Klimawandel in Hessen
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Klimawandel in Hessen Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes Deutschlandwetter im Mai 2013 Zweitnassester Mai seit 1881 war auch noch sehr trüb Abweichung Mai 2013 vom Mittel 1981-2010 Pressemitteilung DWD 28.5.2013 Hessen: • • • • Temperatur Niederschlag • • Temperatur: 11,3°C (langjähriges Mittel 12,1°C) Niederschlag: 139 l/m² (71 l/m²) Sonnenstunden: 112 h (194 h) sonnenscheinärmstes Bundesland Schlammlawine am 17. (während eines schweren Gewitters) in Heringen bei Bad Hersfeld (mehr als 15 Häuser beschädigt) intensiver Regen in NeukirchenHauptschwenda am 27. mit 53,4 l/m² Hochwasser: Fulda und Werra DWD-Witterungsreport, Juni 2013 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 2 Niederschlag Mai 200,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 1881 1887 1893 1899 1905 1911 1917 1923 1929 1935 1941 1947 1953 1959 1965 1971 1977 1983 1989 1995 2001 2007 2013 2013 Sonnenscheindauer Mai 2013 350 Hessen Deutschland 300 250 200 150 100 50 0 1951 1954 1957 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 In Hessen noch extremere Werte als in Deutschland, aber keine absoluten Rekorde Hessen Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen Deutschland 3 Wetter und Landwirtschaft in Deutschland im Frühjahr 2013: Extreme Bodenfeuchte wie seit 50 Jahren nicht mehr Pressemitteilung DWD 31.5.2013 „…sind aktuell rund 40 Prozent der Fläche Deutschlands von Bodenfeuchten betroffen, wie sie seit 1962 nicht mehr beobachtet wurden. … Ausnahmen gibt es im Wesentlichen im äußersten Osten und Westen des Landes.“ Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 4 Lufttemperatur Deutschland und global seit 1881 in °C als Abweichung vom Mittelwert 1961-1990 Legende Abweichung Deutschland Abweichung global linearer Trend Deutschland linearer Trend global Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 5 Wir müssen die langfristige Entwicklung im Blick behalten Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 6 Die zukünftigen CO2-Emissionen sind entscheidend CO2-Emissionen (Milliarden Tonnen Kohlenstoff) nur Zunahme Emissionsszenarien beschreiben die CO2-äquivalent Emissionen für verschiedene mögliche Varianten der zukünftigen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung Abnahme nach 2060 Abnahme nach 2040 SRES – Szenarien (IPCC - Special Report on Emissions Scenarios) Quelle: IPCC 2007 (WGI-AR4, Summary for Policymakers, Feb. 2007) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 7 Globale Klimamodelle berechnen die Lufttemperaturänderungen für die Emissionsszenarien Lufttemperatur E1-Szenario Mitigationsszenario, das Je nach Entwicklung für das 2°C-Ziel der EU der anthropogenen (Klimaänderung bis Ende Emissionen ergeben 2100 gegenüber vorsichnötig verschiedene industrieller Zeit) ist: LangfristigeErwärmungsStabilisierung Szenarien. der CO2-äquivalentKonzentrationen auf 450ppm mit einem Maximum von 535ppm um 2045 Quelle: IPCC 2007 (WGI-AR4, Summary for Policymakers, Feb. 2007) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 8 ! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können ! Perzentil-Darstellung der Modellergebnisse Wert, z.B. Temperatur [°C] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Datenmenge, z.B. Monatsmittel März 1993 bis 2011 (19 Jahre) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 9 ! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können ! Perzentil-Darstellung der Modellergebnisse 85 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert Wert, z.B. Temperatur [°C] 50 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert 4,63 °C 3,32 °C 15 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert 1,78 °C 1 0% 2 3 4 5 10 % 20 % 15. Perzentil 6 7 30 % 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 40 50. % 50 % 60 % Perzentil 70 % 80 % 90 % 85. Perzentil 100 % Ein Perzentil teilt die Datenmenge in Anteile. Beim 50. Perzentil sind 50% der Werte kleiner und sind größer. Beim Perzentil sind nur 15% der Werte Zur Ermittlung von50% Perzentilen werden die85. Werte der Größe nach sortiert. größer. Mit Perzentilen können z.B. Extremwertschwellen definiert werden. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 10 Temperatur Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 11 Temperatur Veränderung von Parametern Änderung der Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend Mitteltemperatur 1881–2009 linearer Trend Sommer 1881–2009 Sommer Änderung [K] -0,1 – 0 0,1 – 0,5 0,6 – 1,0 1,1 – 1,5 1,6 Änderung [K] -0,1 – 0 0,1 – 0,5 0,6 – 1,0 1,1 – 1,5 1,6 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 12 Veränderung von Parametern Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881–2009 Sommer Temperatur Änderung Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis Änderung[K]der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) -0,1 – 0 0,1 – 0,5 0,6 – 1,0 1,1 – 1,5 1,6 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 