{"id":1638,"date":"2024-09-24T15:33:51","date_gmt":"2024-09-24T12:33:51","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/?p=1638"},"modified":"2025-11-20T13:38:02","modified_gmt":"2025-11-20T10:38:02","slug":"das-durch-den-klimawandel-verursachte-schmelzende-polareis-verteilt-die-masse-der-erde-neu-und-verlaengert-die-tageslaenge","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/2024\/09\/24\/das-durch-den-klimawandel-verursachte-schmelzende-polareis-verteilt-die-masse-der-erde-neu-und-verlaengert-die-tageslaenge\/","title":{"rendered":"Das durch den Klimawandel verursachte schmelzende Polareis verteilt die Masse der Erde neu und verl\u00e4ngert die Tagesl\u00e4nge"},"content":{"rendered":"

Die Forscher nutzten \u00fcber mehr als 120 Jahre gesammelte Daten, um zu verstehen, wie sich schmelzendes Eis, ersch\u00f6pftes Grundwasser und steigende Meeresspiegel auf die Rotationsachse des Planeten und die zunehmende Tagesl\u00e4nge auswirken.<\/span><\/p>\n

<\/p>\n

Die Tage auf der Erde werden etwas l\u00e4nger und der Wandel beschleunigt sich. Der Grund daf\u00fcr liegt in den gleichen Mechanismen, die in den letzten 120 Jahren auch dazu gef\u00fchrt haben, dass sich die Achse des Planeten um etwa 30 Fu\u00df (10 Meter) verschoben hat. Die Ergebnisse stammen aus zwei k\u00fcrzlich von der NASA finanzierten Studien, die sich mit der Frage befassten, wie sich die klimabedingte Umverteilung von Eis und Wasser auf die Erdrotation auswirkt.<\/span><\/p>\n

Zu dieser Umverteilung kommt es, wenn Eisschilde und Gletscher st\u00e4rker schmelzen, als sie durch Schneefall wachsen, und wenn Grundwasserleiter mehr Grundwasser verlieren, als sie durch Niederschl\u00e4ge wieder auff\u00fcllen. Diese daraus resultierenden Massenverschiebungen f\u00fchren dazu, dass der Planet bei seiner Rotation wackelt und sich seine Achse verschiebt, ein Ph\u00e4nomen, das als Polarbewegung bezeichnet wird. Sie bewirken auch eine Verlangsamung der Erdrotation, gemessen an der Verl\u00e4ngerung des Tages. Beide Ph\u00e4nomene wurden seit 1900 aufgezeichnet.<\/span><\/p>\n

Bei der Analyse der Bewegung der Pole \u00fcber 12 Jahrzehnte f\u00fchrten die Wissenschaftler fast alle periodischen Schwankungen der Achsenposition auf Ver\u00e4nderungen im Grundwasser, in den Eisschichten, in den Gletschern und im Meeresspiegel zur\u00fcck. Laut einem k\u00fcrzlich in Nature Geoscience ver\u00f6ffentlichten Artikel waren Massenver\u00e4nderungen im 20. Jahrhundert gr\u00f6\u00dftenteils das Ergebnis nat\u00fcrlicher Klimazyklen.<\/span><\/p>\n

Dieselben Forscher schlossen sich f\u00fcr eine Folgestudie zusammen, die sich auf die Tagesl\u00e4nge konzentrierte. Sie fanden heraus, dass die Tage seit dem Jahr 2000 um etwa 1,33 Millisekunden pro 100 Jahre l\u00e4nger geworden sind, schneller als jemals zuvor im vorigen Jahrhundert. Ursache: Beschleunigtes Abschmelzen von Gletschern und Eisschilden in der Antarktis und Gr\u00f6nland durch vom Menschen verursachte Treibhausgasemissionen. Ihre Ergebnisse wurden am 15. Juli in den Proceedings der National Academy of Sciences ver\u00f6ffentlicht.<\/span><\/p>\n

