Globales Rahmenwerk für Klimaservices
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Deutscher Wetterdienst Klimaservices des DWD für das Global Framework for Climate Services (GFCS) - Anforderungen an den GMES Climate Service Klaus-Jürgen Schreiber Dr. Paul Becker Deutscher Wetterdienst (DWD) Geschäftsbereich Klima und Umwelt Email: [email protected] Deutscher Wetterdienst Überblick 1 2 3 Politischer Hintergrund DWD’s Klimaservices zur Unterstützung von GFCS: - Klimaüberwachung - Modellierung, Vorhersage und Projektion - Bewertung, Nutzerberatung und Information Anforderungen an GMES Politischer Hintergrund für deutsche Klimaservices Nationale politische Vorgaben •Gesetz über den Deutschen Wetterdienst (DWD-Gesetz) •Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel Europäische Politik-Vorgaben •EU White Paper zur Anpassung an den Klimawandel Politische Maßnahmen auf globaler Ebene •Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) •Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) •Globale Rahmenwerk für Klimaservices (GFCS) GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 3 Politischer Hintergrund für deutsche Klimaservices Globales Rahmenwerk für Klimaservices: Die Struktur Nutzer, Regierung, Privatwirtschaft, Forschung, Verkehr, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Gesundheitswesen, Bauwirtschaft, Katastrophenschutz, Umwelt, Tourismus Nutzer - Schnittstelle Klima Service Informationssystem Beobachtungen und Monitoring GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Forschung, Modelle und Vorhersage Folie 4 Extremwetter-Ereignisse in 2010 in Deutschland Tornados Überschwemmungen 2010 gab es mehr als Starkniederschläge 26 bestätigte Tornados verursachten lokal und mehr als 100 und regional ÜberApfel blüht jetzt fast 14 Tage Verdachtsfälle in flutungen im früher als zu Beginn der 1960er Deutschland Sommer (Source: http://www.tornadoliste.de/ Hitzewelle und Dürre Quelle: www.dwd.de/presse Jahre Dienstleistungen des DWD (Vorhersagen und Warnungen, Sturm Xynthia Nutzerberatungen, 26.-28.02 2010 Klima- und UmweltMaximale Windböen: aber: starke Schwankungen von Jahr zu Jahrals Beitrag services) Europe – 238 km/h zum Schutz von Deutschland – 180 km/h Leben und Eigentum vor Wetter und Klima Quelle: Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klimaüberwachung Risiken GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Hitzewelle und Trockenheit von Ende Juni bis zur 3. Julidekade in fast ganz Deutschland Quelle: www.dwd.de/presse Folie 5 Handlungsoptionen zum Klimawandel Vermeidung ist nicht mehr möglich – der Klimazug rollt Mitigation/ Abschwächung Adaptation/ Anpassung erfordert die Reduzierung der Treibhausgase Problem: Maßnahmen sind oft unpopulär und wirken erst in vielen Jahren heute schon auf absehbare Folgen des Klimawandels reagieren und soweit möglich daran anpassen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Beitrag des DWD: Klimaservices • Klima überwachen • forschen • modellieren/projizieren • bewerten • beraten Folie 6 Überblick 1 2 3 Politischer Hintergrund DWD’s Klimaservices zur Unterstützung von GFCS: - Klimaüberwachung - Modellierung, Vorhersage und Projektion - Bewertung, Nutzerberatung und Information Anforderungen an GMES Folie 7 Klimaüberwachung Klimaservices GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 8 Klimaüberwachung Datenquellen für die Klimaüberwachung im DWD (inkl. zeitlicher Entwicklung der Datenvolumina) GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 9 Klimaüberwachung Steigende Anzahl von Stationen mit Temperaturdaten Verlängerung der verfügbaren Zeitreihen in die Vergangenheit: KLIDADIGI und HISTOR 10-Minutenwerte Anzahl in unterschiedlicher zeitlicher Auflösung Tageswerte Monatswerte Stundenwerte GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 11 Klimaüberwachung Klimamonitoring Datenbasen und –Zentren beim DWD • Climate Data Center (CDC) • Global Precipitation Climatology