13 Veränderung von Parametern Änderung [K] Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881–2009 Temperatur Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) -0,1 – 0 0,1 – 0,5 Sommer 0,6 – 1,0 Zahl der Heißen Tage 1,1 – 1,5 1,6 Zahl der Heißen Tage 1955 - 1964 1955 - 1964 1965 - 1974 1965 - 1974 1975 - 1984 1975 - 1984 1985 - 1994 1985 - 1994 1995 - 2004 1995 - 2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 14 Veränderung von Parametern Änderung [K] Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881–2009 Temperatur Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) -0,1 – 0 0,1 – 0,5 Sommer 0,6 – 1,0 Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis 1,1 – 1,5 von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) 1,6 Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Zahl der Heißen Tage 1955 - 1964 1965 - 1974 1975 - 1984 1985 - 1994 1995 - 2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 15 Veränderung von Parametern Änderung [K] Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881–2009 Temperatur Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) -0,1 – 0 0,1 – 0,5 Sommer 0,6 – 1,0 1,1 – 1,5 1,6 Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Zahl der Heißen Tage 1955 - 1964 1965 - 1974 1975 - 1984 1985 - 1994 1995 - 2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 16 Lufttemperatur Deutschland – Hessen - Frankfurt 13°C Frankfurt-Palmengarten Stationsverlegungen 12 1856 - 2007 Stationsverlegungen 11 10 9 8 7 6 1857 1867 1877 1887 1897 Deutschland 30-jähr.D 30 Mittelwerte one-sided Deutschland Hessen 1881 - 2012 1881 - 2012 1907 1917 (einseitig) 1927 1937 1947 1957 1967 Hessen 5-jähr. Mittelwerte Hessen 30 one-sided Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 1977 1987 1997 2007 Frankfurt-Palmengarten Jahre Ffm einzelne Palm 30 one-sided 17 Anzahl der Heißen Tage 25 MAX-Temperatur ≥ 30 °C seit 1950 in °C 20 15 Hessen 10 Legende 5 Einzeljahre polynomischer Trend linearer Trend 0 1950 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 2010 18 Änderung Hitzetage pro Jahr: 2071-2100 im Vergleich zu 1971-2000 Quelle: http://atlas.umwelt.hessen.de/ Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 19 Frankfurt am Main Mittlere Anzahl der Sommertage (Tmax ≥ 25°C) Modell: MUKLIMO_3 Antrieb: Beobachtungen 1971 – 2000 Innenstadt Evaluierung: Offenbach (1971-77 & 1980-95) Simulation 52.2 d/a Beobachtung 49.6 d/a Rhein-Main-Airport (1971-2000) Simulation 40.3 d/a Beobachtung 46.1 d/a Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 20 ! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können ! Klimawandel – Auswirkungen in der Stadt Änderung der Zahl der Sommertage 1961 – 2100 in Frankfurt/Main Wirkmodell MUKLIMO_3 Antrieb durch CLM (A1B) Quelle: Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klima- und Umweltberatung Stand 09/2011 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 21 ! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können ! Einfluss von Landnutzungsänderungen auf Sommertage 1971 - 2000 in Frankfurt/Main Geplante Landnutzung Änderung Sommertage Nordosten Frankfurts Das sommerliche Temperaturniveau wird reduziert durch neue Grünflächen und erhöht durch verdichtete Bebauung. Geeignete Stadtplanung ist eine Möglichkeit zur Anpassung an den Klimawandel Wald Park Ein-, Mehrfam.haussiedl. Reihenhaussiedl. Zeilenbebauung Blockbebauung Gewerbe (dicht) Zeilenbeb. + Hochhäuser Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 Tage pro Jahr GüterBahnhof 22 Anzahl der Eistage MAX-Temperatur ≤ 0°C seit 1951 in Tagen 70 60 50 40 Hessen 30 20 Legende Einzeljahre 10 polynomischer Trend linearer Trend 0 1951 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 2011 23 Niederschlag Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 24 Veränderung von Parametern Niederschlag Trend derder mittleren Niederschlagsmenge Trend mittleren Niederschlagsmenge Winter Sommer Winter Sommer -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 25 Veränderung von Parametern Niederschlag ÄnderungNiederschlagsmenge der mittleren Niederschlagsmenge der mittleren auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Sommer auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Trend der mittleren Niederschlagsmenge Änderung Winter 50 40 30 50 20 40 10 0 30-10 20-20 -30 10-40 0-50 % Sommer Sommer Winter -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 -10 -20 -30 -40 -50 % +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Winter Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 26 Niederschlag Veränderung von Parametern Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Sommer Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 % Sommer Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Winter Sommer -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Sommer 0 Winter 0 1 2 3 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade Winter 1955-1964 1955-1964 1965-1974 1965-1974 1975-1984 