotisch, kleine Effekte könnten große Wirkungen haben

Dass die Klima- beziehungsweise Wettermodelle hier keine klare Antwort liefern können, hat mit der schieren Komplexität des Klimasystems zu tun: Fast alle Eigenschaften der Landschaft und der Meere, von kleinen Bergen oder Wäldern bis hin zu kleinräumigen Strömungsmustern, können das System beeinflussen. Die Modelle hingegen decken bislang nur ein relativ grobes Raster ab, für die kleinen Details reicht bislang die Auflösungstiefe nicht aus. Selbst so große Phänomene wie die Lage des Jetstreams sind von diesem Problem betroffen.

Der Deutsche Wetterdienst hat sich kürzlich in einer Pressemitteilung zum Klimaphänomen El Niño geäußert, einem Strömungsmuster im Pazifik, das ebenfalls zu globalen Veränderungen des Wetters führen kann. Verschiedene Klimamodelle sagen für dieses Jahr ein besonders starkes El Niño vorher. Nur: Wann und wie stark es wird, da weichen die verschiedenen Rechnungen so deutlich voneinander ab, dass die Unsicherheiten der Berechnungen Stand Ende April zu groß sind für eine klare Prognose.

Schlingernder Höhenwind: Lage des Jetstream am 30. April in Rosa. Die vorangegangenen Tage liegen abgeschattet darunter.Bildrechte: MDR Wissen

Deutscher Wetterdienst: El Niño wird das Wetter in Deutschland nicht merklich beeinflussen

Andreas Becker, der die Abteilung Klimaüberwachung des Deutschen Wetterdienstes leitet, fasst das Problem zusammen: "Wir sind jetzt mitten im Klimawandel. Vieles, was wir heute über die globale Zirkulation wissen, stützt sich auf die Beobachtungsdaten aus der Zeit vor dem Einsetzen der starken Erwärmung." Dadurch werde das Klimasystem komplexer und auch die Zahl der Extremereignisse könne steigen.

Zugleich können die Meteorologen ihre Berechnungen trotzdem verbessern. Auch der DWD betreibt solche Modelle zur Klimavorhersage. Für den kommenden Sommer lässt sich auf dieser Basis sagen, dass der Einfluss von El Niño auf Deutschland gering bleiben und das Wetter nicht merkbar beeinflussen wird.

Links/Studien

  • Cheng, L., Zhang, J., Wu, Y. et al. Westerly jet waviness modulates mid-latitude hydroclimate variability. Nat Commun (2025)

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