Univ.Prof. in

Müssen wir in Zukunft mit
extremerem Hochwasser rechnen?
Universität für Bodenkultur, Wien
Institut für Meteorologie
und
Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Univ. Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
• Wann ist ein Ereignis ein Extremereignis?
– Magnitude
– Wiederkehrwahrscheinlichkeit
– Auswirkungen
• Wetter- oder Klimaereignis, das über oder
unter einer Schranke liegt, nahe den
äußeren Enden der beobachteten Werte
einer Klimavariablen.
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Annäherungsmöglichkeiten
• Statistisch
– Daten
– Wetterlagen
• Physikalisch
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Datenquelle: ZAMG
Formayer et al. 2012
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Welche Zutaten ergeben
Hochwasser?
• Viel Niederschlag
– (Kurze) starke Schauer
– Langanhaltender Regen
• Rascher Abfluss
– Regen statt Schnee
– Beton statt Wald oder Wiese
• Wenig Retentionsflächen
– Gesättigter Boden
– Bis zum Ufer bebaut
– Hochwasserschutz stromaufwärts
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Viel Niederschlag …
• Kurze starke Schauer
– Wärmeres Meer
mehr Verdunstung
– Wärme Atmosphäre
mehr Wassergehalt (ca. +7% pro °C)
potentiell stärkere Niederschläge
– Bisher +2°C Erwärmung
potentiell + 15% Niederschlag
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Wärmere Meeresoberfläche
~ 0,5°C
http://www.epa.gov/climatechange/science/indicators/oceans/sea-surface-temp.html
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Oberflächentemperatur des
Mittelmeeres (1982 – 2012)
Samuel-Rhoads 2014
http://adapttoclimate.uest.gr/full_paper/adapt2014-sst-YSR.pdf
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Oberflächentemperatur
Mittelmeer (2071–2100 vs. 1980–2005)
Yutong Pan 2013
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Temperatur und
Niederschlagsintensität
Speichervermögen der
Atmosphäre steigt um
7% pro °K Erwärmung
(exponentieller Anstieg! – umso stärker,
je wärmer es wird)
Bei hohen Temperaturen und sehr starken
Schauern übersteigt
der beobachtet
Anstieg 7%.
Quelle:
Lenderink & Meijgaard, 2008
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Niederschlagsintensität und
Temperatur
Beobachteter Zusammenhang
zwischen Niederschlagsintensität
und Temperatur für Bregenz
29.05.2014
Temperatur (°C)
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Fritz, 2014
12
Starkniederschlagsintensität
(Jahr)
29.05.2014
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
13
Viel Regen
• Mehr Wasser in der Atmosphäre, und
• Mechanismen, die Regen auslösen
benötigt
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Showalter Index (SWI)
ein Maß für Labilität
Eine Voraussetzung für die Entwicklung von Gewittern ist
eine labile Luftschichtung .
Definition: SWI = T500 -TP
T500= Temperatur in 500 hPa
TP =Temperatur eines Luftpaketes aus 850 hPa
<0
< -2
< -4
Gewitter möglich
Gewitter sehr wahrscheinlich
Auch starke Gewitter möglich
nach Formayer 2014
29.05.2014
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
15
Showalter Index als Maß für Labilität
1981 2010
2056 2085
2036 2065
Beinahe Verdoppelung sowohl
von labilen Lagen [SWI<0]
als auch von hoher Labilität
[SWI<-4] innerhalb der
nächsten 75 Jahre
nach Formayer 2014
29.05.2014
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
16
Viel Niederschlag
• Lang anhaltender Niederschlag
– Trend zu anhaltenden Großwetterlagen?
– Wissenschaftliche Diskussion noch nicht
abgeschlossen
– Wenig Retentionsvermögen
• Gesättigter Boden
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Rascher Abfluss
- Regen statt Schnee
100
Schneeanteil am Niederschlag Hoher Sonnblick (3160 m)
95
90
85
80
[% ]
75
70
65
60
55
Schöner
2004
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Mittlere jährliche Null-Grad-Grenze
im Monte Rosa Gebiet 1818-1998
500
400
year (1 to 12)
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
ALP-IMP 2003
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Umgang mit Unsicherheit
• Vorsorgeprinzip verlangt, dass
Extremszenarien betrachtet werden
• Risikomanagement legt nahe, sich für
den schlimmen Fall zu rüsten
• Auf wissenschaftlich robuste Antworten
zu warten, kann teuer werden
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
• J. Hansen, 1988 (US Kongress) – als der Klimawandel noch in
Frage gestellt wurde:
– Es ist Zeit weniger zu Schwafeln und zu sagen,
dass die Belege ziemlich stark sind, dass der
Treibhauseffekt da ist.
• Coumcou & Rahmstorf 2013: (Nature Climate Change) – zum
Zusammenhang Klimawandel und Extremereignisse:
– Die Belege sind stark, dass anthropogene, bisher
unbekannte Hitze- und Niederschlagsextreme da
sind – und dass sie intensives menschliches Leid
verursachen.
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit
Univ. Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb
Universität für Bodenkultur
Department für Wasser, Atmosphäre und Umwelt
Institut für Meteorologie
Peter Jordanstraße 82, A-1190 Wien
Tel.: +43 1 47654 - 5600, Fax: +43 1 47654 - 5610
[email protected], www.boku.ac.at
Linz 20140527 | BOKU Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit