Präsentation-Klimatagung 22.11.07

Klimawandel
global und in Deutschland
Fakten der Vergangenheit und
•D
Szenarien der Zukunft
Christian-D. Schönwiese
Universität Frankfurt/Main
Institut für Atmosphäre und Umwelt
© ESA/EUMETSAT: METEOSAT 8 SG – multi channel artificial composite colour image, 23-5-2003, 12:15 UTC
Klimaänderungen: Langfristperspektive
(rel. zu 1961-1990)
Unsicherheit
Jahr
Klimaänderungen: Industriezeitalter
Quelle: CRU, Jones et al., 2007
Klimaänderungen: Industriezeitalter
0,6
1998
Temperaturanomalien in °C
Globaltemperatur, Jahresanomalien 1850 - 2006
0,4
(relativ zu 1961-1990)
0,2
1944
1878
0
-0,2
1964
-0,4
-0,6
1976
1956
1862
1917
1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Zeit in Jahren
Quelle:
CRU,
Jones
etet
al.,
2007
Quelle:
CRU,
Jones
al.,
2007
Klimaänderungen: Industriezeitalter
0,6
1998
Temperaturanomalien in °C
Globaltemperatur, Jahresanomalien 1850 - 2006
0,4
(relativ zu 1961-1990)
0,2
1944
1878
0
-0,2
1964
-0,4
-0,6
1976
1956
1862
1917
Trend 1901-2000: 0,7 °C
1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Zeit in Jahren
Quelle:
CRU,
Jones
etet
al.,
2007
Quelle:
CRU,
Jones
al.,
2007
Gletscher als Klimaänderungsindikatoren
Pasterze, Hohe Tauern, Großglocknerregion
um 1900
2000
Seit 1850 haben die Alpengletscher ca. 50 % ihres Volumens verloren
(Häberli et al., 2001).
Gesellschaft für ökologische Forschung, Gletscherarchiv, Nr. 11-202006
Temperaturtrends 1901-2000 (Jahreswerte)
Datenquelle: Jones et al., 2005; Analyse: Schönwiese et al., 2005
Absoluter linearer Niederschlagstrend (mm) 1951-2000
Beck et al., 2007
Klimawandel in Deutschland
Klimawandel in Deutschland
Deutschland-Temperatur, Jahresanomalien 1761-2006
2,0
Temperaturanomalien in °C
1,5
1,0
2000
1994
1989/90
(relativ zu 1961-1990)
1934
1779
1822
1834
1868
0,5
0,0
-0,5
-1,0
1962/63
-1,5
1940
1996
1956
-2,0
-2,5
1799
1805
1829
-3,0
1760 1780 1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000
Datenquelle: Rapp,
2000; DWD;
Analyse:
Schönwiese
Zeit in Jahren
Mittelwert (1961-1990): 8,3 °C; 2000: 9,9 °C
Klimawandel in Deutschland
4
2003
Temperaturanomalien in °C
Deutschland-Temperatur, Sommeranomalien 1761 - 2006
3
1826 1834
1781
2
1947
1992/94
1983
1859
1
0
1993
-1
1978
1956
-2
1913 1916
1816
-3
1760
1780
Datenquelle:
Rapp, 2000;
DWD; Analyse:
Schönwiese
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
Zeit in Jahren
Mittelwert (1961-1990): 16,2 °C; 2003: 19,6 °C
1980
2000
Klimawandel in Deutschland
6
Temperaturanomalien in °C
Deutschland-Temperatur, Winteranomalien 1761-2007
4
1975 1990
1834
1796
2007
2
0
-2
1970
-4
1985 1996
1947
1929 1940
-6
1963
1830
-8
1760
1780
Datenquelle:
Rapp, 2000;
DWD; Analyse:
Schönwiese
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
Zeit in Jahren
Mittelwert (1961-1990): 0,2 °C: 2006/07: 4,5 °C
1980
2000
400
Deutschland-Niederschlag, Sommersummen 1901-2007
1927
Niederschlag in mm
350
1954 1956
1966
1910
1980
2002
1987
300
250
200
1949
150
1947
1904
100
1900
350
1976
2003
1983
1911
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Deutschland-Niederschlag, Wintersummen 1902-2007
300
1948
1994/95
Niederschlaginmm
1916
2000
250
200
150
100
1933
1947
1996
1949
1964
50
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1972
1970
1980
1990
2000
Übersicht der jahreszeitlichen Klimatrends in Deutschland
(Flächenmittelwerte, nach Schönwiese und Janoschitz, 2005)
