Kaum ein Datensatz eignet sich so gut, um die Erderhitzung sichtbar zu machen, wie die des europäischen Klimawandeldienstes Copernicus. Deren Datensatz ERA5 zeigt die Temperatur der gesamten Erde in einem engmaschigen Gitter und ist die Basis für deren monatliche Auswertungen über die weltweite Oberflächentemperatur und dem Stand der Erderhitzung.
Die Pressemitteilungen von Copernicus enthalten auch Visualisierungen der Daten, diese nutzen als Vergleich allerdings den aktuellsten 30-Jahreszeitraum von 1990 bis 2020. In dieser Klimaperiode ist der Effekt des Klimawandels aber schon vorhanden, weshalb wir in der taz Redaktion mit den ERA5-Daten unsere Berichterstattung regelmäßig ergänzen: Diese enthalten nämlich auch die Daten für den Zeitraum 1961 bis 1990, der noch wenig vom Klimawandel beeinflusst war, und deshalb von der Weltwetterorganisation als Vergleichsperiode für die Erderhitzung empfohlen wird. (Noch besser wären freilich Daten aus dem 19. Jahrhundert, ERA5 gibt es aber leider erst ab 1940). Wir rechnen die Abweichung also von 1990 bis 2020 auf die Jahre 1961 bis 1990 um.
Dieser Post zeigt, wie die Temperaturdaten mit Python abgerufen und mit den Daten aus 1961 bis 1990 verglichen werden können, um eine eigene Weltkarte der Temperaturabweichung zu erzeugen. Für Python-Nutzer*innen gibt es hier ein Jupyter Notebook, das ich unten näher beschreibe.
Der Zugang zu den Daten läuft über die Climate Data Store API von Copernicus. Dafür braucht es einen kostenlosen Account und einen persönlichen API-Key. Damit lässt sich dann abfragen, welche Variable, welcher Zeitraum und welches Format gewünscht sind – hier: die monatlich gemittelte 2-Meter-Lufttemperatur für einen bestimmten Monat, und zwar sowohl für den aktuellen Jahrgang als auch für den Vergleichszeitraum 1961 bis 1990.
Es folgen zwei Aufbereitungsschritte. Erstens: ERA5 liefert Längengrade standardmäßig im Bereich 0 bis 360 Grad, gängige Kartenprojektionen erwarten aber -180 bis 180 Grad. Das Notebook verschiebt und sortiert das Gitter entsprechend. Zweitens: Die Rohdaten liegen in Kelvin vor und werden in das im Alltag gebräuchlichere Grad Celsius umgerechnet, dafür müssen nur 273,15 abgezogen werden.
Der eigentliche Kern der Auswertung ist dann die Anomalieberechnung – wir wollen wissen, wie sehr die Temperatur an jedem Punkt des Gitternetzes im aktuellen Jahr von dem Durchschnitt der Jahre 1961 bis 1990 abweicht. Dafür berechnen wir zunächst für jeden Punkt den Durchschnitt der Jahre 1961 bis 1990 und ziehen diese Werte dann von den aktuellen Temperaturwerten ab – was übrig bleibt ist die Erderhitzung für dieses Jahr.
Für die Darstellung verwenden wir die Robinson-Projektion, ein gängiger Kompromiss für Weltkarten, weil sie Flächen und Formen weniger verzerrt als andere Karten. Regionen, die heißer sind als der damalige Durchschnitt, werden rot eingefärbt, die wenigen Regionen, die kühler sind, sind blau. Ein Blick genügt dann, um zu sehen, wo es im Vergleich zum Zeitraum 1961–1990 deutlich wärmer geworden ist.
