Klimawandel in Sachsen Sachstand und Ausblick...ph e n 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 V e r...

Referat: Integrativer Umweltschutz, Klimawandel

Halle16. Juni 2006Landesamt für Umwelt und Geologie

Autor: Wilfried Küchler

Klimawandel in SachsenSachstand und Ausblick

Wilfried Wilfried KKüüchlerchlerSSäächsisches Landesamt chsisches Landesamt ffüür Umwelt und Geologier Umwelt und Geologie

Vortrag Halle 16. Junii 2006




Gliederung

VorbetrachtungIntegrierter Klimaschutz in Sachsen Klima-Diagnose Klima-ProjektionDas Wetterlagenkonzept




Es geht längst nicht mehr darum, ob es zum (anthropogenen) Klimawandel kommt, dieser hat ja bereits begonnen,sondern nur noch darum, wie gravierend dieklimatischen Veränderungen und ihreAuswirkungen voraussichtlich sein werden.

Globaler Klimawandel -eine Schicksalsfragefür kommende Generationen




Umdenken setzt ein ……

Der Klimawandel ist weltweit die größte Herausforderung. (Tony Blair / Professor Sir David King)

Klimawandel ist größte Bedrohung,die über der Menschheit hängt. (Jacques Chirac)

Das Wirtschaften auf der Basis der heutigenEnergiepolitik ist ein „Selbstmordprogramm“.(Klaus Töpfer)




69 % der Deutschen erwarten Klimakatastrophe……………

SPIEGEL 12. Juni 2006




Quelle: Geo Risks Research Dept., Münchener Rück, 2006

Große Unwetter- und Flutkatastrophen 1950 bis 1999 nach Dekaden

15 16

29

44

74

62,946,7

88,7

141,8

477,0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1950-1959 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999

Dekade

Anz

ahl g

roße

r Kat

astr

ophe

n

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

Verlu

ste

in M

rd. U

SD

Anzahl der Katastrophen Wirtschaftliche Verluste in Milliarden USD (in Werten von 2005)




Zum Treibhausgas CO2

Die Menschheit verbrennt derzeit jährlich etwa so viel fossile Brennstoffe, wie sich in einer Million Jahre gebildet haben.Knapp die Hälfte des dabei freigesetzten CO2 verbleibt (noch !)in der Atmosphäre.

Neueste Proxy-Daten zeigen:-> So hohe CO2-Konzentrationen in der Atmosphärewie heute (380 ppm) sind in den vergangenen 23 Millionen Jahren nie aufgetreten




Rekonstruktion der CO2-Konzentration 85.000 Jahre - 60 Millionen Jahre vor heute

0500

1000150020002500300035004000

59,9

55,8

52,2

50,3

46,1

44,3

40,1 23

19,9

16,7 15

13,1

11,4

9,02 6

3,31

1,49

0,09

Millionen Jahre vor heute

CO

2 -Kon

zent

ratio

n (p

pm)

Max 23 Mill Jahre: 341 ppm

World Data Center for Paleoclimatology, Boulder

Pearson, P.N. and M.R. Palmer, 2003

and NOAA Paleoclimatology Program

Tropischer Pazifik (Sedimente)




Stephen HawkingBritischer Physiker (Kosmologie)

Unserem winzigen blauen Planeten drohen viele Gefahren.

Aber die größte Gefahr, die mich besorgt macht, ist die globale Erwärmung.

Die weltweite Erwärmung könnte dazu führen, dass in den Ozeanen gespeichertes Kohlendioxid zusätzlich frei gesetzt wird.




Noch funktioniert die „CO2-Senke Ozean“




Das Leben auf der Erde könnte in einem ebenso höllischen Klima enden,wie es derzeit auf der Venus herrscht

(Stephen Hawking)

Treibhauseffekt auf Venus ist eine Demonstration der Konsequenzen aller Klimasünden, die wir auf der Erde begehen

(Koichiro Oyama)Institute of Space and Astronautical Science, Japan




Gliederung

Integrierter Klimaschutz in SachsenKlima-Diagnose Klima-ProjektionDas Wetterlagenkonzept




Politik:

Internationale/Nationale

Klimaschutz-ziele

Klimaschutz

Wie können die Treibhaus-gasemissionen in Sachsen

reduziert werden?