Centre (GPCC) • EUMETSAT Satellite Application Facility on Climate Monitoring (CM-SAF) • Pilot Regional Climate Center on Climate Monitoring for RA VI (RCC-CM) • GCOS Reference Upper Air Network (GRUAN) Lead Centre Klimaanalyse / Klimadiagnose • Global Atmospheric Watch (GAW) Global Station and Dobson Regional Centre (RA VI) • Baseline Surface Radiation Network (BSRN) Reference Station and Regional Radiation Centre (RA VI) • Maritime Data Center (GCC) GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 12 Modellierung, Vorhersage, Projektion Klimaservices GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 13 Modellierung, Vorhersage, Projektion Herausforderungen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 14 Modellierung, Vorhersage, Projektion „Seamless Prediction“ Planungsvorhaben und Finanzpläne haben oft Zeithorizonte von 10 bis 15 Jahren Prognoselücke Entwicklung eines einheitlichen Ensemble-Vorhersagesystems für Zeitskalen von der NWV bis zur Klimaprojektion und Schließung von Lücken in der zeitlichen Abdeckung der Prognosen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 15 Modellierung, Vorhersage, Projektion Downscaling von Klimaprojektionen Vom globalen Klimamodell zum Wirkmodell (~ 150 km) (50 km – 10 km) (500 m – 50 m) GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 16 Modellierung, Vorhersage, Projektion Extremwerte aus Datensätzen regionaler Klimamodelle Behördenallianz Unsere Gesellschaft ist besonders vulnerabel gegenüber Veränderungen der extremen Wetterereignisse. Mittlere Erwärmung! Erhöhte Variabilität? ZIEL: Die erwarteten regionalen Änderungen im Extremverhalten von Lufttemperatur, Niederschlag und Windgeschwindigkeit sind aus den Ergebnissen der regionalen Klimamodelle abzuleiten. GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 17 Modellierung, Vorhersage, Projektion Abschätzung der Unsicherheiten Ensembleansatz für Klimaprojektionen Treibhausgasemissionen Globales Klima Regionales Klima Nutzeranforderungen Treibhausgaskonzentrationen Regionale Klimafolgen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 18 Nutzer Handlungsoptionen Bewertung und Begutachtung Klimaservices GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 21 Bewertung und Begutachtung Sektorspezifische Bewertung und Nutzerberatung Untersuchung von Auswirkungen des Klimawandels mit Hilfe von Szenario-Rechnungen basierend auf Wirkmodellen für die Sektoren Bevölkerungsschutz Wasserwirtschaft Biodiversität* und Ökologie *Kooperation mit Senckenberg Deutsche Anpassungstrategie Gesundheitswesen Landwirtschaft Stadtplanung GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Maritimer Sektor Folie 22 Bewertung und Begutachtung Auswirkungen in der Landwirtschaft: Änderung des Vegetationsbeginns Perzentile 2011 – 2040 2021 2050 2031 2060 2041 2070 2051 2080 2061 2090 2071 2100 Anzahl der Tage 15. 50. (im Vergleich zur internationalen Referenzperiode 1961–1990) 85. Ensemble von 21 regionalen Klimamodellen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 24 Bewertung und Begutachtung KLIWAS – Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt KLIWAS ist Teil der Deutschen Anpassungsstrategie DAS Den wassergebundenen Transport auf die Auswirkungen des Klimawandels vorbereiten: 1. Beschaffung und Regionalisierung globaler und regionaler Klimaprojektionen (Ensembleansatz) 2. Bewertung der Anfälligkeit der Schifffahrt (inkl. einer Abschätzung der zukünftigen Kosten dieser besonderen Transportart) 3. Benennung von Optionen für Maßnahmen und Entwicklung spezifischer Anpassungsstrategien (Wasserstraßen, Küsten und Flussmündungen) GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 25 Nutzerberatung und Information Klimaservices GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 26 Nutzerberatung und Information Klimaatlas Deutschland www.dwd.de/klimaatlas Navigieren durch das aktuelle und projizierte Klima Deutschlands auf Basis von Beobachtung und regionaler