Atlantische Multidekaden-Oszillation

Als Atlantische Multidekaden-Oszillation (Abkürzung AMO; engl. atlantic multidecadal oscillation) wird eine zyklisch auftretende Zirkulationsschwankung der Ozeanströmungen im Nordatlantik bezeichnet, die eine Veränderung der Meeresoberflächentemperaturen des gesamten nordatlantischen Beckens mit sich bringen soll, wodurch Einfluss auf die Atmosphäre ausgeübt wird.

AMO zwischen 1856 und 2022.

Der Verlauf der ACE von 1850 bis 2007 korreliert sehr gut mit dem Verlauf der AMO über diesen Zeitraum

Die Existenz des Phänomens ist in der Klimaforschung umstritten, es mehren sich die Anzeichen, dass es sich nicht um ein natürlich auftretendes Phänomen handelt, sondern um ein Artefakt des menschengemachten Klimawandels.

Theorie der AMO

Die AMO hat eine Periodendauer von 50 bis 70 Jahren und besitzt „warme“ und „kalte“ Phasen. Von 1900 bis 1925, sowie von 1965 bis 1995 befand sie sich in einer kalten Phase, von 1925 bis 1965 und seit Mitte der 1990er Jahre in einer warmen Phase. Mit Hilfe von Baumring-Proxys konnten die Phasen der AMO bis zum Jahr 1567 rekonstruiert werden. Hinweise auf Phasenlage und -wechsel finden sich jedoch auch in Eisbohrkernen und Korallen. Da diese ausgeprägte Schwankung der Oberflächentemperatur des Atlantiks seit mindestens knapp 500 Jahren Bestand hat, ist anzunehmen, dass sie auch bei der künftigen Klimaentwicklung der Nordhemisphäre eine wesentliche Rolle spielt.

Die Temperaturschwankungen werden durch veränderte Meeresströmungen sowie aufquellendes Tiefenwasser verursacht. Die Mehrzahl der Wissenschaftler ist der Ansicht, dass die AMO durch eine veränderte Geschwindigkeit der thermohalinen Zirkulation getrieben wird, die ihrerseits eine natürliche Schwankung im Klimasystem als Ursache hat. Eine beschleunigte Zirkulation führt zu einer positiven Phase der AMO, es wird mehr Wärme aus den Tropen in den Nordatlantik transportiert. Analog führt eine gebremste Zirkulation zu einer negativen Phase.

Effekte der warmen Phase der AMO sind Dürren im Mittleren Westen und Südwesten der USA. In Florida und im Nordwesten der USA sowie in Europa fällt insgesamt mehr Niederschlag, wobei die Veränderungen in erster Linie im Sommer stattfinden. Es entwickeln sich mehr starke Hurrikane. Die Intensität des Indischen Monsuns und die Niederschlagsmengen in der Sahelzone sind erhöht; die mittlere Meereisbedeckung im arktischen Ozean ist geringer als in Zeiten mit negativem Index.

Ein Phasenwechsel der AMO lässt den Zustrom zum Lake Okeechobee in Florida um 40 % variieren, der Ausstrom des Mississippi variiert dagegen nur um 5–10 %, die Niederschlagsmenge in Europa um 5–15 %.

Aufgrund der langen Zyklusdauer von ca. 60 Jahren und dem vergleichsweise kurzen Zeitraum, über den verlässliche Klimaaufzeichnungen existieren (ca. 150 Jahre), können Aussagen über klimabestimmende Einflüsse der AMO nur über wenige Zyklen überprüft werden und weisen von daher große Unsicherheiten auf. Klimaproxies erweitern den Datenraum zwar auf einige hundert Jahre, besitzen jedoch eine geringere Genauigkeit. Ein genaues qualitatives und quantitatives Verständnis des Anteils dieser natürlichen Variabilität des Klimasystems erlaubt, natürliche von anthropogenen Klimaeinflüssen zu trennen sowie die Genauigkeit von Aussagen über die zu erwartende kurzfristige Entwicklung zu verbessern. Daher wurde versucht, angenommene klimatische Effekte der AMO in verschiedenen Klimamodellen (GFDL, HadCM3) unter Einbeziehung von direkten Klimaaufzeichnungen und Klimaproxies nachzuvollziehen; es zeigte sich, dass die Modelle nahezu alle tatsächlich beobachteten Phänomene bestätigten.

Sowohl das Ausmaß als auch die Existenz des Phänomens an sich sind in der wissenschaftlichen Forschung umstritten. Unter anderem kam inzwischen der ursprüngliche Namensgeber der AMO, der US-amerikanische Klimatologe Michael Mann, in mehreren Studien zum Ergebnis, dass die AMO tatsächlich nicht existiert. Vielmehr seien die ursprünglichen Forschungsergebnisse, die auf regelmäßige Klimaschwingungen im Nordatlantik hindeuteten, von äußeren Faktoren wie etwa Vulkanen beeinflusst gewesen.

