Starkregen, Hochwasser, Hitze Was hat der Klimawandel damit zu tun?

Transkript

1 Dresdner Kompetenzzentrum Wasser Dresden Water Centre Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur Meteorologie Starkregen, Hochwasser, Hitze Was hat der Klimawandel damit zu tun? Christian Bernhofer 7. Klimakongress der Sächsischen Grünen 30. November 2013 TU Dresden, HSZ

2 CO 2 Concentration in Ice Core Samples and Projections for Next 100 Years CO 2 -Konzentrationen aus Eisbohrkernen und aus Projektionen für das 21. Jahrhundert Projected erwartet (2100) (2100) Vostok Record Law IPCC Dome IS92a Record Scenario Mauna Law Dome Loa Record IPCC Mauna IS92a Loa Scenario Record heute (2013) Current (2001) CO 2 Concentration (ppmv) , , , ,000 (BP 1950) Years Before Present C h a l l e n g e s o f a C h a n g i n g E a r t h J u l y Source: C. D. Keeling and T. P. Whorf; Etheridge et.al.; Barnola et.al.; (PAGES / IGBP); IPCC

3 Wohin gehen die anthropogenen CO 2 -Emissionen (2010)? 9.1±0.5 PgC y ±0.2 PgC y -1 50% 0.9±0.7 PgC y ±1.0 PgC y -1 26% Calculated as the residual of all other flux components 24% 2.4±0.5 PgC y -1 Average of 5 models Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS

4 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand Modellierung

5 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand Modellierung

6 Sommerhochwasser in Dresden (Weißeritz, Elbe) 1897, 1927, 1957/1958, 2002 und 2013 Juli 1897: Vb -Wetterlage (TRM) Adriatief zog vom mit Verstärkung über Ungarn nach Nordosten: u.a. wurden lang anhaltende und ergiebige Niederschläge im Erzgebirge ( Weißeritz), Riesengebirge und den Ostalpen registriert. H T Wetterlage in Europa am , 01 MEZ Niederschlagssumme (mm) Altenberg Freiberg Reitzenhain Fichtelberg Dresden Tharandt Niederschlagssummen vom im Erzgebirge und dessen Vorland (Quelle: Met. Jahrbuch Kgr. Sachsen)

7 Sommerhochwasser in Dresden (Weißeritz, Elbe) 1897, 1927, 1957/1958, 2002 und 2013 August 2002: Vb -Wetterlage (TRM) Das Tief Ilse zog vom unter Verstärkung von der Adria über Ungarn nach Nordosten. Bedingt durch die sehr langsame Verlagerung des Tiefs und orographische Niederschlagsverstärkung wurden im Erzgebirge Rekordregensummen registriert (Zinnwald 312mm). Niederschlagssummen (l/m²) vom , 7:00 MEZ Wetterlage in Europa am , 13 MEZ Freital Grillenburg Malter Dippoldiswalde Klingenberg Dönschten Oberbärenburg Zinnwald 183 mm 294 mm 219 mm 186 mm 281 mm 250 mm 300 mm 312 mm

8 Sommerhochwasser in Dresden (Weißeritz, Elbe) 1897, 1927, 1957/1958, 2002 und 2013 Mai/Juni 2013: Vb -Wetterlage (TRM und TM!) 22. bis Trog Mitteleuropa, ab Tief Mitteleuropa. Hohe Vorfeuchte Ende Mai (40% von Deutschland höchster Wert seit Beginn der Messungen 1962), Regen bis 3.6. (96- Std.): Obere Elbe mm, Mulde und Weiße Elster mm), Donau, Moldau und Erzgebirge in Wochensumme bis 300mm!!!

9 Sommerhochwasser in Dresden (Weißeritz, Elbe) 1897, 1927, 1957/1958, 2002 und 2013 Relative Häufigkeit in den Sommermonaten (%) TRM TM Klimanormalperiode Deutschland: Häufigkeit von hochwasserrelevanten Wetterlagen (TRM, TM) a) allgemein geringer Anteil der Hochwasserwetterlagen an den Sommerwetterlagen b) seit 1960: Zunahme der Häufigkeit der Wetterlage Trog Mitteleuropa (TRM) (subj. Wetterlagen nach Hess- Breszowski)

10 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand Modellierung

11 Wichtige Stürme in Deutschland , (Vivian), (Lothar), (Kyrill) Wichtigste Schadursache z.b. für den Wald Übersicht der Schäden im mittleren Erzgebirge 1835 bis 1935, Seehöhe ca. 600 m (n. Dittrich, 1992)

12 Tornados in Sachsen (Großenhain) Neue Erscheinung? Folgen einer Windhose (Cb cap tub) etwa 21 Uhr, ca. 15 km von Tharandt entfernt Schäden in Dresden (Foto: U. Eichelmann) 1962 bei Klingenberg (Tharandter Wald)

13 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand Modellierung

14

15 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Modellierung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand

16 Schema der harten und weichen Fakten des Klimawandels schlecht hygrisch thermisch gut kurz lang Quelle: Schöner W, Böhm R, Haslinger, K, 2011: Klimaänderung in Österreich hydrologisch relevante Klimaelemente. Österr. Wasseru. Abfallwirt. 63:11-20

17 REGKLAM Ensemble von 14 Klimaprojektionen Vergleiche zwischen Emissionsszenarios (emissionsbedingte Bandbreite) Vergleiche zwischen Modellen (modellbedingte Variabilität) Vergleiche innerhalb eines Modells (klimabedingte Variabilität)

18 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Modellierung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand

19 Klimakenngröße Niederschlag Jahresgänge A1B Bandbreite = zwischenjährlichevariabilität im Vergleich zu im Vergleich zu Bernhofer et al. (2011) Tendenz: Sommer trockener, Extreme möglich TP 2.1

20 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Modellierung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand

21 Klimaprojektionen für die REGKLAM-Modellregion Dresden Windgeschwindigkeit - A1B Bandbreiten (Ensembleansatz) Windgeschwindigkeiten (x-achse: 0 bis 15 m/s) keine klare Tendenz bei Wind 21

22 Klimatische Extremereignisse in Sachsen Beobachtung Extremniederschläge, Hochwasser Modellierung Extremniederschläge, Hochwasser Sturm, Tornado Trockenheiten, Waldbrand

23 Klimaprojektionen für die REGKLAM-Modellregion Dresden klimatische Wasserbilanz A1B Bandbreiten (Ensembleansatz) Tendenz: Sommer trockener, Extreme wahrscheinlich 23

24 Zukünftige Klimaextreme Sicher: a) Klimavergangenheit kann nicht mehr 1:1 auf die Zukunft übertragen werden Mittel, Variabilität und Extreme b) Temperaturen und Hitzestress steigen Unsicher: a) Niederschlag und Wind b) Extreme! IPCC 2013/14: Klimaänderung geht weiter, für Chance auf 2 -Ziel müssen globale Emissionen ab 2020 reduziert werden Klimaschutz (= Ressourcenschutz und Schutz des Friedens) dringend notwendig (überall und global) Klimaanpassung vom möglichen Schaden abhängig! Aussage zur Vulnerabilität notwendig! Minimum: Optionen erhalten! Klimaanpassung mit Klimaschutz verbinden!

25 Emissionen global derzeit ähnlich dem Szenario A2: * Relativ langsame Energiewende (Energiequellen und Effizienz) * Verzögerter Einsatz erneuerbarer Energien * Keine Beschränkung von Kernkraft Temperaturentwicklung bis 2100: global plus 4 5,2 C regional plus 4 C (+/-1,5 C?) From: UK MET Office, Hadley Centre