\"\"
\nDie Arktis wird in dieser Visualisierung aus dem Jahr 2010 anhand von Daten des Aqua-Satelliten der NASA erfasst. Eine neue Studie quantifiziert, wie Klimaprozesse, einschlie\u00dflich schmelzender Eisschilde und Gletscher, die Bewegung der Pole steuern. Eine weitere Studie untersucht, wie polares Schmelzwasser die Verl\u00e4ngerung der Tage auf der Erde beschleunigt. Wissenschaftliches Visualisierungsstudio der NASA<\/span><\/em><\/p>\n

\u201eDie allgemeine Botschaft dieser beiden Arbeiten ist, dass Klimaver\u00e4nderungen auf der Erdoberfl\u00e4che, unabh\u00e4ngig davon, ob sie durch menschliche Aktivit\u00e4ten verursacht werden oder nicht, starke Treiber f\u00fcr die Ver\u00e4nderungen sind, die wir in der Rotation des Planeten beobachten\u201c, sagte Surendra Adhikari, Co-Autor beider Arbeiten und ein Geophysiker am Jet Propulsion Laboratory der NASA in S\u00fcdkalifornien.<\/span><\/p>\n

In der Anfangszeit verfolgten Wissenschaftler die Bewegung der Pole, indem sie die scheinbare Bewegung der Sterne ma\u00dfen. Sp\u00e4ter wechselten sie zur Interferometrie mit sehr langer Basislinie, die Radiosignale von Quasaren analysiert, oder zur Satelliten-Laserentfernungsmessung, bei der Laser auf Satelliten gerichtet werden.<\/span><\/p>\n

Forscher gehen seit langem davon aus, dass die Bewegung der Pole das Ergebnis einer Kombination von Prozessen im Inneren der Erde und auf ihrer Oberfl\u00e4che ist. Weniger klar ist, wie sehr jeder Prozess die Achse verschiebt und welche Auswirkungen jeder hat \u2013 zyklische Bewegungen, die sich \u00fcber Zeitr\u00e4ume von Wochen bis Jahrzehnten wiederholen, oder eine stetige Drift \u00fcber Jahrhunderte oder Jahrtausende.<\/span><\/p>\n

F\u00fcr ihre Arbeit verwendeten die Forscher Algorithmen des maschinellen Lernens, um die 120-Jahres-Aufzeichnung zu analysieren. Sie fanden heraus, dass 90 % der wiederholten Schwankungen zwischen 1900 und 2018 durch Ver\u00e4nderungen des Grundwassers, der Eisschilde, der Gletscher und des Meeresspiegels erkl\u00e4rt werden k\u00f6nnen. Der Rest war gr\u00f6\u00dftenteils ein Ergebnis der inneren Dynamik der Erde, wie etwa Schwankungen aufgrund der Neigung des inneren Kerns relativ zum Hauptk\u00f6rper des Planeten.<\/span><\/p>\n

Polare Bewegungsmuster, die mit Massenverschiebungen an der Oberfl\u00e4che verbunden sind, wiederholten sich im 20. Jahrhundert etwa alle 25 Jahre mehrmals, was Forscher zu der Annahme veranlasste, dass sie gr\u00f6\u00dftenteils durch nat\u00fcrliche Klimaver\u00e4nderungen verursacht wurden. Fr\u00fchere Arbeiten haben Verbindungen zwischen sp\u00e4teren Polbewegungen und menschlicher Aktivit\u00e4t hergestellt, darunter Arbeiten von Adhikari, die die pl\u00f6tzliche Verschiebung der Achse nach Osten (beginnend um das Jahr 2000) auf das schnellere Abschmelzen der gr\u00f6nl\u00e4ndischen und antarktischen Eisschilde und die Ersch\u00f6pfung des Grundwassers in Eurasien zur\u00fcckf\u00fchrten.<\/span><\/p>\n

Die Studie konzentrierte sich auf die letzten zwei Jahrzehnte, in denen der per Satellit gemessene Grundwasser- und Eisverlust sowie der Anstieg des Meeresspiegels eng mit dem vom Menschen verursachten Klimawandel verbunden waren.<\/span><\/p>\n

\"\"
\nWissenschaftler haben herausgefunden, dass das schmelzende Eis in Gr\u00f6nland und den Polarregionen zu einem Anstieg des Meeresspiegels f\u00fchrt und Masse um den Planeten bewegt, sodass seine Rotation langsamer wird. NASA<\/span><\/em><\/p>\n