Klimaelement, Zeitintervall
Frühling
Sommer
Herbst
Winter
Jahr
Temperatur,
1901 – 2000
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
+ 1,1 °C
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
1951 – 2000
+ 1,4 °C
+ 0,9 °C
+ 0,2 °C
+ 1,6 °C
+ 1,0 °C
Niederschlag, 1901 – 2000
+ 13 %
-3%
+9%
+ 19 %
+9%
1951 – 2000
+ 14 %
- 16 %
+ 18 %
+ 19 %
+6%
Winter
Sommer
Niederschlagtrends
1901-2000 in Prozent
Übersicht der jahreszeitlichen Klimatrends in Deutschland
(Flächenmittelwerte, nach Schönwiese und Janoschitz, 2005)
Klimaelement, Zeitintervall
Frühling
Sommer
Herbst
Winter
Jahr
Temperatur,
1901 – 2000
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
+ 1,1 °C
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
1951 – 2000
+ 1,4 °C
+ 0,9 °C
+ 0,2 °C
+ 1,6 °C
+ 1,0 °C
Niederschlag, 1901 – 2000
+ 13 %
-3%
+9%
+ 19 %
+9%
1951 – 2000
+ 14 %
- 16 %
+ 18 %
+ 19 %
+6%
Winter
Sommer
Niederschlagtrends
1901-2000 in Prozent
Übersicht der jahreszeitlichen Klimatrends in Deutschland
(Flächenmittelwerte, nach Schönwiese und Janoschitz, 2005)
Klimaelement, Zeitintervall
Frühling
Sommer
Herbst
Winter
Jahr
Temperatur,
1901 – 2000
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
+ 1,1 °C
+ 0,8 °C
+ 1,0 °C
1951 – 2000
+ 1,4 °C
+ 0,9 °C
+ 0,2 °C
+ 1,6 °C
+ 1,0 °C
Niederschlag, 1901 – 2000
+ 13 %
-3%
+9%
+ 19 %
+9%
1951 – 2000
+ 14 %
- 16 %
+ 18 %
+ 19 %
+6%
Winter
Sommer
Niederschlagtrends
1901-2000 in Prozent
Wird das Klima extremer?
Düsseldorf, Aug. 2003
Koblenz, Jan. 1995
Quirla,
Okt. 2006
Motten, Okt. 2005
Rezente Überschwemmungen in Deutschland
• Dezember 1993, Rheinregion
• Januar 1995, Rheinregion
• Juli 1997, Oderregion
• Mai 1999, Donau-/Bodenseeregion
• August 2002, Elberegion
• August 2005, Nordalpenregion
Koblenz, 1995
Eschenlohe, 2005
Dresden, 2002
Zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeit für
das Eintreten extremer monatlicher Niederschläge
Überschreitung des 95%- Perzentils
Unterschreitung des 5%- Perzentils
130 mm
20 mm
p=0,09 ⇒ 11 J.
p=0,03 ⇒ 33 J.
p=0,005 ⇒ 200 J.
p=0,01 ⇒ 100 J.
Trömel, 2005
Niederschlag, Trends der Extremwert-Wahrscheinlichkeit
Unterschreitung 5%-Perzentil
Januar
Überschreitung 95%-Perzentil
Januar
Monatsdaten 1901-2000
Trömel, 2005
Niederschlag, Trends der Extremwert-Wahrscheinlichkeit
Unterschreitung 5%-Perzentil
Überschreitung 95%-Perzentil
August
Monatsdaten 1901-2000
Trömel, 2005
Wie funktioniert Klima?
Cubasch und Kasang, 2000
Aufgrund der
vorliegenden
(physikalischen)
Klimamodellrechnungen sind
natürliche Ursachen
für die globale
Erwärmung der
letzten ca. 50 Jahre
extrem
unwahrscheinlich*
(IPCC, 2007)
----------------------------*p < 5 %, somit p > 95 %
für anthrop. Ursachen
Multi-Modell-Abschätzungen der globalen Erwärmung
IPCC, 2007
REMO-Projektionen A1B, Temperatur, Winter und Sommer
Wi
So
Jacob et al., 2006
REMO-Projektionen A1B, Niederschlag, Winter und Sommer
Wi
So
Jacob et al., 2006
Die wichtigsten Klimamodellprojektionen für
Deutschland bis 2100
Regionales Klimamodell (REMO)
des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie)
• Weitere Erwärmung in allen Jahreszeiten, im Jahresmittel ca. 2,5-3,5 °C, Maxima über 4 °C im Süden/Winter.
• Regional unterschiedliche Niederschlagsumverteilungen mit Zunahmen im Winter um ca. 10-30 % und
Abnahmen ähnlichen Ausmaßes im Sommer; Frühling
und Herbst moderate Zunahmen.
