klimawandel im polnisch-sächsischen grenzraum
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STATUSKOLLOQUIUM KLIMA, 9. DEZEMBER 2014, DRESDEN KLIMAWANDEL IM POLNISCH-SÄCHSISCHEN GRENZRAUM – ERGEBNISSE AUS DEM PROJEKT KLAPS Landeskrone bei Görlitz (Nugnesis) Projektpartner: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie; Universität Wrocław, Institut für Geografie und Regionalentwicklung; Institut für Meteorologie und Hydrologie, Wrocław Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Gliederung ❙ Das Klimaprojekt KLAPS – Rahmen, Hintergrund und Ziele ❙ Datenbasis ❙ Klimabeobachtung 1971 bis 2010 ❙ Klimaprojektionen für das 21. Jahrhundert ❙ Folgen des Klimawandels im Projektgebiet ❙ Schlussfolgerung Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak KLAPS - Klimawandel, Luftschadstoffe und Belastungsgrenzen von Ökosystemen im polnisch-sächsischen Grenzraum ❙ Operationelles Programm der grenzüberschreitenden Zusammenarbeit SN-PL 2007-2013 ❙ Laufzeit: 08/2012 bis 12/2014 ❙ Finanzierung (EFRE) Partner: ❙ Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (Lead partner) ❙ Universität Wrocław, Institut für Geografie und Regionalentwicklung ❙ erweitertes Projektgebiet Abb. Fördergebiet und erweitertes Projektgebiet Institut für Meteorologie und Hydrologie, Wrocław Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Regionale Klimaanalyse der gegenwärtigen und zukünftig möglichen Entwicklung Foto: Robert Kneschke Inhaltliche Schwerpunkte Luftschadstoffmodellierung Foto: iStock photo Risikoanalyse Belastungsgrenzen von Ökosystemen (ÖKO-DATA) Foto: Marco Schwarzak Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Anlass und Hintergrund des Projekts Erstmals grenzüberschreitende Klimaanalyse möglich Foto: Piotr Walas Bereits deutliche klimatische Änderungen im Projektgebiet beobachtbar Foto: Philipp Hertzog Negative Folgen für Bevölkerung und Umwelt v. a. durch extreme Ereignisse Foto: Susann Schwarzak Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Foto: pixabay.com Ziele des Projekts ❙ Aufzeigen von bereits aktuell abzeichnenden klimatischen Änderungen ❙ Analyse der möglichen Bandbreite zukünftiger klimatischer Änderungen ❙ Identifizierung von räumlichen Unterschieden ❙ Sensibilisierung und Wissenstransfer betroffener Akteure wie z.B. Land- und Forstwirte oder Tourismusbranche für die Anpassung an den Klimawandel Foto: M. Kryza Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Foto: M. Surke Wissenstransfer ❙ ❙ Publikationen • Das Klima im polnisch-sächsischen Grenzraum (März 2014) • Klimaprojektionen, Luftverschmutzung und Belastungsgrenzen von Ökosystemen (November 2014) • Faktenblatt: Klimawandel, Luftverschmutzung und Ökosysteme im polnisch-sächsischen Grenzraum (November 2014) Webseite • ❙ www.klaps.sachsen.de / www.klaps-project.eu Informationsveranstaltungen vor Ort Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Datenbasis – Beobachtung 1971 bis 2010 ❙ tägliche Klimadaten sowie 12 UTC-Terminwerte ❙ 26 deutsche (DWD), polnische (IMGW) und tschechische (CHMI) Klimastationen ❙ Homogenitäts- und Plausibilitätsprüfung (TUD) ❙ Lückenschließung und – berechnung (TUD) o Stationsintern o Stationsübergreifend ❙ Abschließende Prüfung Abb. Topographie und verfügbare Klimastationen im Projektgebiet Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Datenbasis – Projektion 1971 bis 2100 Knutti & Sedláček (2013) „Szenario-Ensemble“ Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Klimabeobachtung 1971 bis 2010 Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Temperaturentwicklung 1971 bis 2010 ❙ Signifikant (α < 0,1) positiver Temperaturtrend von 1 bis 1.2 °C/ 40 Jahre ❙ Deutlicher Temperaturanstieg in den Dekaden 1971-2000 ❙ Stärkster Temperaturanstieg in Frühjahr (1.8°C) und Sommer (1.6°C) ❙ Höhere Variabilität im Herbst und Winter (nicht signifikant) Abb. Zeitreihenanalyse Mitteltemperatur Görlitz 1971-2010, dekadische Verteilung der Mitteltemperatur im Projektgebiet Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Häufigkeit und absoluter Trend Klimakenntage 1971-2010 Anzahl Tiefland (< 150 m) abs. Trend ❙ Zunahme warmer Kenntage ❙ Leichte Zunahme kalter Kenntage Anzahl abs. Trend Kammlagen (> 650 m) ❙ Leicht positiver Trend warmer Kenntage ❙ Abnahme kalter Kenntage Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Agrarmeteorologie Indizes: ❙ Wachstumsgradtage (GDD) ❙ Summe der aktiven Temperaturen (SAT) www.pixabay.com ❙ Hydrothermaler Koeffizient nach Selyaninov (HTC) ❙ Frostperiode ❙ Frostfreie Periode ❙ Thermische Vegetationsperiode (GSL) Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Hydrothermaler Koeffizient nach Selyaninov (HTC) ❙ Eingeschränkte Wasserverfügbarkeit in Wachstumsperiode im Tiefland (< 350 m ü. NN) ❙ Kein signifikanter Trend ableitbar Tab. Klassifikation des HTC Tab. Wasserverfügbarkeit für Vegetation 1971-2010 www.pixabay.com Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Andauer und absoluter Trend von Perioden 1971-2010 Anzahl Tiefland (< 150 m) abs. Trend ❙ Leichte Zunahme Frostperiode ❙ Deutliche Zunahme frostfreie und Vegetationsperiode Anzahl abs. Trend Kammlagen (> 650 m) ❙ Leichte Zunahme Frostperiode ❙ Signifikant positiver Trend GSL um 43 % Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Bioklima und Tourismus Biothermische Indizes: ❙ Universeller thermischer Klimaindex (UTCI) ❙ Physiologisch Äquivalente Temperatur (PET) ❙ Subjektiver Temperaturindex (STI) Tourismusindizes: ❙ Wettereignungsindex (WSI) ❙ Tourismus-Klimaindex (TCI) ❙ Klima-Tourismus-Informations-Schema (CTIS) Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Biothermische Eignung (UTCI) ❙ Moderate Wärmebelastung (26 bis 32 °C) im Juli und August im Tiefland ❙ Überwiegend herrscht thermische Behaglichkeit (9 bis 26 °C) ❙ Starker Kältestress (-20 bis -13 °C) in den Hochlagen der Mittelgebirge im Winter ❙ Signifikant positiver UTCI Trend 1971-2010 Thermische Behaglichkeit Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Touristische Eignung (CTIS) ❙ Überwiegend ideale Bedingungen im Tiefland für leichte und intensive Aktivitäten ❙ in den Mittelgebirge größere Häufigkeit von Kältestress, Starkwind, Nebel, Bewölkung, Niederschlag ❙ günstigere Wintersportbedingungen im Bergland Zinnwald (877 m ü. NN) Lindenberg (98 m ü. NN) Kältestress Hitzestress Behaglichkeit Sonnentage Starkwind Nebel Schwüle Kein Regen Regen Langlauf Abfahrtsski schlecht Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak ideal schlecht ideal Entwicklung der Schneebedeckung 1971-2010 ❙ Wintersporteignung: ❙ ab 10 cm Skilanglauf möglich ❙ ab 30 cm gute Abfahrtsski-Bedingungen Bedrichov (777m ü. NN) Abb. Entwicklung der Tage mit Schneebedeckung > 10cm / > 30 cm 1971-2010 Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Zinnwald (877m ü. NN) Wie geht es weiter? Klimaprojektionen für das 21. Jahrhundert Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Temperaturentwicklung bis 2100 gegenüber 1971 bis 2000 ❙ Deutliche Erwärmung unter A1B und RCP8.5 um +4 °C im Sommer, Herbst und Winter ❙ Moderater Temperaturanstieg um +1 °C unter RCP2.6 ❙ Natürliche Variabilität vs. Signal (außerhalb des Vertrauensbereichs) ab 2020 ❙ Zunahme der Bandbreite 2071-2100 gegenüber 2021-2050 2021-2050 Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak 2071-2100 Veränderung von klimatologischen Kenntagen und Perioden Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Agrarmeteorologie – Veränderung 2071-2100 vs. 1971-2000 Größe Einheit 2021-2050 2071-2100 Wachstumsgradtage °C 