Es sei \u201ebis zu einem gewissen Grad wahr\u201c, dass menschliche Aktivit\u00e4ten die Bewegung der Pole beeinflussen, sagte Mostafa Kiani Shahvandi, Hauptautor beider Arbeiten und Doktorand an der Schweizer Universit\u00e4t ETH Z\u00fcrich. \u201eAber es gibt nat\u00fcrliche Modi im Klimasystem, die einen gro\u00dfen Einfluss auf die Variationen in der Bewegung der Pole haben.\u201c<\/span><\/p>\n

Die Position der Erddrehachse hat sich zwischen 1900 und 2023 um etwa 30 Fu\u00df (10 Meter) verschoben, wie in dieser Animation gezeigt. Eine aktuelle Studie ergab, dass etwa 90 % der periodischen Schwankungen der Polarbewegung durch schmelzende Eisschilde und Gletscher, sinkendes Grundwasser und steigende Meeresspiegel erkl\u00e4rt werden k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

F\u00fcr die zweite Arbeit nutzten die Autoren Satellitenbeobachtungen der Massenver\u00e4nderung der GRACE<\/strong><\/span>\u00a0-Mission (kurz f\u00fcr Gravity Recovery and Climate Experiment) und ihrer Fortsetzung GRACE-FO sowie fr\u00fchere Massenbilanzstudien, die die Auswirkungen von Ver\u00e4nderungen im Grundwasser und Eis analysierten Schichten und Gletscher bis zum Anstieg des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert, um die durch diese Faktoren verursachten Ver\u00e4nderungen der Tagesl\u00e4nge von 1900 bis 2018 zu rekonstruieren.<\/span><\/p>\n

Wissenschaftler wissen aus historischen Aufzeichnungen von Finsternissen, dass die Tagesl\u00e4ngen \u00fcber Jahrtausende zugenommen haben. Obwohl dies f\u00fcr den Menschen kaum wahrnehmbar ist, muss die Verz\u00f6gerung ber\u00fccksichtigt werden, da viele moderne Technologien, einschlie\u00dflich GPS, auf einer pr\u00e4zisen Zeitmessung basieren.<\/span><\/p>\n

In den letzten Jahrzehnten hat das schnellere Abschmelzen der Eisschilde zu einer Massenverschiebung von den Polen in Richtung des \u00e4quatorialen Ozeans gef\u00fchrt. Diese Ausrichtung f\u00fchrt dazu, dass die Erde langsamer wird und die Tage l\u00e4nger werden.<\/span><\/p>\n

Die Autoren bemerkten kurz nach dem Jahr 2000 einen Anstieg der Tagesverl\u00e4ngerungsrate, eine Ver\u00e4nderung, die eng mit unabh\u00e4ngigen Beobachtungen der Ausrichtung korreliert. Zwischen 2000 und 2018 betrug die Zunahme der Tagesl\u00e4nge aufgrund der Bewegung von Eis und Grundwasser 1,33 Millisekunden pro Jahrhundert \u2013 schneller als in jedem Zeitraum der 100 Jahre zuvor, als sie ein Jahrhundert lang zwischen 0,3 und 1,0 Millisekunden schwankte.<\/span><\/p>\n

Die Forscher stellen fest, dass sich die durch Ver\u00e4nderungen in Eis und Grundwasser verursachte Ausbreitung bis zum Jahr 2100 verlangsamen k\u00f6nnte, wenn das Klimaszenario erhebliche Emissionsreduzierungen vorsieht. (Selbst wenn die Emissionen heute gestoppt w\u00fcrden, w\u00fcrden zuvor freigesetzte Gase, insbesondere Kohlendioxid, noch Jahrzehnte lang verbleiben.)<\/span><\/p>\n

