Extreme Niederschlagsereignisse werden im
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20. Symposium Flussgebietsmanagement beim Wupperverband Wuppertal, 21./22. Juni 2017 Klimawandel in Nordrhein-Westfalen Guido Halbig Deutscher Wetterdienst Leiter Regionales Klimabüro Essen Leiter der Niederlassung Essen 𝐺𝐻 20. Symposium Flussgebietsmanagement beim Wupperverband Wuppertal, 21./22. Juni 2017 Klimawandel in Nordrhein-Westfalen Guido Halbig Deutscher Wetterdienst Leiter Regionales Klimabüro Essen Leiter der Niederlassung Essen 𝐺𝐻 Klimawandel 𝐺𝐻 Klimawandel Anstieg des globalen beobachtet Jahresmittels der Temperaturanstieg Oberflächentemperatur weltweit und in Deutschland bis Ende des Jahrhunderts +-1 Grad 2081 bis 2100 im Vergleich zu während der2005 letzten 100 Jahre 1986 bis - Wahrscheinlichkeit >= 66 % Erwärmung (Klimawandel) erdweit und in NRW (Essen): Der Sommer 2016 war etwa 1,5 Grad wärmer als der 1951… 2003 2016 Mittlere Erwärmung: + 1,5 Grad pro 100 Jahre Klimawandel Quelle: ntv Temperaturunterschied Stadt - Umland 10,5 …am Ende einer Sommernacht Klimawandel 0,3 bis 4,8 Anstieg des globalen Jahresmittels der Oberflächentemperatur bis Ende des Jahrhunderts - 2081 bis 2100 im Vergleich zu 1986 bis 2005 - Wahrscheinlichkeit >= 66 % Klimawandel 0,4 bis 4,8 27.09.2013 IPCC, Beitrag der WG I zum 5. Assessment Report: Die physikalisch wissenschaftliche Basis Zusammenfassung für die politischen Entscheidungsträger anthorpogener Human influence Einfluss am Klimawandel on the climate system is clear. (Treibhausgase, Aerosole) 61 % This is evident from the increasing greenhouse gas concentrations in the atmosphere, natürliche Schwankungen positive radiative forcing, 27 % observed warming, and (Schönwiese: Globale Klimavariabilität im understanding of the climate system. Inustriezeitalter), Der Einfluss des Menschen auf das Klimasystem ist eindeutig. Paris COP 21 Abschluss Weltklimaabkommen 12.12.2015 Klimaschutz Paris-Abkommen: Weltklimavertrag 2015 Mit dem Vertrag wird das Ziel der Begrenzung des Klimawandels auf weniger als 2°C verglichen mit der Zeit vor der Industrialisierung nun völkerrechtlich verankert, und eine Begrenzung auf 1,5°C angestrebt. Der Vertrag ist seit dem Kyoto-Protokoll von 1997, das auf Emissionsminderungen der Industrieländer fokussiert war, der erste völkerrechtlich verbindliche Vertrag zum Klimawandel, und stellt den globalen Klimaschutz auf eine neue, umfassende Basis, da er (fast) alle Staaten der Erde mit einbezieht. Temperaturanstieg begrenzen -> Treibhausgase reduzieren = Klimaschutz Klimawandel 0,3 bis 4,8 Nur bei einer drastischen Reduzierung der Treibhausgase (RCP 2.6) schaffen wir dauerhaft unter 2 Grad Temperaturanstieg zu bleiben Die Vergangenheit (die letzten 800.000 Jahre) Ein kurzer Blick in die Klimageschichte… Anthropocene 100.000 Jahre zurück…. 10.000 Jahre zurück…. ? Quellle: Rockström et al., 2009 (verändert) große europäische Kulturen derzeit stabiles Klimasystem neues derzeit stabiles stabiles Klimasystem Klimasystem? unsere Welt Raum der Möglichkeiten Warum heute handeln? mögliche Zukunft(en) unsere Welt Raum der Möglichkeiten Quelle: IPCC (verändert) mögliche Zukunft(en) Abschmelzen der Polarkappen Sonne - 18 Grad Sonne Kurzwellige Sonnenstrahlung 342 W/m2 Wolke Sonne Kurzwellige Sonnenstrahlung Wolke Treibhausgase: CO2, Methan Der größte Teil des Treibhauseffekts wird mit ca. 36-70% durch Wasserdampf verursacht. Kohlendioxid trägt ca. 9-26% bei, Methan ca. 4-9%, und Ozon ca. 3-7%. Welche Daten / Auswertungen zum Klimawandel? www.dwd.de/klimaatlas - Klima1881 bis heute - zukünftiges Klima bis 2100 Klimaatlas Nordrhein-Westfalen http://www.klimaatlas.nrw.de Änderung der Anzahl der Sommertage 2021-2050 (1971-2000) Berichte des Landes NRW in Zusammenarbeit mit dem DWD Wir unterstützen die Städte bei den Fragen zur Anpassung an den Klimawandel Auswertungen zum aktuellen Klima und dem zukünftigen Klima Klimawandel am Beispiel des Niederschlags Mittlerer Niederschlag und extreme Niederschlagsereignisse bisher… (Gegenwart) Starkniederschlagsereignis Münster 28.07.14 knapp 300 mm (Liter pro m2) in 6 Stunden In NRW 2016 wiederholt schwere Gewitter, die in Hamminkeln-Mühlenrott am Niederrhein 120,3 l/m² brachten, führten am 1. Juni zu großen Überflutungen. Sommer 2016 Deutschland - Eine Einordnung Einordnung des Simbach Ereignisses Weltweite Rekorde Deutsche Rekorde Simbach 2016 Münster 180 mm/2d 129 mm/1d 79 mm/3h Die Niederschlagssummen in Simbach liegen noch weit unter historischen Rekorden! 