• Häufigere und z.T. auch intensivere Extremereignisse
wie insbesondere Hitze-/Trockensommer, winterliche
(und herbstliche) Starkniederschläge (mit Überschwemmungsgefahr, dies z.T. auch im Sommer); Hagelgefahr
schwer abschätzbar, zumindest aber nicht abnehmend.
• Beim Wind keine markanten Trends, Winter- und HerbstStürme eventuell seltener (da die Sturmbahnen dazu
neigen, sich polwärts zu verlagern).
Vielen Dank
für Ihr Interesse
Homepage des Autors:
http://www.geo.uni-frankfurt.de/iau/klima
Deutschland-Niederschlag, Jahressummen 1901-2006
1000
1965
900
Niederschlag in mm
1939
1922
1981
2002
1998
1970
800
700
600
1971
1921
1911
2003
1976
1959
2001
500
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
Zeit in Jahren
1970
1980
1990
2000
Größte Naturkatastrophen der Versicherungsgeschichte seit 1900 (Auswahl*)
Datum
Jahr
Land, Region
Ereignis
Tote
+
Schäden
Versich.
Mill. US $
Mill. US $
18.4.
1906
USA, San Francisco
Erdbeben
3.000
524
180
1.9.
23.10.
1923
1972
Japan, Tokio
Nicaragua, Managua
Erdbeben
Erdbeben
142.807
11.000
2.800
800
590
100
14.-22.9.
25.1.-1.3.
1989
1990
Karibik, USA
Westeuropa
Hurrikan (Hugo)
Stürme (Daria u.a.)
86
230
9.000
14.800
4.500
10.200
26.-28.9.
23.-27.8.
17.1.
17.1.
5.7.-10.8.
20.-30.9.
26.12.
1991
1992
1994
1995
1997
1998
1999
Japan, Kiuschu u.a.
USA, Florida u.a.
USA, Kalifornien
Japan, Kobe
Ost- u. Mitteleuropa
Karibik, USA
Deutschland u.a.
Taifun (Mireille)
Hurrikan(Andrew)
Erdbeben
Erdbeben
Überschwemm.
Hurrikan (Georges)
Stürme (Lothar,
Kurt, Martin)
62
62
61
6.348
110
4.000
130
6.000
30.000
44.000
100.000
5.900
10.000
11.000
5.200
17.000
15.300
3.000
795
3.400
5.000
12.-20.8.
Juni-Aug.
2002
2003
Deutschland u.a.
Mitteleuropa u.a.
Überschwemm.
Hitzewelle
37
>35.000
13.500
13.000
3.100
<1.000
26.12.
25.-30.8.
2004
2005
Südasien, Indonesien
USA (New Orleans)
Tsunami
Hurrikan (Katrina)
170.000
1.322
>10.000
125.000
>1.000
60.000
18.1.
2007
West-/Mitteleuropa
Orkan (Kyrill)
45
~8.000
~6.000
*) Auswahlkriterien: Mehr als 1000 Tote oder/und Schäden über 500 Mill. US $ +) Versicherte Schäden
Quelle: Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, 2006; nach Presseberichten ergänzt, 2007
Die IPCC - Emissionsszenarien (Auswahl)
IPCC, 2000, 2001, 2007; MPIM, 2006
Die wichtigsten KlimamodellZukunftsprojektionen (IPCC, 2007):
• Erwärmung der unteren Atmosphäre (global bis
2100 um 1,1-6,4 °C, wahrscheinlichster Bereich
2-4 °C; Maxima im Winter polwärts d. Tropen; NH)
• Abkühlung der Stratosphäre (begünstigt dort den
Ozonabbau)
• Meeresspiegelanstieg (global bis 2100 um etwa
20 - 60 cm; Ozean- Gletscher-Effekt)
• Niederschlagsumverteilungen (z.B. MittelmeerRegion trockener, Skandinavien u. Polarregionen
feuchter, in Mitteleuropa niederschlagsreichere
Winter und trockenere Sommer)
• Regional häufigere/intensivere Extremereignisse
(z.B. Hitzewellen, Dürren, Starkniederschläge,
Hagel; aber im einzelnen unsicher; intensivere
tropische Wirbelstürme)
REMO-Projektionen A1B, Niederschlag, Frühjahr und Herbst
Jacob et al., 2006
Handlungsbedarf
• Anpassung an nicht mehr vermeidbare Klimaänderungen und deren Folgen.
• Vorsorge, um den Klimawandel und seine Folgen
auf einem erträglichen Niveau zu begrenzen, und
zwar durch:
– Steigerung der Energieeffizienz.
– Weitgehende Substitution kohlenstoffhaltiger
Energieträger (Kohle, Öl, Gas); Sequestrierung.
– Ökonomische Maßnahmen (Emissionshandel).
– Maßnahmen im Verkehrsbereich.
– Vegetationsschutz . . .
• Weitere Klimaforschung.