Klimawandel – Auswirkungen im Alpenraum 2. Grenzüberschreitende Sicherheitstage Bayern – Tirol, 10.07.2010 Hans Peter Schmid, KIT/IMK-IFU (Garmisch-Partenkirchen) INSTITUTE FOR METEOROLOGY AND CLIMATE RESEARCH, Atmospheric Environmental Research (IMK-IFU), Garmisch-Partenkirchen (D) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association www.kit.edu Es gibt verschiedene Grϋnde fϋr Änderungen des Klimas… Sprachregelung: natϋrliche Klima-Variabilität (climate variability) • Milanković Zyklen (extern) • Sonnenaktivität (extern) • Vulkanismus (extern) • Schnee/Eis Bedeckung (intern) • Meeresströmungen (intern) • Globale Zirkulation (intern) z.B. anthropogener Klima-Wandel (climate change) • Treibhaus Gase (Veränderung) • Aerosol • Landnutzung • Kondensstreifen (Tropopause) El Niño/ La Niña North Atlantic Oscillation KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Dominantes Umwelt Phänomen: Der Treibhaus Effekt “natürlich” (H2O): “erweitert” (CO2 etc.): (auf Venus, CO2: KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association ∆T = 33 °C ∆T = 35-36 °C (= + 2-3 °C) ∆T = 450 °C) IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Klimawandel: Die Treibhaus Forcings •Heutige Konzentration von Treibhaus Gasen bedeutend höher als in letzten 20’000 Jahren •Schwankungen schon immer, aber •Anstieg des Strahlungseinflusses (radiative forcing) in letzten 40 Jahren mind. 6 × schneller als in letzten 2000 Jahren IPCC 2007 (AR4) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Klimawandel – Globale Erwärmung Was ist bereits geschehen? 1.5 compared to 1961-1990 avg. (°C) Temperature deviation, 1 Annual 0.5 Summer 0 Winter -0.5 -1 -1.5 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 European annual and seasonal mean temperature deviations, 1850-2002 • Global temperature: + 0.7 ±0.2 °C in last 100 years • Europe: +0.95 °C; Alps +1.6°C • Summer +0.7°C ; Winter +1.1°C Source: Kunstmann, KIT/IMK-IFU KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Was ist bereits geschehen? Vermehrt Extreme Temperatur Ereignisse IPCC, 2007 (AR-4, WG I) • some more hot events • much fewer cold events Monthly Temperature Anomaly [°C] KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen Schär et al., Nature (2004) www.imk-ifu.kit.edu Was ist bereits geschehen? Gletscherschwund in den Alpen Pasterze / Großglockner 1900 2000 http://www.gletscherarchiv.de Verlust bis 2000: Fläche 50%, Masse 65% KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Was ist bereits geschehen? Gletscherschwund in den Alpen Zugspitzgletscher 26. August 2003 Zugspitze: Absol. Maximum 18° Absol. Minimum -36° Jahresmittel -4.6° Max. Tagessumme 150 mm Mittl. Jahressumme 2024 mm Max. Schneehöhe 830 cm Gletscher: 1860: 300 ha 1950: 60 ha 2006: 39 ha 40 m Verlust in 40 Jahren 35 000 m³ an Augusttagen 2003 KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Was ist bereits geschehen? Extremereignisse im Alpenraum KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Klimamodelle: Klimaprojektionen Globaler Klimawandel: Scenarios führen zu Vorhersagen In die Zukunft schauen? Mit Modellen... ... und Szenarien (source: IPCC 2001) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Wird die Welt zugrunde gehen? Nein! - die Welt hat das schon oft ϋberlebt... ... nur der Mensch nicht! Klimawandel: • globales Phänomen • regionale Expression • lokale Konsequenzen Klima-sensitive Regionen: • verstärkte (irreversible) regionale Effekte des globalen Klimawandels • Wirtschaftswandel durch Klimawandel • „Stakeholders“ in Politik, Wirtschaft und Umwelt Ressorts KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Klimawandel: • globales Phänomen • regionale Expression • lokale Konsequenzen Klima-sensitive Regionen: • grosse Variabilität auf kleinem Raum • bedingt hohe Auflösung in Messung & Modellierung (räumlich, zeitlich, Prozesse) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Beispiel: Klimawandel und Wasser Wasser: der Blaue Planet Nicht genug Wasser? • der wichtigste Klimafaktor • ein regionales Problem 70% Ozean 30% Land Oder zu viel? KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Klimawandel – Klimafolgen? Kosten sind real! ca. 85% der Naturkatastrophen sind Extremwetter bedingt – davon speziell durch Wasser Source: SwissRe, sigma 2/07 KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Beispiel: Klimawandel und Wasser Globaler Wandel – Regionale Konsequenzen Flood Event Total (M€) Insured (M€) Bayern 1999 393 30 Bayern 2005 205 46 D/A/CH 1999 D/A/CH 2005 409 3000 40 1700 Flooding Catastrophies in the Alpine Region KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Beispiel: Klimawandel und Wasser Globaler Wandel – Regionale Konsequenzen Italien & Greichenland 2007 Sylvensteinspeicher (obere Isar) 2007 Rhein 2003 Düsseldorf Dürre in Europa… KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association … und im Sahel IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung KIT Messung und Modelierung des Wasserhaushaltes in einem Alpinen Einzugsgebiet (Ammer) Hydrology KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung 80 % Change 1990-99 vs. 2030-39 Precipitation Total Runoff 60 Evapotransp. Change [%] 40 20 0 Jan Feb Mrz Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec -20 -40 Ammer Gebiet Stakeholders: e.g., communities, gov. agencies 10 km KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung Summer JJA Winter DJF bis 30% mehr Niederschlag im Winter (Europa ≈ +11%) bis 40% weniger Niederschlag im Sommer (Europa ≈ -1%) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung Tage mit Schneebedeckung: 1960-1989 2070-2099 (Quelle: Kunstmann et al., FZK-IMK-IFU) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung Tage mit Schneebedeckung Südbayern und nördlicher Ostalpenraum R. Knoche, IMK-IFU, KIT 25 1960-1989 20 2070-2099 Tage 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Monat KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Blick in die Zukunft: Regionale Klimamodellierung Die Zukunft des Wintersportes? KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu Danke für Ihr Interesse! Research at IMK-IFU is supported, in part, by • HGF (Helmholtz Association of German Research Centres) • BMBF (Federal Ministry of Education and Research) • Freistaat Bayern (State of Bavaria) KIT – University of the State of Baden-Württemberg and National Large-scale Laboratory of Research the Helmholtz Center of Association the Helmholtz Association IMK-IFU Atmosphärische Umweltforschung Garmisch-Partenkirchen www.imk-ifu.kit.edu