Klimamodellierung GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 27 Nutzerberatung und Information Anforderungen an Klimaservices aus Nutzersicht Typische Fragen der Nutzer: Woher bekomme ich Daten oder Expertise zum Klimawandel? Welche Folgen des Klimawandels wird es in meiner Region geben? Was passiert in den nächsten Monaten, was in den nächsten 10 Jahren? Wie verhält es sich mit Trends und Extremereignissen? Wie groß ist die Unsicherheit dieser Klimasimulationen für meine Region? Wann gibt es bessere Klimasimulationen? Welche Konsequenzen haben die Szenarienergebnisse für meine Interessen? GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 28 Nutzerberatung und Information Climate Data Center (CDC) Einfacher Zugang zu allen Klima-relevanten Daten im Deutscher Wetterdienst Aktuelle Klimadaten data Vergangenheit (Klimadaten) Zukunft (Simulierte Klimadaten) Stationswerte Rasterdaten (interpolierte Stationsdaten, Satellitendaten, Reanalysen) Quantifizierte Unsicherheit Abgeleitete Größen (Wirkmodellierung) CDC Rasterdaten Quantifizierte Unsicherheit www.dwd.de/cdc USER Politik Öffentlichkeit GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Wirtschaft Forschung Folie 30 Nutzerberatung und Information Deutsches Klimaforschungs- und Informationsnetzwerk Regionale Einrichtungen für Klimaservice und Beratung DWD andere Bundes- und Landesbehörden mit Bezug zum Klimawandel Einrichtungen zur Klima- und/ oder Klimafolgenforschung DWD andere Vorteil der dezentralen Struktur: Kommunikation vor Ort zwischen Wissenschaftlern, Serviceanbietern und Entscheidungsträgern GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 31 Überblick 1 2 3 Politischer Hintergrund DWD’s Klimaservices zur Unterstützung von GFCS: - Klimaüberwachung - Modellierung, Vorhersage und Projektion - Bewertung, Nutzerberatung und Information Anforderungen an GMES Folie 32 Anforderungen an GMES Extremereignisse im Focus Hochwasser in Thailand 2011 Dürre in Texas 2011 Ein Drittel des Landes ist infolge weit überdurchschnittlicher Monsunregen seit Ende Juli von Überschwemmungen betroffen. Extreme Dürre bis September in 97 % der Fläche. Heißester Sommer in Texas seit Aufzeichnungsbeginn 1895. Quelle: 162140_W606_Dürre_texas1_Tony_Gutierrez Quelle: bangkok_HA_Sport_Ba_966984c dapd/DAPD Akkumulierte Niederschlagshöhen in Bagkok Niederschlaghöhe (mm) Es werden Monitoring-Produkte benötigt, die Extremereignisse hinsichtlich ihres räumlichen und zeitlichen Auftretens einheitlich bewerten, um Prognosen zu validieren. 2000 1600 1200 800 400 0 1 Mai 1 Jun 2 Jul 2 akkumulierte tägliche Niederschläge 2011 GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Aug 2 Sep 3 Okt akkumulierte Monatsmittel 1961-1990 Folie 33 Anforderungen an GMES Anforderungen aus der Agrarmeteorologie Für die Beratung der Landwirtschaft werden zeitnah benötigt: - Vegetationsstand, Pflanzenaktivität - Wasserversorgung des Bodens (Bodenfeuchte) in verschiedenen Schichten bis 60cm - Verdunstung landwirtschaftlicher Nutzflächen - Schneebedeckung und –höhe - Bodenzustand (gefroren, feucht, …) - Lokalisierung von Wald- und Grasbrand Folie 34 Anforderungen an GMES Allgemeine Anforderungen an GMES Bereitstellung von einheitlichen Referenzdatensätzen für : - das Klimamonitoring auf Basis der ECVs von GCOS die Validierung hochaufgelöster Klimamodelle die Bewertung von Extremereignissen die Ableitung von Impact - Indikatoren für verschiedene Anwendungen die Nutzerberatung auf Bundes-, Landes- und kommunaler Ebene in Verbindung mit Landesbehörden GMES – Datensätze: - operationelle und konsistente Generierung - in hoher, konstanter Qualität mit aktueller Produktbeschreibung schnelle und einfache Bereitstellung nachhaltige Verfügbarkeit integrativer Ansatz auf Basis der Daten aller vorhandenen Beobachtungsplattformen GMES Thementage Deutschland – München , 24.-25.11.2011 Folie 35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Meteosat 9 - March 3, 2010 12:00 UTC Folie 37