Wenn die Emissionen weiter steigen, k\u00f6nnte die Verl\u00e4ngerung der Tage aufgrund des Klimawandels 2,62 Millisekunden pro Jahrhundert erreichen und damit den Effekt der Mondgravitation auf die Gezeiten \u00fcbertreffen, der die Tagesl\u00e4nge auf der Erde um durchschnittlich 2,4 Millisekunden pro Jahrhundert erh\u00f6ht hat. Dieser Effekt, der als Gezeitenreibung auf dem Mond bezeichnet wird, ist seit Milliarden von Jahren der Hauptgrund f\u00fcr die Zunahme der Tagesl\u00e4nge auf der Erde.<\/span><\/p>\n

Die neueste Klimamission der NASA hat damit begonnen, Daten \u00fcber die W\u00e4rmemenge in Form von Ferninfrarotstrahlung zu sammeln, die arktische und antarktische Umgebungen in den Weltraum abgeben.<\/strong><\/span>\u00a0Diese Messungen der polaren Strahlungsenergie im Ferninfrarot-Experiment (PREFIRE) sind der Schl\u00fcssel zu einer besseren Vorhersage, wie sich der Klimawandel auf das Eis, die Meere und das Wetter der Erde auswirken wird \u2013 Informationen, die der Menschheit helfen werden, sich besser auf eine sich ver\u00e4ndernde Welt vorzubereiten.<\/span><\/p>\n

Einer von zwei schuhkartongro\u00dfen PREFIRE-W\u00fcrfelsatelliten, kurz CubeSats, wurde am 25. Mai von Neuseeland aus gestartet, sein Zwillingssatellit am 5. Juni. Der erste CubeSat begann am 1. Juli mit der \u00dcbertragung wissenschaftlicher Daten. Der zweite CubeSat begann am 25. Juli mit der Erfassung wissenschaftlicher Daten und die Mission wird Daten ver\u00f6ffentlichen, sobald ein Problem mit dem GPS-System des CubeSat behoben ist.<\/span><\/p>\n

Die PREFIRE-Mission wird Forschern helfen, ein klareres Verst\u00e4ndnis dar\u00fcber zu erlangen, wann und wo die Arktis und die Antarktis Ferninfrarotstrahlung (Wellenl\u00e4ngen gr\u00f6\u00dfer als 15 Mikrometer) in den Weltraum emittieren. Dazu geh\u00f6rt auch, wie sich atmosph\u00e4rischer Wasserdampf und Wolken auf die W\u00e4rmemenge auswirken, die die Erde verl\u00e4sst. Da Wolken und Wasserdampf Ferninfrarotstrahlung nahe der Erdoberfl\u00e4che einfangen k\u00f6nnen, k\u00f6nnen sie die globale Temperatur in einem Prozess erh\u00f6hen, der als Treibhauseffekt bekannt ist. Dabei wirken Gase in der Erdatmosph\u00e4re \u2013 wie Kohlendioxid, Methan und Wasserdampf \u2013 als Isolatoren und verhindern, dass die vom Planeten abgegebene W\u00e4rme in den Weltraum entweicht.<\/span><\/p>\n

\u201eWir sind st\u00e4ndig auf der Suche nach neuen Wegen, den Planeten zu beobachten und kritische Wissensl\u00fccken zu schlie\u00dfen. Mit CubeSats wie PREFIRE machen wir beides\u201c, sagte Karen St. Germain, Direktorin f\u00fcr Geowissenschaften am NASA-Hauptquartier in Washington. \u201eDie Mission, Teil unseres wettbewerbsorientierten Earth Venture-Programms, ist ein hervorragendes Beispiel f\u00fcr die innovative Wissenschaft, die wir durch die Zusammenarbeit mit Universit\u00e4ten und Industriepartnern erreichen k\u00f6nnen.\u201c<\/span><\/p>\n

In den Tropen absorbiert die Erde den gr\u00f6\u00dften Teil der Sonnenenergie; Wetter und Meeresstr\u00f6mungen transportieren diese W\u00e4rme in die Arktis und Antarktis, die viel weniger Sonnenlicht erhalten. Die polare Umgebung \u2013 einschlie\u00dflich Eis, Schnee und Wolken \u2013 strahlt einen Gro\u00dfteil dieser W\u00e4rme in den Weltraum ab, ein Gro\u00dfteil davon in Form von Ferninfrarotstrahlung. Aber diese Emissionen wurden nie systematisch gemessen, und hier kommt PREFIRE ins Spiel.<\/span><\/p>\n