204 – 239 362 – 555 Summe der aktiven Temperaturen °C 313 – 342 531 – 808 Hydrothermaler Koeffizient nach Selyaninov - -0,13 – -0,09 -0,31 – -0,17 Dauer Frostperiode d -8 – -10 -10 – -25 Dauer frostfreie Periode d 12 – 18 10 – 39 Dauer thermische Vegetationsperiode d 18 – 25 16 – 56 Sonnenscheindauer h 63 – 164 57 – 327 ❙ Zunahme trockener Bedingungen im Projektgebiet insbesondere in Wachstumsperiode (April bis Oktober) ❙ Verschiebung der Trockenheitsgrenze auf 450 (RCP2.6) bzw. 550 (RCP8.5) m. ü. NN Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Biothermische und touristische Eignung ❙ Zunehmende Häufigkeit von Hitzestress vor allem zum Ende des 21. Jh. ❙ Abnehmender Kältestress ❙ Zunehmend touristische Eignung der Mittelgebirgsregionen (Sommersaison) ❙ Stärkste Veränderungen unter Szenario RCP8.5 und A1B Lindenberg Hitzestress Zinnwald Kältestress Hitzestress Kältestress (1 = extremer Hitzestress, 2 = sehr starker Hitzestress, 3 = starker Hitzestress, 4 = moderater Hitzestress, 5 = thermische Behaglichkeit, 6 = leichter Kältestress, 7 = moderater Kältestress, 8 = starker Kältestress, 9 = sehr starker Kältestress, 10-extremer Kältestress) Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Spätfrostgefährdung bei vorzeitiger Aussaat Änderung des Vorkommens und der Verteilung einheimischen Arten Auftreten neuer Waldstrukturen, Verschiebung der Waldbauregionen Erhöhte Waldbrandgefahr früherer Eintritt des Blüh- bzw. Reifebeginns von Pflanzen- und Getreidearten Folgen für Forstund Landwirtschaft Verstärktes Austrocknen der Böden bei erhöhter Verdunstung und Trockenheit Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Verbesserte Ertragschancen in kühlen Anbauregionen Pot. Erhöhung der Erträge und Qualität bei zunehmender Sonneneinstrahlung (z. B. Obstbau, Wein) Zunehmende Ertragsschwankung, Abnahme Ertragsstabilität aufgrund Trockenheit Erhöhtes Risiko durch Schädlingsbefall, neuen Krankheiten Steigerung des Tourismuspotentials von höher gelegenen Lagen im Sommer Zunahme der Wettervariabilität Beeinträchtigung der Aufenthaltsqualität und Wohlbefinden aufgrund steigender Temperaturen Verlängerung der klimatisch bedingten Reise-/ Tourismuszeit Folgen für Bevölkerung und Tourismus erhöhter Einfluss von Wetterextremen auf das Tourismuspotential einer Region Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Verlängerung der Freiluftsaison (u.a. Biergarten- und Badesaison) Verkürzung oder ggf. Wegfall der Wintersaison durch Abnahme der Schneesicherheit Zunahme von Hitzestress insbesondere in Städten und Tieflandregionen Schlussfolgerung ❙ Bereits gegenwärtig absoluter Temperaturtrend von +1,1 °C beobachtbar ❙ Zukünftig weitere Zunahme der Temperatur um +1 bis +4 °C sehr wahrscheinlich ❙ Weitreichende negative Folgen für die Bereiche Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Tourismus und Bevölkerung bereits feststellbar Stärkung des Bewusstseins bei Betroffenen und Öffentlichkeit Frühzeitige Entwicklung von Anpassungs- und Schutzmaßnahmen Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Herzlichen Dank an: ❙ Universität Wrocław, Institut für Geografie und Regionalentwicklung ❙ Institut für Meteorologie und Hydrologie PIB, Wrocław ❙ Technische Universität Dresden, Lehrstuhl für Meteorologie ❙ Gesellschaft für Ökosystemanalyse und Umweltdatenmanagement mbH (ÖKO-Data) ❙ Climate & Environment Consulting Potsdam GmbH (CEC Potsdam GmbH) ❙ Institut für Umweltschutz – Nationales Forschungsinstitut (IOŚ-PIB) Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dziękuję za uwagę! Susann Schwarzak (bis Ende 2014) E-Mail: [email protected] Tel.: 0351 – 26 12 5511 Andreas Völlings (ab 2015) E-Mail: Andreas.Vö[email protected] Tel.: 0351 – 26 12 5101 Dienstag, 9. Dezember 2014 | Susann Schwarzak