Erfassung der Treib-hausgasemissionenSächsisches Klima-schutzprogrammEnergieeffizienz Erneuerbare Energien

Integrierter Klimaschutz in Sachsen

Klimawandel

Wie verändert sich das Klima in Sachsen?

DiagnoseKlimatrends

Projektion Klimasimulation

Klimafolgen

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel

in Sachsen?

Szenarien derAuswirkungenAnpassungs-maßnahmen

Wissenschaft:

GlobalerKlimawandel




Erste Pilotstudien zur regionalen Klimaentwicklung in Deutschland

Bayern-Studie / Dynamische MethodeBayerischer Klimaforschungsverbund 1995 und 1999

Brandenburg-Studie / Statistisches ModellPotsdam-Institut für Klimafolgenforschung 1996

Sachsen-Studie / Statistisches DownscalingSächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie 2000




Broschüre „Klimawandel in Sachsen“2005




Gliederung

Klima-Diagnose Klima-ProjektionDas Wetterlagenkonzept




2005 extrem warm in Arktis

11jährig gleitende Mittel

Pinatubo (Philippinen)Juni 1991




Temperaturtrends Änderung 1900 - 2000 / 100 Jahre

Global 0,7 KEuropa 0,95 K

Global 1,4 - 5,8 KEuropa 2,0 - 6,3 K

Diagnose

Projektion

Beispiele: Schweiz bis 1,6 KDiagnose Deutschland 0,9 K

Polen 0 bis 0,7 K




Klima-Diagnose Regional




Internet / Publikationen…. Vorsicht !




T r e n d d e r L u ft te m p e r a tu r 1 7 8 1 -1 9 7 0 W ie n u n d H o h e n p e is s e n b e r g

5

6

7

8

1781

1788

1795

1802

1809

1816

1823

1830

1837

1844

1851

1858

1865

1872

1879

1886

1893

1900

1907

1914

1921

1928

1935

1942

1949

1956

1963

1970

Luft

tem

pera

tur i

n °C

H o h e n p e is s e n b e r g

1 1 jä h r ig g le ite n d e M it te l

W ie n ( n o r m ie r t )

nur bis 1970 !!

T r e n d d e r L u f t te m p e r a tu r 1 7 8 1 -1 9 7 0 B e r lin u n d H o h e n p e is s e n b e r g

5

6

7

8

1781

1788

1795

1802

1809

1816

1823

1830

1837

1844

1851

1858

1865

1872

1879

1886

1893

1900

1907

1914

1921

1928

1935

1942

1949

1956

1963

1970

Luft

tem

pera

tur i

n °C

H o h e n p e is s e n b e r g

1 1 jä h r ig g le ite n d e M it te l

B e r l in ( n o r m ie r t )




Zeichen des Klimawandels: Beobachtete Änderungen?

Räumliche Ausdehnung: Sicherheit:

Global hoch

Kontinental mittel

Regional niedrig

Ursache:

Global: Strahlungshaushalt dominiert

Kontinental: Land-Meerverteilung (Kontinentalität)

Regional: Wetterlagen etc.




Trend der Jahresmittelwerte der Lufttemperatur Station Fichtelberg 1901-2000

y = 0,0064x + 2,601

1

2

3

4

5

1901

1906

1911

1916

1921

1926

1931

1936

1941

1946

1951

1956

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

Jahr

esm

ittel

der

LT

in °C




Lineare Niederschlagtrends in %, Deutschland, 1901-2000

Winter Sommer




Trend der Sommerhalbjahres-Niederschlagshöhen Station Skassa 1901-2000 / 11jährig gleit. Mittel

y = -1,2738x + 423,84

200

250

300

350

400

450

500

1901

1906

1911

1916

1921

1926

1931

1936

1941

1946

1951

1956

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

Nie

ders

chla

gshö

he in

mm




Gliederung

Klima-ProjektionDas Wetterlagenkonzept




Erwartete Änderungen der globalen Mitteltemperatur bis 2100 für die SRES-Emissionsszenarien (Special Report on Emission Scenarios) : 1,4 bis 5,8 Grad (Europa: 2,0 bis 6,3 Grad)