1975-1984 1985-1994 1995-2004 1985-1994 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 1995-2004 27 Veränderung von Parametern Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Sommer Niederschlag Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 % Sommer Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Winter Vergleich zu 1961–2000 Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) 6 Projektionen bis 2100 im Sommer zu A1B-Szenario Vergleich 1961–2000 -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 1 0 2 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % 3 Winter 1955-1964 1965-1974 Winter 6 Projektionen deutliche Zunahme A1B-Szenario Winter moderate Zunahme deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung keine Änderung leichte Abnahme 1985-1994 1995-2004 leichte Abnahme 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade 1975-1984 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 28 Veränderung von Parametern Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Sommer Niederschlag Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 % Sommer Winter -48 -40 -32 -24 -16 -8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Sommer 0 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Vergleich zu 1961–2000 6 Projektionen A1B-Szenario Winter 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen Winter deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme 29 Sommer Niederschlagshöhen für Hessen seit 1881 in mm Niederschlagshöhe Mittelwert 1961-1990 Hessen geglätteter Mittelwert linearer Trend 1881 Jahr 1881 2012 Winter 2012 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 1881 2012 30 Anzahl der Tage mit mindestens 30 mm Niederschlag seit 1950 in Tagen 4 3 2 Hessen 1 Legende Einzeljahre linearer Trend 0 1950 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 31 Skeptizismus Trendskeptiker bezweifeln, dass es einen eindeutigen Erwärmungstrend im Wettergeschehen gibt. Ursachenskeptiker bezweifeln den Zusammenhang zwischen der Temperaturentwicklung und dem CO2-Gehalt der Atmosphäre. Folgenskeptiker bezweifeln, dass eine Erwärmung gravierende negative Folgen hat. Quelle: MEV-Verlag http://www.klimaskeptiker.info/ Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 32 Trendskeptiker: Erwärmung seit 1998 gestoppt? Klimatrend steht bis heute nicht im Widerspruch zu den Projektionen der IPCC- Modelle, da sich natürliche Schwankungen und anthropogene Erwärmung überlagern. Globale Mitteltemperatur 1850 – 2008 leichter Rückgang der Temperatur im globalen Mittel von 1998-2008 um ca. 0,2 °C: Abweichung (°C) zum Zeitraum 1961-1990 l Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 33 Klimasimulation mit gekoppelten globalen Klimamodellen IPCC-AR4-Modelle nutzen bis zu 18 verschiedene Randbedingungen als Antrieb („Forcing Agents“) Mit anthropogenen Einflüssen (u. a.): CO2 Landnutzung Natürlich (ohne anthropogene Einflüsse): solare Aktivität vulkanische Aktivität Quelle: IPCC 2007 Der beobachtete Temperaturverlauf ist nicht mit ausschließlich natürlichen Antrieben zu erklären. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 34 Ursachenskeptiker: CO2-Konzentration und Temperatur Quelle: JD Shakun et al., Nature 484, 49-54 (2012) doi:10.1038/nature10915 Heute: Andere Ursache, gleicher Mechanismus Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen Paläo-Klima CO2 verstärkt die durch Schwankungen in der Erdumlaufbahn verursachte Temperaturerhöhung an den Polen so stark, dass sie sich auf die gesamte Erdoberfläche ausdehnt. 35 „Klimawandel-Skeptiker“: Solare Variabilität ist hauptverantwortlich für den beobachteten Klimawandel Temperatur CO2 Sonnenflecken Sonnenaktivität und Temperaturabweichung gute Übereinstimmung Divergenz Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen wichtigstes Gegenargument: CO2 (ppm) Zahl der Sonnenflecken Temperaturabweichung (°C) Temperatur, CO2 und Sonnenflecken (als Maß für die Sonnenaktivität) Kurven (Sonnenaktivität und Globaltemperatur) divergieren spätestens seit 1980 (z.B. Lockwood & Fröhlich, 2007) 36 Alarmismus Übertreibung der Bedrohung Ursachen Erklärung wissenschaftlicher Hypothesen zur Wahrheit Hockeyschlägerkurve Trend Bewusste oder unbewusste Ignoranz unvermeidlicher Unsicherheiten Fehler im IPCC AR4 Gletscher im Himalaya Meeresspiegelanstieg NL Africagate Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen Folgen 37 Klimawandel in Hessen – ein Fazit Unser Klima ist geprägt durch eine hohe Variabilität. Selbst eine Stagnation der Erwärmung über mehrere Jahre wäre kein Beweis für ein Ende des Klimawandels. Das Klimasystem ist zu komplex, um alle Prozesse bereits heute verstehen und vollständig berücksichtigen zu können. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen Anpassung an den Klimawandel kann und muss dennoch trotz aller noch vorhandenen Unsicherheiten jetzt erfolgen! Die Bundesländer spielen dabei eine wesentliche Rolle! 38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 39
