Der Jetstream: Wenn der atmosphärische Fluss über die Ufer tritt

Der große atmosphärische Fluss

Der Jetstream ist ein schneller Luftstrom (150 bis 320 km/h außer Ausnahmen), der in großer Höhe (zwischen 8 und 12 Kilometern) um die Nordhalbkugel zirkuliert. Er ist eine wahre Grenze, die durch den thermischen Kontrast zwischen kalter Polarluft und warmer subtropischer Luft erzeugt wird. Dieser Fluss ist ein starker Motor der Klimamaschine. Seine Position und seine Stärke beeinflussen direkt die Zugbahn der Tiefdruckgebiete und die Verteilung der Temperaturen an der Oberfläche. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts wurden mehrere extreme Wetterereignisse mit ungewöhnlichem Verhalten des Jetstreams in Verbindung gebracht, was eine lebhafte wissenschaftliche Debatte über die Entwicklung seines Verhaltens ausgelöst hat.

Der Jetstream auf der Nordhalbkugel mäandert natürlicherweise

Er folgt nicht einer perfekt zonalen geraden Linie (parallel zum Äquator). Er bildet Mäander (Wellungen), die Rossby-Wellen (planetare Wellen) genannt werden und nach Süden (Tröge) und nach Norden (Rücken) schlängeln. Diese Gewundenheit hat schon immer existiert: Die wissenschaftliche Frage in der Debatte betrifft eine mögliche Zunahme ihrer Amplitude mit der globalen Erwärmung.

Der Jetstream auf der Südhalbkugel

Da es weniger kontinentale Landmassen gibt, die seinen Fluss stören, ist der Jetstream der Südhalbkugel oft stärker, regelmäßiger und geradliniger als sein nördliches Gegenstück. Er wirbelt um die Antarktis und trägt dazu bei, den eisigen Kontinent zu isolieren.

Ein Zusammenhang mit der globalen Erwärmung, der noch debattiert wird

Die Hypothese der arktischen Verstärkung

Ab 2012 schlugen die Klimatologen Jennifer Francis und Stephen Vavrus einen Mechanismus vor, der einflussreich geworden ist: Die arktische Verstärkung (schnellere Erwärmung der Arktis im Vergleich zum Rest des Planeten, wobei sich die Arktis fast viermal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt) würde den thermischen Kontrast zwischen dem Nordpol und den mittleren Breiten verringern. Der eigentliche Motor des Jetstreams würde geschwächt, was ihn gewundener, langsamer und anfälliger dafür machen würde, sich über einer Region für mehrere Tage oder Wochen zu blockieren.

Neuere Studien, die diesen Mechanismus relativieren

Diese Hypothese, die lange in den Medien als gesichert dargestellt wurde, findet keinen Konsens unter den Forschern. Eine Studie der Universität Exeter (2023, Blackport und Screen) fand trotz der beobachteten arktischen Verstärkung keinen langfristigen Trend zu einem gewundeneren Jet. Eine eingehende Modellierung, die in Weather and Climate Dynamics (2025) veröffentlicht wurde, kommt zu dem Schluss, dass der künftige Verlust des arktischen Meereises nur einen minimalen Einfluss auf die Morphologie des nordatlantischen Jetstreams hätte. Eine Studie der Dartmouth University (2025) über nordamerikanische Winterstürme zeigt, dass die jüngste Gewundenheit des Jets vergleichbar mit der vor der arktischen Verstärkung beobachteten bleibt, was darauf hindeutet, dass andere Mechanismen (eine wärmere Atmosphäre, die mehr Feuchtigkeit zurückhält, zum Beispiel) die Intensivierung der Stürme besser erklären würden.

Was trotz der Debatte solide bleibt

Diese Debatte betrifft die Ursache eines möglichen langfristigen Trends, nicht die Existenz der Blockierungen selbst. Ob der Jet durch die Erwärmung strukturell gewundener wird oder nicht, persistente atmosphärische Blockierungen bleiben ein gut dokumentiertes meteorologisches Phänomen, dessen Folgen für Extremereignisse ihrerseits weitgehend belegt sind.