B1

A2

A1B




Regionale Klimamodelle 2006

Statistisches Downscaling

Bezüge zwischen den Resultatendes globalen Modells und den lokalenMessreihen von Klimagrößen

Modell WETREG des CEC Potsdam

Dynamische Methode

Einbettung eines zeitlich und räumlichhöher aufgelöstes dynamisches Modellin ein globales Modell

Modell REMO des MPI-M Hamburg

Basis: Globale Klimasimulationen mittelsECHAM5/MPI-OM für die SRES-Emissionsszenarien A1B, A2 und B1des IPCC

CEC -> Climate & Environment Consulting GmbH PotsdamMPI -> Max-Planck-Institut für Meteorologie Hamburg




Projektionen meteorologischer Felder

für Europa

Diagnose meteorologischer Felder

für Europa

Meteorologische Beobachtungswerte für

Sachsen

( Globales Modell ECHAM5)

(neu: Re-Analysen des ECMWF Reading)

(Klimastationen des Deutschen

Wetterdienstes)

Globale Simulation Messdaten (freie Atmosphäre)

Messdaten (Boden)

Statistisches Downscaling für Sachsen(Regionales Modell WEREX / Identifikation and Klassifikation der Zirkulationsmuster

und wetterlagenspezifische Regressionsanalyse)

Regionale Simulation

Projektion der Zeitreihen der Klimaelemente für Sachsen




zum Wetterlagenkonzept

-> am Ende, falls noch Zeit




WEREX IV09/05 – 08/06

PROELBE01/06 – 07/06

WETREG / TRANSWET10/05 – 10/06

REKLISA04/99 – 12/00

WEREX I06/02 – 02/03

WEREX II10/03 – 12/03

WEREX III03/04 – 12/04

WEREX 210009/04 – 12/04

Forschungsprojekte Forschungsprojekte

KlimaprojektionKlimaprojektion

DeutschlandSachsen

Optimierung des Optimierung des

regionalen Modellsregionalen Modells




Forschungsprojekt WEREX IV

Neuentwicklung von regional hoch aufgelösten Wetterlagen für den Freistaat Sachsen und Bereitstellung regionaler Klimaszenarien mit dem Regionalisierungsmodell WEREX 2005 auf der Basis von globalen Klimasimulationen mit ECHAM5/MPI-OM T63L31 2010 bis 2100 für die SRES Szenarien B1, A1B und A2

Laufzeit: 08/2005-07/2006

Meteo-Research, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

-> Bei ECHAM5 Verbesserung der Modellphysik und höhere Auflösung/ Ablösung

des bisherigen Modells ECHAM4-OPYC3-T42 (siehe Folie 15)

-> Fokussierung auf Szenarien B1, A1B und A2

-> Transienter Lauf, d.h. ununterbrochene Simulation von 1950 bis 2100 unter jeweils

projizierten Konzentrationsanstiegen der THG

-> Fokussierung auf 3 regionale Szenarien (feuchteste, mittlere und trockenste Variante)

-> jetzt: ERA-40 Reanalysedaten des ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather

Forecasts, Reading, Great Britain) bislang: NCEP/NCAR Reanalysen Washington

Neu: 1° x 1°-Auflösung/ bislang 2,5° x 2,5°; neuartige Prediktoren seit 2005, z.B.

thermischer Wind, Winddrehung, Stabilität -> relevant für Niederschlag)




Projektion der Häufigkeiten der Kenntage

19

41

5

10

3

12

38

19

29

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Eistage Frosttage Sommertage Heiße Tage Tropennächte

Anza

hl T

age

2001-20102091-2100




Resümee: Trockenheit und Dürre -> Voraussichtlich Problem Nr. 1 in Sachsenim 21. Jahrhundert

Gravierender Temperaturanstieg (stärkere Verdunstung)

