Bildnachweis: NASA
Wie Thermometer im Weltraum messen Satelliten die Temperatur der Erdoberfläche oder -haut. Laut Wissenschaftlern bestätigen die Satellitendaten, dass die Erde seit Jahrzehnten ein zunehmendes „Fieber“ hat.
Zum ersten Mal wurden Satelliten verwendet, um eine 18-Jahres-Aufzeichnung (1981-1998) der globalen Landoberflächentemperaturen zu erstellen. Die Aufzeichnung liefert einen zusätzlichen Beweis dafür, dass sich die schneefreien Landoberflächen der Erde in diesem Zeitraum im Durchschnitt erwärmt haben, so eine NASA-Studie, die in der März-Ausgabe des Bulletins der American Meteorological Society erschienen ist. Die Satellitenaufzeichnung ist detaillierter und umfassender als bisher verfügbare Bodenmessungen. Die Satellitendaten werden benötigt, um Klimaanalysen und Computermodellierungen zu verbessern.
Menglin Jin, der Hauptautor, ist Gastwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md., und Forscher der University of Maryland, College Park, Md. Jin kommentierte die bisher in Studien zum Klimawandel verwendeten globalen Landoberflächentemperaturen wurden von Tausenden von Stationen der World Meteorological Organization (WMO) auf der ganzen Welt abgeleitet, eine relativ spärliche Anzahl von Messwerten angesichts der Größe der Erde. Diese Stationen messen tatsächlich die Oberflächenlufttemperatur in zwei bis drei Metern über dem Land, anstatt der Hauttemperaturen. Der Satelliten-Hauttemperatur-Datensatz ist eine gute Ergänzung zu den herkömmlichen Methoden zur Temperaturmessung.
Ein langfristiger Datensatz zur Hauttemperatur wird unerlässlich sein, um sowohl globale als auch regionale Klimaschwankungen zu veranschaulichen. Zusammen mit anderen Satellitenmessungen wie Landbedeckung, Wolken, Niederschlag und Temperaturmessungen an der Meeresoberfläche können Forscher die Mechanismen weiter untersuchen, die für die Erwärmung der Landoberfläche verantwortlich sind.
Darüber hinaus haben Satellitenhauttemperaturen eine globale Abdeckung mit hoher Auflösung und sind nicht durch politische Grenzen begrenzt. Die Studie verwendet Daten des Advanced Very High Resolution Radiometer Land Pathfinder, die gemeinsam von der NASA und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) durch das Earth Observing System Program Office der NASA erstellt wurden. Es verwendet auch kürzlich verfügbare Hauttemperaturmessungen mit dem NASA Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer sowie NOAA TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS)-Daten zu Validierungszwecken. Alle diese Daten werden im Distributed Active Archive Center der NASA archiviert.
Zwischenjährlich zeigten die 18-jährigen Pathfinder-Daten in dieser Studie einen globalen durchschnittlichen Temperaturanstieg von 0,43 Celsius (C) (0,77 Fahrenheit (F)) pro Jahrzehnt. Im Vergleich dazu zeigten Bodenstationsdaten (2 Meter Lufttemperatur an der Oberfläche) einen Anstieg von 0,34 °C (0,61 °F) pro Jahrzehnt, und eine erneute Analyse der Hauttemperatur der Landoberfläche durch das National Center for Environmental Prediction zeigte in diesem Fall einen ähnlichen Trend steigender Temperaturen 0,28 C (0,5 F) pro Dekade. Die Hauttemperaturen von TOVS belegen auch einen steigenden Trend bei den globalen Landoberflächentemperaturen. Regionale Trends zeigen mehr Temperaturschwankungen.
„Obwohl im globalen Durchschnitt ein zunehmender Trend beobachtet wurde, können die regionalen Veränderungen sehr unterschiedlich sein“, sagte Jin. „Während sich viele Regionen erwärmten, kühlten sich die zentralen kontinentalen Regionen in Nordamerika und Asien tatsächlich ab.“
Ein Problem mit dem Datensatz besteht darin, dass er die Oberflächentemperaturen über Schnee nicht erkennen kann. Im Winter sind die meisten Landgebiete in den mittleren bis oberen Breiten der nördlichen Hemisphäre schneebedeckt. Im Juli sind 90 Prozent der Landfläche der Erde schneefrei, verglichen mit nur 65 Prozent im Januar. Aus diesem Grund konzentrierte sich die Studie nur auf schneefreie Gebiete. Dennoch können Satelliten in schwer zu überwachenden Berggebieten wie Tibet das Ausmaß der Schneebedeckung und ihre Variationen erkennen.
Der Satellitendatensatz ermöglicht es Forschern auch, tägliche Trends auf globaler und regionaler Ebene zu betrachten. Die größte tägliche Schwankung lag in tropischen und subtropischen Wüstengebieten für eine Stichprobe vom Juli 1988 über 35,0 °C (63 °F), mit im Allgemeinen abnehmenden täglichen Reichweiten in Richtung der Pole. Die täglichen Veränderungen standen auch in engem Zusammenhang mit der Vegetationsbedeckung. Der tägliche Hauttemperaturbereich zeigte über den 18-Jahres-Zeitraum einen abnehmenden globalen Mittelwert, der auf einen stärkeren Temperaturanstieg in der Nacht im Vergleich zum Tag zurückzuführen ist.
Dinge wie Wolken, Vulkanausbrüche und andere Faktoren lieferten falsche Messwerte für die Landtemperaturen, aber die Wissenschaftler haben diese herausgerechnet, um die Hauttemperaturdaten genauer zu machen. Wissenschaftler erwägen, diese 18-jährige satellitengestützte Hauttemperaturaufzeichnung bis 2003 zu verlängern. Die Mission des Earth Science Enterprise der NASA besteht darin, ein wissenschaftliches Verständnis des Erdsystems und seiner Reaktion auf natürliche oder vom Menschen verursachte Veränderungen zu entwickeln, um verbesserte Vorhersagemöglichkeiten zu ermöglichen für Klima, Wetter und Naturgefahren. Die NASA finanzierte die Studie.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung