Klima in Norddeutschland

Klima in Norddeutschland der Zeithorizont 1800-2100
Hans von Storch;
Institut für Küstenforschung, GKSS
Forschungszentrum, Geesthacht; und
KlimaCampus, Universität Hamburg
Klimawandel – globale Herausforderung des 21. Jahrhunderts
Osnabrück 30.Mai 2008
Küstenforschung
GKSS, Geesthacht
• Beschreibung und Bewertung von gegenwärtigem Klima
und Klimawandel im Küstenraum.
• Ableitung von Szenarien des möglichen zukünftigen
Klimawandels im Küstenraum.
• Besonderes Augenmerk: Windbezogene Aspekte, also
Windkraft, Sturmfluten und Seegang.
• Vor allem: Nord- und Ostsee.
• Klima ist die Statistik des Wetters, nicht
“durchschnittliches Wetter” (gibt’s nicht).
• Alle „Wetter“variablen - in Atmosphäre,
Ozean und anderen Klimakomponenten.
• Besonderes Interesse: Variablen und
Kennstatistiken mit Bedeutung für
Gesellschaft.
• Küsten: Wind, Seegang, Wasserstand, und
deren Extreme.
Naturwissenschaftliche Einschätzung des
menschgemachten Klimawandels – global
• Das Klima ist veränderlich; es wirken natürliche Faktoren
und menschgemachte Faktoren
• Der wichtigste menschgemachte Faktor ist die erhöhte
Gegenwart von strahlungsaktiven Gasen, den so genannten
Treibhausgasen, in der Atmosphäre. Diese Treibhausgase
werden durch vielfältige menschliche Aktivität freigesetzt
und nur langsam wieder aus der Atmosphäre entfernt.
• Erhöhte Konzentrationen von Treibhausgasen in der
Atmosphäre führen zu einer Erwärmung. Neben der
Wirkung auf die Temperatur und unmittelbar damit
zusammenhängenden Eigenschaften sind die
Veränderungen anderer Klimavariablen räumlich
uneinheitlich.
Einschätzung:
Globale Erwärmung real?
Die
KlimaforschungsGemeinschaft ist
sehr weitgehend
davon überzeugt,
dass die derzeitig
beobachteten
Veränderungen des
Klimas weitgehend
(ca. 2/3) auf den
menschlichen
Einfluss zurück geht.
Umfragen von dennis Bray, GKSS Report 2007
Naturwissenschaftliche Einschätzung des
menschgemachten Klimawandels – global
• Die Ansichten darüber, inwieweit wir derzeit
verstärkte oder vermehrte Extremereignisse (also
etwa Windstürme, Starkniederschläge) sehen, ist
gespalten.
• Beschreibungen der Zukunft sind keine
Vorhersagen, sondern alternative Szenarien, deren
Wahrscheinlichkeit nicht angegeben werden kann.
Sie sind keine Vorhersagen sondern hängen davon
ab, wie sich die Emissionen zukünftig entwickeln.
Sie stimmen jedoch alle darin überein, dass die
Temperaturen und die mittleren Wasserstände
steigen.
“SRES” Scenarios
SRES = IPCC Special Report on Emissions Scenarios
Naturwissenschaftliche Einschätzung des
menschgemachten Klimawandels – regional
• Das Wissen über regionale zukünftig mögliche Details
des Klimawandels ist noch nicht robust.
• Der Nachweis für menschliche Einflüsse auf die
Entwicklung bisheriger regionaler (und lokaler)
Klimazustände ist nicht erbracht, ist aber im Lichte eines
solchen Nachweises für globale/kontinentale
Temperaturen und Wasserstände plausibel.
Regionale Entwicklung der Temperatur und
Sturmtätigkeit
Temperaturen in
Norddeutschland sind in
den letzten Jahrzehnten
gestiegen.
Sturmtätigkeit hat von
Jahrzehnt zu Jahrzehnt
geschwankt, aber auf
längere Sicht fast
unverändert seit 1800.
Lund und Stockholm
Zeitreihe der Niederschlagshöhe im Jahresmittel
für das Gebietsmittel von Deutschland
http://www.dmi.dk/dmi/index/viden/klimaet_indtil_nu.htm
Wasserstand in der Nordsee
Derzeitige
Veränderungen des
mittleren
Wasserstands in der
Nordsee unklar, da
lokale
Wasserstandsreihen
von verschiedenen
nichtklimatischen
Faktoren abhängen
Wasserstandsschwankungen – Jahresmittel der
Tidenhochwasser und jährliches 99%-til der
Tidenhochwässer relativ zum Jahresmittel
Case of German Bight
Fast alle Pegel längs der
Nord- und Ostseeküste
zeigen nicht-klimaitische
Veränderungen –
abgesehen von Norderny,
wo die Forschungsstelle
Küste “wacht”.
In Norderney steigen
THW und TNW monoton an
um 0.26 mm/a bzw. 0.13
mm/a, so dass der mittlere
Meeresspiegel in der
südlichen Nordsee um ca.