Markanter Rückgang der Niederschläge in der Vegetationsperiode

Keine nennenswerte Zunahme der Winterniederschläge in Sachsen

Rückgang der Niederschläge findet vor allem in Regionen statt, die a priori sehr wenig Niederschlag aufweisen (Nord- und Ostsachsen; südliches Brandenburg; Gebiete in Sachsen-Anhalt und Thüringen)




Abweichung der Sommertemperaturen (Mittel Juni-August) vom Mittelwert 1961-1990 der bodennahen Lufttemperatur in Deutschland

im Zeitraum 1880-2003




Häufigkeitsanalyse der Schweizer Sommer 1864-2003

Häufigkeit




Modellsimulationen für Gegenwart und Zukunft




Animation Niederschlag Dekadenmittel Sommer

21. Jahrhundert für SACHSEN

Beispiel: SRES-Emissionsszenario A1B

Quelle: Wolfgang Enke, Arne Spekat, Frank KreienkampClimate & Environment Consulting GmbHZwischenbericht: Transiente Szenarien – WEREX IV,Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, April 2006




Klimafolgen-> nur ein Beispiel




Potenzielle Waldgesellschaften - Tiefland Sachsen –

Referenz- und 95 mm - Szenario



Autor: Wilfried KüchlerIch danke für Ihre

Aufmerksamkeit




Gliederung

Das Wetterlagenkonzept




Westliche Höhenströmung über Mitteleuropain der 3. Maidekade 2006




Stau- und Lee-Effekte bei

Niederschlagsmustern

im Mai 2006

-> Prägung durch Westwetterlagen




Trend des Großwettertyps Westim Sommer- und Winterhalbjahr 1881-2003

15

20

25

30

35

4018

81

1887

1893

1899

1905

1911

1917

1923

1929

1935

1941

1947

1953

1959

1965

1971

1977

1983

1989

1995

2001

Rel

ativ

e H

äufig

keite

n in

% SHJ

WHJ




Trend der Großwettertypen West, Südwest und Nordwest im SHJ 1881-2003

0

5

10

15

20

25

30

3518

81

1889

1897

1905

1913

1921

1929

1937

1945

1953

1961

1969

1977

1985

1993

2001

Rel

ativ

e H

äufig

keite

n in

%


West

Südwest

Nordwest




„Omega-Wetterlage“




Wetterlage am 9. August 2003extreme Hitze un Trockenheit in West-und Mitteleuropa




Zum Einfluss der Klimaänderung auf aktuelleExtremereignisse

Sommer 2003 wurde geprägt durch eine Häufung von„Omega-Wetterlagen“. Die Häufung selbst kann jedoch nicht erklärt werden. Hintergrund dieses Phänomens ist die innere Dynamik des Klimasystems.

Einzelne Wetterextreme können somit auch nicht als Signal einesKlimawandels interpretiert werden.

In den vergangenen 30 Jahren hat sich bei gleichzeitig ansteigendenTemperaturen die großräumige Zirkulation in Europa signifikantverändert (WHJ und SHJ gegenläufig)

Heiße und trockene Sommer und milde verregnete Winter „passensomit ins Bild“




Vb-Tief „Ilse“ über Mitteleuropa




Meteorologisch-synoptische Ursachen derStarkniederschläge am 12. August 2002

Für die beobachteten extremen Niederschläge in Sachsen durchTief „ILSE“ gab es folgende Ursachen (in Klammern grobe Schätzung des Beitrages in %):

(1) Für Vb – Tiefs typische Aufgleitprozesse (ca. 30 %)(2) Konvektive Prozesse (Schauer; Gewitter) (ca. 10 %)(3) Orographische Verstärkung (Erzgebirge) (ca. 60 %)(4) Lange Andauer der Hebungsprozesse

Die prekäre Hochwassersituation in den Ortschaften im und nahe dem Erzgebirgeresultierte also letztlich vor allem massiv auf dem Staueffekt am Nordrand desErzgebirges (auf Grund der Position des Tiefdruckgebietes sowie der Verstärkungdes NW-Windes infolge Druckgradientverschärfung)

Quelle: DWD

Klimawandel in Sachsen Sachstand und Ausblick...ph e n 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 V e r...

Documents

Transcript of Klimawandel in Sachsen Sachstand und Ausblick...ph e n 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 V e r...