Nach Angaben der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) war 2014 weltweit das wärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen vor 135 Jahren. Die globale Durchschnittstemperatur lag 0,69 K über dem globalen Mittelwert des 20. Jahrhunderts von 13,9°C. Unhinterfragt griffen Mitte Januar 2015 zahlreiche Medien diese Meldung auf und fungierten so erneut als Angstmacher vor einer vermeintlichen Klimakatastrophe. Aber wie viel Gewissheit steckt in dieser Mitteilung der NOAA?

Um die Oberflächentemperatur der gesamte Erde bestimmen zu können, bedarf es flächendeckende und bestenfalls gleichmäßig verteilte Thermometer. Das globale Messnetz aber ist unvollständig. Besonders aus den Polarregionen fehlen Daten. Hinzu kommt die zum Teil fehlerhafte Messung der Sensorik.  Es existieren also keine guten Voraussetzungen dafür, eine exakte globale Durchschnittstemperatur beziehungsweise Abweichungen von dieser festzusetzen. Das weiß natürlich auch die NOAA. So gibt sie in ihrer Auswertung zu der genannten Abweichung einen Unsicherheitsbereich von +/-0,09 K an.  Die tatsächliche Abweichung der globalen Temperatur im Jahr 2014 liegt also laut NOAA zu 95% irgendwo zwischen 0,6 und 0,78 K. Dabei 0,69 K der wahrscheinlichste Wert. Die Wahrscheinlichkeit für eine Abweichung, die sowohl auf der positiven als auch auf der negativen Seite über den Bereich von 0,6 und 0,78 K hinausgeht, liegt bei jeweils 2,5%. Unsicherheiten sind also vorhanden. Und aufgrund dieser Unsicherheiten lässt sich mit einer hundertprozentigen Genauigkeit nicht bestimmen, dass das Jahr 2014 tatsächlich das weltweit wärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen war. Das Gegenteil scheint der Fall. Die NOAA schreibt, dass das Jahr 2014 mit einer Wahrscheinlichkeit von nur 48% ein Rekordjahr war.  Aber was bedeuten die 48% eigentlich? Die Antwort der NOAA lautet:

Dafür gehört aber der NOAA zufolge 2014 mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,2% zu den zehn wärmsten Jahren seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Mit 90,4 Prozent ist es sehr wahrscheinlich sogar eines der fünf wärmsten Jahre.

Auch die NASA (National Aeronautics and Space Administration) ist in der Lage mit einer globalen Temperaturdatenbank eine Approximation der "Welttemperatur" zu "bestimmen". Dafür verwendet sie die GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP). Mit dieser Oberflächentemperaturanalyse lassen sich globale und regionale Klimaschwankungen sowie Entwicklungen des Klimas überwachen. Nach dem die NASA auf Grundlage der GISS Analyse das Jahr 2014 als wärmstes seit Beginn der Wetteraufzeichnungen bewertete,  ruderte auch sie deutlich zurück. Denn aufgrund der Fehlerspanne bei der GISS Surface Temperature Analysis, die auf etwa 6300 Stationen basiert, ist sich die NASA eigentlich gar nicht so sicher, ob es sich bei 2014 tatsächlich um das wärmste Jahr seit Messbeginn handelte.

Die Fehler und Unsicherheiten bei der Bestimmung der "Welttemperatur" beider Behörden sind ein Beweis dafür, dass die Festlegung einer tauglichen globalen Durchschnittstemperatur nahezu zum Scheitern verurteilt ist. Die Oberfläche unseres Planeten umfasst etwa eine halbe Milliarde Quadratkilometer. 71% davon sind von Wasser bedeckt. Mehr als 10000 Wetterstationen messen weltweit das Wetter, sind aber aufgrund der globalen Land-Meer-Verteilung sehr unregelmäßig aufgestellt. Zum Messen der globalen Durchschnittstemperatur sind also die in die verschiedenen Analysemethoden eingehenden Datensätze der verwendeten Bodenwetterstationen unzureichend. Zu groß sind mancherorts die Lücken zwischen den einzelnen Stationen.

Satelliten füllen die großen Lücken, die zwischen den Wetterstationen entstehen und vervollständigen so das weltweite Temperaturfeld. Die moderne satellitengestützte globale Temperaturmessung ist somit ein wesentlicher Bestandteil der Klimaüberwachung geworden. Für das Jahr 2014 zeigen die Remote-Sensing System (RSS) - Satellitendaten und die Daten der University of Alabama in Huntsville (UAH) im Vergleich zur Oberflächentemperaturanalyse ein ganz anderes Temperaturbild.

Und selbst die minimalen Abweichungen im hundertstel Bereich zwischen 2014 und beispielsweise 2005 (hier 0,01 K) sind statistisch gleich Null. Rekordjahr ist und bleibt 1998, gefolgt von 2010. Die Daten des RSS und der UAH zeigen aber noch etwas anderes bemerkenswertes. Die Ende 1996 begonnene Stagnation der globalen Erwärmung  hält bis heute ununterbrochen an. Seit über 18 Jahren also lässt sich mit den Satellitendaten kein Erwärmungstrend mehr beobachten.

Die Auswertungen des japanischen Wetterdienstes (JMA) zeigen, dass 2014 global 0,63 K wärmer war, als der Durchschnittswert des 20. Jahrhunderts. NOAA kam zum Vergleich auf 0,69 K (+/-0,09 K). Die WMO (World Meteorological Organization) bezieht sich bei der Bewertung des Jahres 2014 auf die noch gültige Klimareferenzperiode 1961 bis 1990.

In Zahlenwerten war das Jahr 2014 nach Informationen der WMO also 0,02 Grad wärmer als 2010 und 0,03 Grad wärmer als 2005. Dabei handelt es sich jedoch um nicht spürbare Unterschiede. Das Met Office kommt mit +0,56 Grad übrigens auf eine ähnliche zahlenmäßige Abweichung wie die WMO. Die Briten betonen aber, dass die Unsicherheiten bei der Schätzung der globalen Mitteltemperatur größer sind, als die Temperaturunterschiede zwischen den letzten wärmeren Jahren. Wegen den Unsicherheiten ist es also unmöglich zu sagen, welches der letzten warmen Jahre (2010, 2005) den tatsächlichen globalen Temperaturrekord brach.

Die Methoden zur Bestimmung der Oberflächentemperatur der einzelnen Institutionen unterscheiden sich voneinander und führen somit zu keinem eindeutigen Ergebnis. Gleichzeitig sind sie mit Fehlern und Unsicherheiten behaftet. Die exakte Bestimmung der globalen Durchschnittstemperatur bleibt wohl hoffnungslos und kann aus diesem Grund im besten Fall nur geschätzt werden.  Somit sind auch insbesondere Temperaturangaben bis auf hundertstel Grad eher fragwürdig als glaubhaft und darum nur mit Vorsicht zu genießen. Nach den globalen Datensätzen von NOAA und NASA ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass 2014 das wärmste Jahr seit Messbeginn war. Die WMO und JMA gehen aber weiterhin, zumindest offiziell, von einem Rekordjahr aus. Das Met Office ist da zurückhaltender und spricht aufgrund der genannten Unsicherheiten von keinem Temperaturekord. Dafür ist aber 2014 nach Angaben der Briten mit Sicherheit eines der zehn wärmsten Jahre. Diesbezüglich sicher aber sind sich übrigens alle aufgezählten  Institutionen. Welches der letzten Jahre schlussendlich den ersten Platz des Temperaturrankings belegt hat, bleibt ein Geheimnis unserer Atmosphäre.

 Autor: Denny Karran | Veröffentlicht: am 06.03.2015 | © Welt der Synoptik