\u201eEs ist so aufregend zu sehen, wie die Daten eingehen\u201c, sagte Tristan L\u2019Ecuyer, PREFIRE-Hauptforscher und Klimawissenschaftler an der University of Wisconsin-Madison. \u201eMit der Hinzuf\u00fcgung der Ferninfrarotmessungen von PREFIRE sehen wir zum ersten Mal das gesamte Energiespektrum, das die Erde in den Weltraum abgibt, was f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis des Klimawandels von entscheidender Bedeutung ist.\u201c<\/span><\/p>\n

Diese Visualisierung der PREFIRE-Daten zeigt Helligkeitstemperaturen \u2013 oder die Intensit\u00e4t der von der Erde emittierten Strahlung bei mehreren Wellenl\u00e4ngen, einschlie\u00dflich Ferninfrarot. Gelbe und rote Farben weisen auf intensivere Emissionen hin, die von der Erdoberfl\u00e4che ausgehen, w\u00e4hrend Blau und Gr\u00fcn geringere Emissionsintensit\u00e4ten darstellen, die mit k\u00e4lteren Bereichen auf der Erdoberfl\u00e4che oder in der Atmosph\u00e4re zusammenfallen.<\/span><\/p>\n

Die Visualisierung beginnt mit der Darstellung von Emissionsdaten im mittleren Infrarotbereich (Wellenl\u00e4ngen zwischen 4 und 15 Mikrometern), die Anfang Juli w\u00e4hrend mehrerer polarer Umlaufbahnen des ersten gestarteten CubeSat gesammelt wurden. Anschlie\u00dfend zoomt sie auf zwei Vorbeifl\u00fcge an Gr\u00f6nland heran. Die Bahnspuren dehnen sich vertikal aus, um zu zeigen, wie sich die Ferninfrarotstrahlung in der Atmosph\u00e4re ver\u00e4ndert. Die Visualisierung endet mit der Fokussierung auf den Bereich, in dem sich die beiden Durchg\u00e4nge schneiden, und zeigt, wie sich die Intensit\u00e4t der Ferninfrarotstrahlung in den neun Stunden zwischen den beiden Umlaufbahnen ver\u00e4ndert hat.<\/span><\/p>\n

Die beiden PREFIRE CubeSats befinden sich auf asynchronen, zirkumpolaren Umlaufbahnen, das hei\u00dft, sie \u00fcberfliegen innerhalb weniger Stunden dieselben Orte in der Arktis und Antarktis und sammeln dabei dieselben Daten. Dadurch steht den Forschern eine Zeitreihe von Messungen zur Verf\u00fcgung, mit deren Hilfe sie relativ kurzfristige Ph\u00e4nomene wie schmelzende Eisschilde oder Wolkenbildung und deren Auswirkungen auf die Ferninfrarotstrahlung im Laufe der Zeit untersuchen k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

Die PREFIRE-Mission wurde gemeinsam von der NASA und der University of Wisconsin-Madison entwickelt. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA, eine Caltech-Abteilung in Pasadena, Kalifornien, leitet die Mission f\u00fcr das Science Mission Directorate der NASA und stellt die Spektrometer bereit. Blue Canyon Technologies hat die CubeSats gebaut und betreibt sie jetzt, und die University of Wisconsin-Madison verarbeitet und analysiert die von den Instrumenten gesammelten Daten.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die Forscher nutzten \u00fcber mehr als 120 Jahre gesammelte Daten, um zu verstehen, wie sich schmelzendes Eis, ersch\u00f6pftes Grundwasser und steigende Meeresspiegel auf die Rotationsachse des Planeten und die zunehmende Tagesl\u00e4nge auswirken.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1639,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[23,759],"tags":[355,359,360,356,405],"class_list":{"0":"post-1638","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-klimat","8":"category-klimawandel","9":"tag-antarktis","10":"tag-arktis","11":"tag-erwarmung","12":"tag-gletscher","13":"tag-gronland"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1638","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1638"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1638\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1640,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1638\/revisions\/1640"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1639"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1638"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1638"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1638"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}