32 Sommersturm: Pfingstunwetter 2014 Sommerstürme bisher höchstens alle 50 Jahre (NRW) ELA-Sommersturm in Essen: in Essen und Düsseldorf: 30 % der Stadtbäume zerstört Photos: G. Halbig Quelle Via Verkehrsgesellschaft mbH Klimawandel Mittlerer Niederschlag und extreme Niederschlagsereignisse Was erwartet uns (Zukunft)? Klimaatlas Deutschland – www.dwd.de/klimaatlas Jahressumme des Niederschlags „mäßige Zunahme bis leichte Abnahme“ Spannen der erwarteten Niederschlags summen Auswertungen zu Klimaprojektionen – Niederschlag (Ensembles) Winter (2021/2050 zu 1971/2000), 85. Perzentil RCP 4.5 + RCP 8.5 Quelle: Deutscher Wetterdienst deutliche Zunahme bis zu 30% … zukünftig Auswertungen zu Klimaprojektionen – Niederschlag (Ensembles) Sommer (2021/2050 zu 1971/2000) RCP 4.5 ?? RCP 8.5 Quelle: Deutscher Wetterdienst uneinheitlicher Trend Mittlerer Niederschlag und extreme Niederschlagsereignisse … zukünftig Extreme Niederschlagsereignisse werden im Klimawandel [in Deutschland] mit hoher Wahrscheinlichkeit stärker werden und häufiger auftreten. Extreme precipitation events • over most of the mid-latitude land masses and • over wet tropical regions will very likely become more intense and more frequent. Auswertungen zu Klimaprojektionen Anzahl der Tage mit Niederschlag 10 mm, 20 mm Anzahl von Tagen mit R > 10mm Quelle: Deutscher Wetterdienst Anzahl von Tagen mit R > 20mm Änderungen im Starkniederschlagsverhalten erkennbar extreme Niederschlagsereignisse Starkregenereignisse können bis Ende des Jahrhunderts (deutlich) zunehmen… Es ist weiterer Forschungsbedarf vorhanden. Warum? Köln, 9 Gitterpunkte: Zunahme von Niederschlagsereignissen „ein mal pro Jahr“ Das Skalenproblem Sommerstürme bisher höchstens alle 50 Jahre (NRW) Beispiel Thüringen: für die nahe Zukunft ergibt sich eine leichte Erhöhung, bis Ende des Jahrhunderts eine stärkere Zunahme der konvektiven Gefährdung (= mögliche Extremwetterereignisse) Es ist weiterer Forschungsbedarf Quelle: wikipedia, Fortak: Meteorologie (1982) vorhanden. Sommerliche Starkniederschläge sind verursacht durch sogenannte konvektive Ereignisse (Gewitterwolken), die im Größenbereich 1 bis 10 km stattfinden. Die derzeitigen regionalen Klimamodelle (IPCC AR5) weisen eine maximale Auflösung von ca. 10 km auf und können somit methodisch und zudem häufig physikalisch (nur hydrostatisch) Gewitterzellen nicht direkt modellieren. Dies erschwert die Erfassung von sommerlichen Starkregenereignissen. Das Skalenproblem Sommerstürme bisher vorhanden. Erste Versuche mit Modellen mit Gitterweiten 1 – 5 km (konvektionsauflösend) zeigen, dass im Klimawandel zeitlich kurze (Zeitskala: Stunde) Starkregenereignisse zunehmen können. Derzeitige, hochauflösende Modelle benötigen (noch) zu viel Rechenleistung um lange Zeiträume und Ensembles berechnen zu können. Zusammenfassung: (extreme) Niederschlagsereignisse Parameter Veränderung Jahresniederschlag + Sommerniederschlag +- Winterniederschlag + Extremniederschläge Räumliche Diffenzierung +? ? Starkniederschlag Durch den fortschreitenden Klimawandel ist zu erwarten, das extreme Niederschlagsereignisse zunehmen werden. Derzeit ist es nicht möglich anzugeben, ob es Regionen / Gemeinden / Stadtteile gibt, die hiervon besonders stark / weniger stark betroffen sein werden. Es gibt jedoch Unterschiede in der Betroffenheit (Hanglage, Senke). Anpassungsmaßnahmen empfehlen sich überall. Anpassungsmaßnahmen sind erforderlich … es kann jede Gemeinde / jeden Stadtteil treffen Die Schwamm-Stadt mit durchlässigem Straßenpflaster gibt Wasser an eine darunterliegende Schicht ab, ein Teil versickert, ein Teil wird durch Bäume verdunstet, ein Teil wird (verzögert) in die Kanalisation abgeleitet Beispiel: Die Schwamm-Stadt (nature, 531, S54f., 2016, verändert) Gründach Quelle: nature Vielen Dank für die Aufmerksamkeit [email protected]