Wie entstehen atmosphärische Blockierungen?

Ein komplexes und synchronisiertes Wellensystem

Der Jetstream ist weit davon entfernt, eine einzelne Welle zu sein; er gleicht einem atmosphärischen Kanal, in dem mehrere Wellungen koexistieren, die sich unabhängig voneinander entwickeln. Diese Mäander können gelegentlich ihre Phasen synchronisieren und sich mit anderen Rossby-Wellen (großräumige atmosphärische Wellen im Zusammenhang mit der Erdrotation) kombinieren. Die Geschwindigkeit des Jets bestimmt manchmal das Auftreten quasi-stationärer Resonanzen, die diese wellenförmigen Konfigurationen einfrieren. Es ist diese dynamische Synchronisation, die eine normale Schwankung in ein langanhaltendes Wetterereignis verwandelt.

Wettersysteme, die blockiert bleiben

Diese Verlangsamung hat eine große Konsequenz: Wettersysteme (Antizyklone oder Tiefdruckgebiete) bleiben länger über denselben Regionen blockiert. Dies erklärt die Persistenz bestimmter extremer Phänomene wie der historischen Hitzewelle in Europa im Jahr 2019 oder der verheerenden Überschwemmungen in Deutschland im Jahr 2021. Der Klimatologe Michael E. Mann (geboren 1965) schlug vor, dass diese atmosphärischen Blockierungssituationen durch ein Phänomen der Resonanz planetarer Wellen verstärkt werden: Die Mäander des Jetstreams geraten in Phase, verlangsamen ihre Ausbreitung und führen zu einer anormalen Persistenz der Wetterregime.

Die Rolle des stratosphärischen Polarwirbels

Ein weiterer Akteur, verschieden vom Jetstream, aber mit ihm interagierend, ist der stratosphärische Polarwirbel. Wenn er stark und kompakt ist, hält er die kälteste Luft um die Arktis. Wenn er sich abschwächt oder sich in zwei Teile spaltet — ein Phänomen, das plötzliche stratosphärische Erwärmung genannt wird —, verlangsamen sich die Westwinde in der Höhe oder kehren sich sogar um, und diese Störung kann sich nach unten ausbreiten und den Jetstream neu organisieren, was das Absinken arktischer Luft in die gemäßigten Breiten begünstigt. Es ist dieser Mechanismus, der während des Winters 2025-2026 von den Wetterdiensten genau überwacht wurde, der durch eine frühe stratosphärische Erwärmung bereits im November 2025 geprägt war.

Sichtbare Folgen und Extremereignisse

Der Einfluss atmosphärischer Blockierungen beschränkt sich nicht auf einige Hitzewellen oder einige Episoden intensiver Regenfälle. Er manifestiert sich durch eine Kaskade von Effekten auf der Ebene der gesamten Nordhalbkugel.

Wie überwachen Vorhersager diese Phänomene?

Indizes und saisonale Modelle

Die Wetterdienste überwachen kontinuierlich den Zustand des stratosphärischen Polarwirbels (Stärke der Westwinde in der Höhe), die Ausdehnung des arktischen Meereises und Klimaindizes wie El Niño oder La Niña, die die Ausbreitung atmosphärischer Wellen in die Stratosphäre begünstigen und zur Destabilisierung des Wirbels beitragen können. Saisonale Modelle großer Zentren wie des ECMWF ermöglichen es, mehrere Wochen im Voraus ein erhöhtes Risiko einer Wirbelstörung zu antizipieren, ohne jedoch das Auftreten oder die genaue Lokalisierung einer Kältewelle zu garantieren.

Eine auf einige Wochen begrenzte Vorhersagbarkeit

Selbst mit diesen Werkzeugen bleibt die detaillierte Vorhersagbarkeit einer atmosphärischen Blockierung auf etwa zwei bis drei Wochen begrenzt. Signale wie die plötzliche stratosphärische Erwärmung geben einen wahrscheinlichen Trend (erhöhtes Risiko von Kälte oder anhaltender Hitze über einer Region), aber die genaue Intensität und Lokalisierung bleiben bis einige Tage vor dem Ereignis unsicher.