Under de senaste 20 åren har Centraleuropa har upplevt sex sommarvärmeböljor och torka. Tills nu, dock, det var oklart vilka faktorer som ledde till dessa extrema händelser. Forskare från två Helmholtz -centra (AWI &UFZ) har nu upptäckt att i Centraleuropa, temperatur och nederbördsmönster i april spelar en avgörande roll för att avgöra om marken är torrare än genomsnittet nästa sommar. Om april är för varm, med lite nederbörd, en stor andel av den fukt som lagras i jorden förångas, vilket gör en sommartorka mer sannolik. Teamet har också identifierat en av anledningarna till de upprepade torra aprilerna och den därmed ökade risken för torka. Minskande temperaturskillnader mellan Arktis och de mellersta breddgraderna leder till ett skift i jetströmmen och bildandet av ett blockerande högtryckssystem över Nordsjön och delar av Tyskland. Detta betyder i sin tur att aprilvädret i Centraleuropa blir alldeles för varmt och torrt, som forskarna rapporterar i en studie som släpptes idag i Nature Partner Journals npj Klimat och atmosfärisk vetenskap .

Monica Ionita, en klimatolog och expert på väderprognoser vid Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), kan fortfarande komma ihåg det tydligt:​​i slutet av april 2018, det var så varmt i Bremen att hon lade en plaskdamm i trädgården åt sin dotter, även om det borde ha varit alldeles för tidigt att plaska runt utomhus. Hon vet nu att vårens hettvåg vid den tiden gav drivkraften för följande sommar att vara en av de torraste i Centraleuropas historia.

"Sedan sekelskiftet har Centraleuropa har upplevt upprepade sommarvärmeböljor och torka, som har orsakat skador på miljontals euro. Hittills, försök att korrekt förutsäga sådana extrema händelser har misslyckats eftersom vårens inflytande har underskattats. Det är därför vi bestämde oss för att noggrant undersöka sambandet mellan vädret på våren och det påföljande sommar - under hela den period för vilken tillräckliga register finns tillgängliga. Med andra ord, de senaste 140 åren, "rapporterar experten.

April:s avgörande roll:Brist på regn i kombination med värme får marken att torka ut

För analysen, Monica Ionita och hennes kollegor använde klimat (och hydrologiska) modellresultat samt statistiska metoder som AWI -forskarna har utvecklat; och hade redan framgångsrikt tillämpats i långsiktiga prognoser för flodvattennivåer. Resultaten visar:under de senaste 14 åren har temperatur- och nederbördstrenderna i april har förändrats i grunden. "Medan det var liten förändring under månaderna mars och maj under perioden 2007 till 2020, April var i genomsnitt 3 grader Celsius varmare jämfört med referensperioden 1961 till 2000. Under extrema år, som 2018, det var så varmt i april att snön som hade fallit på vintern nästan avdunstade innan den hade möjlighet att rinna ut i jorden i form av smältvatten. Vidare, sedan 2007, i de flesta regioner i Centraleuropa har det bara kommit hälften så mycket regn som under referensperioden, "Förklarar Ionita.

Under de senaste 14 åren har frånvaron av nederbörd har bara varit ett av problemen:"Stigande apriltemperaturer har lett till att fukten som lagrats i jorden avdunstat. Som ett resultat, på våren fanns det redan en markant brist på fukt i markerna i Centraleuropa, särskilt i Tyskland. I regel, detta underskott gick inte att kompensera för under sommaren. Med andra ord:sommartorken i marken var förprogrammerad redan i april, "tillägger Rohini Kumar, en hydrolog vid Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) i Leipzig och medförfattare till den nya studien.

Orsakerna till torra källor i Centraleuropa

Men vilka väderförhållanden i Centraleuropa orsakar upprepade rekordhöga temperaturer och torra perioder i april? "Vår analys visar att ett blockerande högtryckssystem bildades över Nordsjön och delar av Tyskland under den perioden, och detta ledde jetströmmen norrut, vilket resulterar i stavar med soligt och torrt väder i Centraleuropa som varar upp till två veckor, "förklarar Ionita. Det fanns också en fas med lika låg nederbörd i april under perioden 1881 till 1895. Men då var det inte lika varmt, vilket innebar att mindre fukt avdunstade från jorden och det fanns inte de långsiktiga effekterna som vi ser idag. "De allvarliga konsekvenserna av dessa vårtorka beror till stor del på de stigande lufttemperaturerna, "kommenterar Ionita.

Vi kan ännu inte säga om blockering av högtryckssystem kommer att avgöra aprilvädret i Centraleuropa i framtiden, eftersom klimatet är föremål för naturliga fluktuationer. Men i deras studie, forskarna kunde identifiera en viktig drivkraft:"En orsak till bildandet av stabila högtrycksområden är de minskande temperaturskillnaderna mellan Arktis och de mellersta breddgraderna på våren. Under dessa förhållanden, jetströmmen som styr vädret i Centraleuropa följer en sicksack -kurs, låter högtryckssystemet slå sig ner över Nordsjön, "Tillägger Ionita.

Enligt klimatscenarier, dessa initiala förhållanden kommer också att inträffa i framtiden. Dock, högtryckssystem kommer att bildas mindre ofta (vara mindre benägna att bildas) om vi lyckas nå klimatmålen i Paris och begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 grader Celsius år 2100. "Om temperaturökningarna överstiger detta mål, det är mycket troligt att sådana högtrycksområden kommer att bildas. I Centraleuropa, april månad kommer att vara varmare och torrare än för 20-30 år sedan, på så sätt bana väg för storskalig vattenbrist och torra jordar hela sommaren, "varnar AWI -forskaren.

"En sådan utveckling skulle få stora effekter på markernas vattenbalans och deras tillhörande ekosystemtjänster, "säger Kumar, tillägger:"Under de senaste åren har Vi har sett en serie sommartorka i hela Centraleuropa-med allvarliga konsekvenser när det gäller anläggningens produktivitet och låga vattennivåer i floder. Att förstå under vilka förhållanden sådana torra perioder inträffar är avgörande för att vidta försiktighetsåtgärder och förebyggande åtgärder i tid. "