Siehe auch

• Nordatlantische Oszillation
• Pazifische Dekaden-Oszillation
• Southern Oscillation Index
• Wärmeinhalt der Ozeane

Literatur

• Natalia G. Andronova, Michael E. Schlesinger: Causes of global temperature changes during the 19th and 20th centuries. In: Geophysical Research Letters. Band 27, Nr. 14, 2000, S. 2137–2140, doi:10.1029/2000GL006109 (climateknowledge.org [PDF; 1,4 MB]). 
• Richard A. Kerr: Atlantic climate pacemaker for millennia past, decades hence? In: Science. Band 309, Nr. 5731, 2005, S. 41–43, doi:10.1126/science.309.5731.41 (funnel.sfsu.edu [PDF; 337 kB]). 
• Rowan T. Sutton, Daniel L. R. Hodson: Atlantic forcing of North American and European summer climate. In: Science. Band 309, Nr. 5731, 2005, S. 115–118, doi:10.1126/science.1109496 (pangea.stanford.edu [PDF; 572 kB]). 

Weblinks

Commons: Atlantische Multidekaden-Oszillation – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory der NOAA: Projecting the Risk of Future Climate Regime Shifts
• Zeitreihe der AMO (englisch)

Einzelnachweise

1. Klimaforschung: Klimapendel war vielleicht nur Täuschung. Abgerufen am 13. März 2021. 
2. Jeff Berardelli: Humans, not nature, are the cause of changes in Atlantic hurricane cycles, new study finds. In: CBS, 5. März 2021. Abgerufen am 13. März 2021.
3. Henk A. Dijkstra, et al.: On the physics of the Atlantic Multidecadal Oscillation. In: Ocean Dynamics. Band 56, Nr. 1, 2005, S. 36–50, doi:10.1007/s10236-005-0043-0 (knmi.nl [PDF; 830 kB]). 
4. Stephen T. Gray, et al.: A tree-ring based reconstruction of the Atlantic Multidecadal Oscillation since 1567 A.D. In: Geophysical Research Letters. Band 31, Nr. 12, 2004, S. L12205, doi:10.1029/2004GL019932 (nrmsc.usgs.gov [PDF; 170 kB]). 
5. Richard A. Kerr: A North Atlantic climate pacemaker for the centuries. In: Science. Band 288, Nr. 5473, 2000, S. 1984–1986, doi:10.1126/science.288.5473.1984. 
6. Steffen Hetzinger, et al.: Caribbean coral tracks Atlantic Multidecadal Oscillation and past hurricane activity. In: Geology. Band 36, Nr. 1, 2008, S. 11–14, doi:10.1130/G24321A.1 (eprints.uni-kiel.de [PDF; 415 kB]). 
7. Fred Pearce, Michael Le Page: Climate change: the next ten years. In: New Scientist. Nr. 2669, 2008, S. 26–30 (Artikelausschnitt [abgerufen am 23. Mai 2013]). 
8. Jeff R. Knight, et al.: A signature of persistent natural thermohaline circulation cycles in observed climate. In: Geophysical Research Letters. Band 32, Nr. 20, 2005, S. L20708, doi:10.1029/2005GL024233 (lightning.sbs.ohio-state.edu [PDF; 836 kB]). 
9. Gregory J. McCabe, Michael A. Palecki, Julio L. Betancourt: Pacific and Atlantic Ocean influences on multidecadal drought frequency in the United States. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 101, Nr. 12, 2004, S. 4136–4141, doi:10.1073/pnas.0306738101 (wwwpaztcn.wr.usgs.gov [PDF; 1000 kB]). 
10. Stanley B. Goldenberg, et al.: The recent increase in Atlantic hurricane activity: Causes and implications. In: Science. Band 293, Nr. 5529, 2001, S. 474–479, doi:10.1126/science.1060040 (aoml.noaa.gov [PDF; 812 kB]). 
11. Rong Zhang, Thomas L. Delworth: Impact of Atlantic multidecadal oscillations on India/Sahel rainfall and Atlantic hurricanes. In: Geophysical Research Letters. Band 33, Nr. 17, 2006, S. L17712, doi:10.1029/2006GL026267 (gfdl.noaa.gov [PDF; 385 kB; abgerufen am 23. Mai 2013]). 
12. David B. Enfield, Alberto M. Mestas-Nuñez, Paul J. Trimble: The Atlantic Multidecadal Oscillation and its relationship to rainfall and river flows in the continental U.S. In: Geophysical Research Letters. Band 28, Nr. 10, 2001, S. 2077–2080, doi:10.1029/2000GL012745 (aoml.noaa.gov [PDF; 1,1 MB]). 
13. Jeff R. Knight, Chris K. Folland, Adam A. Scaife: Climate impacts of the Atlantic Multidecadal Oscillation. In: Geophysical Research Letters. Band 33, Nr. 17, 2006, S. L17706, doi:10.1029/2006GL026242 (deas.harvard.edu [PDF; 917 kB]). 
14. Thomas L. Delworth, Michael E. Mann: Observed and simulated multidecadal variability in the Northern Hemisphere. In: Climate Dynamics. Band 16, Nr. 9, 2000, S. 661–676, doi:10.1007/s003820000075 (gfdl.noaa.gov [PDF; 1,7 MB]). 
15. Michael E. Mann, Byron A. Steinman, Daniel J. Brouillette, Sonya K. Miller: Multidecadal climate oscillations during the past millennium driven by volcanic forcing. In: Science. Band 371, Nr. 6533, 5. März 2021, ISSN 0036-8075, S. 1014–1019, doi:10.1126/science.abc5810, PMID 33674487 (sciencemag.org [abgerufen am 13. März 2021]). 
16. Michael E. Mann et al.: Absence of internal multidecadal and interdecadal oscillations in climate model simulations. In: Nature Communications. Band 11, 2020, doi:10.1038/s41467-019-13823-w.