2mm/a – unverändert seit
dem Ende des 19
jahrhunderts.
Coastal gauges
Island gauges
H.-D. Niemeyer, Norderney, pers. Mitt.
Case of German Bight
1958-2002 Trends in
meteorologisch bedingten
Wasserstandsperzentilen (50%
und 90%)
Modellabschätzung
50%iles
1958-2002
90%iles
Sturmfluten in der Elbe
Vergangenheit
Differenz Scheitelhöhen
Hamburg - Cuxhaven
Sturmfluten in der Elbe
deutlich erhöht seit 1962 –
aufgrund wasserbaulicher
Maßnahmen, vor allem wegen
der Verkürzung der Deichlinie
Szenarien …
… sind plausible, in sich konsistente Beschreibungen von
möglichen, nicht notwendigerweise wahrscheinlichen
Zukünften.
… sind zwar keine Vorhersagen, aber ermöglichen,
Optionen für die Zukunft zu erforschen, sind also ein
wesentliches Planungsinstrument.
Szenarien für
die Veränderungen der
regionalen
Temperatur in
2070-2100.
Sommer
(BACC Report, 2008)
Szenarein für
die Veränderungen des
regionalen
Niederschlags
in 2070-2100.
Sommer
(BACC Report, 2008)
Szenarien für Norddeutschland
Szenarien für Norddeutschland (gerundet):
2030: Temperaturen +1 ±0.4 Grad; Starkwind +2%±1% (Winter);
Niederschlag –10% Sommer, +10% Winter (±5%);
2085: Temperaturen +3 ±1.2 Grad; Starkwind +8%±4%; (Winter)
Niederschlag –30% Sommer, +30% Winter (±10%);
Δ=0.05%
Derzeitige und erwartete Trends:
Winterniederschlagssummen
Derzeitige und erwartete Trends:
mittlere Sommertemperaturen
Naturwissenschaftliche Einschätzung des
menschgemachten Klimawandels – regional
Die Veränderungen des regionalen Klimas in den
letzten Jahrzehnten ist nur teilweise konsistent mit
der Erwartungen der Szenarienrechnungen.
So war die Änderung des winterlichen Niederschlages
im erweiterten Ostseeraum seit etwa 1975 ca. 2-3 mal
so groß wie von den Szenarienrechnungen für diesen
Zeitraum als plausibel angesehen.
Die eingetretenen und erwarteten
Temperaturänderungen sind jedoch konsistent.
Scenarios for 2085
A2 - CTL: changes in 99 % - iles of wind speed (6 hourly, DJF): west wind
sector selected (247.5 to 292.5 deg)
HIRHAM
RCAO
”Lokalisierung”
Δ wind effect, 99.5%-ile [m],
Ensemble
A2, B2 SRES
Veränderung der winterlichen 99.5%ile
der meteorologisch bedingten
Wasserstandsschwankungen in 2085
(6 stündige Werte)
Dagebüll
Husum
Δ wind effect, 99.5%-ile [cm] +increase MSL
low_res
high_res
max
high_res
low_res
Abschätzung mit einem
min
Regressionsmodell, das an
einen Hindcast
Angenommer Anstieg mit
mittleren meerespiegel in
angepasst wurde.
2085: 30 cm
mean
Woth, pers. comm.
Klimawandel in Norddeutschland
Vergangenheit, Gegenwart:
- Erwärmung (ca. 1.5 Grad seit 1880)
- Vermutlich Erhöhung der Niederschläge
- Wasserstand steigt unbeschleunigt (ca. 2mm /a)
Zukunft/Szenarien
- Temperaturen werden weiter ansteigen. + 1 Grad bis 2030, + 3
Grad bis 2085 plausibel
- winterlicher Niederschlag ansteigend, sommerlicher sinkt
- Starkwinden steigen etwas an
- Wasserstand steigt weiter an; Sturmfluten ebenso. (in 2030 + 20
cm, in 2085 + 70 cm plausibel.)
Norddeutsches Klimabüro@GKSS/CLISAP
Das Norddeutsche Klimabüro ist eingerichtet worden, um eine
sachbezogene Kommunikation zwischen regionalen Entscheidern und
regionaler Öffentlichkeit sowie der Klimawissenschaft herzustellen,
d.h.
• der Wissenschaft ermöglichen zu verstehen, welche Fragen und
Sorgen Öffentlichkeit und Entscheider beschäftigen,
• Öffentlichkeit und Entscheidern zu helfen zu verstehen, welche
Aussagen die Wissenschaft tatsächlich machen kann und in welchen
Grenzen diese gelten.
Typische Kommunikationspartner: Küstenschutz, Landwirtschaft,
Off-Shore, Tourismus, Wasserwirtschaft, Fischerei, Stadtplanung.
[email protected]
Weitere Klimabüros bei der HGF: Bremerhaven, Karlsruhe, Leipzig