Extremereignisse können häufiger werden: (Ab-)flüsse in Zeiten des Klimawandels

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1 Ökologischer Hochwasserschutz, BUND, , Lenzen Deichberaterschulung, Landesbetrieb f. Hochwasserschutz, , Magdeburg Extremereignisse können häufiger werden: (Ab-)flüsse in Zeiten des Klimawandels Frank Wechsung, PIK

2 mein Ausblick: Klimawandel findet statt, Temporäres und Regionales Ausmaß unsicher, Überraschungen immer möglich, mit einer Zunahme von Extremen muß gerechnet werden und damit mit einer steigenden Hochwassergefahr, Vorwarnqualität kann aufgrund neuer Möglichkeiten deutlich verbessert werden.

3 Welt/ Europa

4 Pause in der Klimaerwärmung Figure 1 Observed and simulated global temperature trends. Annual mean time series based on observations, HIST and POGA-H (a) and on POGA-C (b). Anomalies are deviations from the averages, except for HIST, for which the reference is the average of POGA-H. (Yu Kosaka & Shang-Ping Xie 2013)

5 Emissionsszenarien Nordeuropa Zentraleuropa SILLMANN ET AL. (2013): CMIP5 PROJECTIONS OF EXTREMES INDICES,Journal of Geophysical Research: Atmospheres,Volume 118, Issue 6, pages , 25 MAR 2013 DOI: /jgrd

6 Dez - Febr Temperaturänderung zu Juni - Aug Final Draft Annex I IPCC WG1 Fifth Assessment Report: 40-43

7 Okt - März Niederschlagsänderung zu April - Sept Final Draft Annex I IPCC WG1 Fifth Assessment Report: 40-43

8 Okt - März Niederschlagsänderung zu Final Draft Annex I IPCC WG1 Fifth Assessment Report: 40-43

9 April - Sept Niederschlagsänderung zu Final Draft Annex I IPCC WG1 Fifth Assessment Report: 40-43

10 Trockentage und Starkniederschläge (>10 mm) in CMIP5 simulationen, Änderungen im Vergleich zu The multimodel median of temporally averaged changes of consecutive dry days (CDD, left) and heavy precipitation days (R10mm, right) over the time period for RCP4.5 (top), and RCP8.5 (bottom). Trockentage Tage mit Starkniederschlag Changes are displayed as differences (in days) relative to the reference period ( ). Stippling indicates grid points with changes that are not significant changes at the 5% significance level. Sillmann et al. 2013, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, Volume 118, Issue 6, pages , 25 MAR 2013 DOI: /jgrd.50188

11 Deutschland

12 Hattermann et al. 2013, Acta Geophysica vol. 61, no. 2, Apr. 2013, pp DOI: /s Temperaturtrends, Mai-Oktober November-April Fig. 1. Increasing trends in temperature in Germany, for : (a) cold season, and (b) warm season. The numbers on the contour lines indicate the temperature ncrease. Mann Kendall method of trend detection was used with a significance level of 0.1. Colour version of this figure is available in electronic edition only.

13 Hattermann et al. 2013, Acta Geophysica vol. 61, no. 2, Apr. 2013, pp DOI: /s Niederschlagstrends, Trend Fig. 2: (a) Mean annual precipitation, and (b) trend in precipitation for the period Precipitation stations are represented as black dots. Colour version of this figure is available in electronic edition only.

14 Hattermann et al. 2013, Acta Geophysica vol. 61, no. 2, Apr. 2013, pp DOI: /s Starkniederschläge in Deutschland C Niederschlagsklassen Fig. 3: (a) Distribution of daily precipitation totals in intensity ranges, for three temperature classes, and (b) change of precipitation per intensity class comparing the first and the second half of the period (Hattermann et al. 2013).

15 Hattermann et al. 2013, Acta Geophysica vol. 61, no. 2, Apr. 2013, pp DOI: /s Jahr Starkniederschläge, >20mm Mai- Oktober November- April Fig. 4. Changes in numbers of wet days, with daily precipitation totals exceeding threshold level of 20 mm/d over the time period , for: (a) the whole year, (b) warm season, and (c) cold season. Mann Kendall method of trend detection was used with a significance level of 0.1. Stations with positive and negative trends are marked blue and red, respectively.

16 Zunahme von Hochwasserwetterlagen über Zentraleuropa Hattermann et al. 2013, Acta Geophysica vol. 61, no. 2, Apr. 2013, pp DOI: /s

17 Vier Cordex Läufe von RCMs (fehlerkorrigiert durch Impact2C), plus ein STARS-Lauf Bereitgestellt durch Rachimow & Hoffmann (PIK, 2015) für

18 Zeit-Fließstreckendiagramme der Abflüsse im deutschen Teil der Elbe für die Extremhochwässer von 2002 (oben) und 2013 (unten). Die Isolinien sind aus den Abflusswerten (in m³/s) der auf der rechten y-achse angegebenen Pegel interpoliert. Grün darüber gezeichnet sind die Abflussganglinien der vier Hauptzuflüsse an den Pegeln Löben (Schwarze Elster), Bad Düben (Mulde), Calbe-Grizehne (Saale) und Havelberg Stadt (Havel); deren Grundlinien geben die Lage ihrer Mündungen an. Die grünen Zahlen sind Abfluss-Spitzenwerte in m³/s.

19 Gegenüberstellung des Hochwassers August 2002 mit dem aktuellen Ereignis Juni 2013 (Stand der Datenerfassung 20. Juni 2013): statistisches Wiederkehrintervall des maximal aufgetretenen mittleren Tagesabflusses an den Hochwasser führenden Flüssen. Die Ausdehnung (L) beziffert den prozentualen Anteil der Hochwasser führenden Gewässer am insgesamt betrachteten Gewässernetz in Deutschland. Die Ereignisstärke (S) kombiniert die räumliche Ausdehnung der Hochwasser führenden Gewässer mit dem statistischen Wiederkehrintervall des maximal aufgetretenen mittleren Tagesabflusses. Die Definition der Indizes basiert auf Uhlemann et al. (2010).

20 Überflutete Flächen des Hochwassers August 2002 und des aktuellen Ereignisses Juni 2013 (Zeitraum der Datenerfassung 3. bis 17. Juni 2013). Die Ereignisschwerpunkte aufgrund von Deichbrüchen sind gelb gekennzeichnet. Datenquellen: Satellitenaufnahmen (RADARSAT 1-2, TerraSAR-X ScanSAR/StripMap, COSMO-SkyMed), verfügbar über GIO EMS Mapping ( und Perils AG (

21 Gebietsmittel der kumulativen klimatischen Wasserbilanz (Differenz zwischen korrigiertemniederschlag und potenztieller Verdunstung berechnet nach Turc-Ivanov) in den Jahren 2013, 2012, 2003 und 2002 (obere Zeile); simulierter und gemessener Abfluss an den Pegeln Neu Darchau (Elbe), Calbe-Grizehne (Saale) bzw. Havelberg (Havel) im Jahr 2012 sowie simulierter Abfluss in den Jahren 2003, 2002 und Tagesmittel des Zeitraums (mittlere Zeile); Gebietsmittel des simulierten verfügbaren Bodenwassers in den oberen 100 cm des Bodenprofils landwirtschaftlicher Flächen (Winterweizen) in den Jahren 2012, 2003 und 2002 (untere Zeile)

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23 mein Fazit: Klimawandel findet statt, Temporäres und Regionales Ausmaß unsicher, Überraschungen immer möglich, mit einer Zunahme von Extremen muß gerechnet werden und damit mit einer steigenden Hochwassergefahr, Vorwarnqualität kann aufgrund neuer Möglichkeiten deutlich verbessert werden.