Gibt es in Niedersachsen einen Klimawandel?

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1 Gibt es in Niedersachsen einen Klimawandel? Prof. Dr. Günter Gross Institut für Meteorologie und Klimatologie Fakultät für Mathematik und Physik Leibniz Universität Hannover Vortrag im Schulbiologiezentrum Hannover November 2012

2 Inhalt Beobachtungen aus den letzten Jahren Winterniederschlag (in % RR Jahr ) Begriffsbestimmung Klima-Klimawandel Klimamodelle und globale Ergebnisse für die Zukunft Zukünftige Entwicklung in Niedersachsen

3 Klimaelement: Mitteltemperatur Deutschland 11 Hannover 10 Mitteltemperatur ( o C)

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5 2010 war zusammen mit den Jahren 2005 und 1998 das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen. Die Weltwetterorganisation WMO verzeichnet im vergangenen Jahr mit 0,53 Grad über dem globalen Durchschnitt der Jahre 1961 bis 1990 zwar als geringfügig wärmer als die beiden anderen Rekordjahre, nennt die Differenz allerdings so gering, dass sie kaum erwähnenswert sei. Der WMO zufolge wurden seit 1998 die zehn wärmsten Jahre gemessen.

6 Globale Mitteltemperatur MPI Hamburg Nach ihren Berechnungen liegt die mittlere Temperatur der Erdoberfläche im Jahre 2007 um 0,54 Grad Celsius über dem langfristigen weltweiten Mittelwert von 14 Grad liegen. Das wären 0,02 Grad über dem Rekord von 1998.

7

8 heute.de: Viele fanden den vergangenen Winter zu warm - gilt der auch schon als Extremwetter? Becker: Um ein Ereignis als objektiv extrem klassifizieren zu können, braucht man eine lange Zeitreihe von Beobachtungen. Nur durch eine Statistik über diese vielen Ereignisse, z.b. Winter, kann man sagen, ab wann ein Winter als extrem warm oder kalt einzustufen ist. Wichtig ist hier auch der Bezug auf den Vergleichs- Zeitraum, da sich durch den Klimawandel die Statistik selbst ändert. Wenn wir den Winter 2011/2012 mit dem mittleren Winter aus dem WMO-Klimareferenzzeitraum 1961 bis 1990 vergleichen, dann fällt er etwas zu mild aus. Legen wir zum Vergleich die Jahre 1981 bis 2010 zugrunde, dann ergibt die Statistik einen normalen Winter - eben innerhalb der letzten 30 Jahre.

9 Die Bezugsperiode

10 Jahresniederschlag (mm) Sommerniederschlag (in % RR Jahr ) Winterniederschlag (in % RRJahr )

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14 Begriffsbestimmung KLIMA Schönwiese:... Wie lautet.. die allgemeingültige Klimadefinition? Eine eindeutige Antwort kann nicht gegeben werden. Klimabeirat der Bundesregierung:... Zur Charakterisierung des Klimas wurde früher.. eine definierte Periode (z.b. 30 Jahre) benutzt... Heute definiert man das Klima.. über eine Mittelungsperiode von einem Monat... esphere: Für Klima gibt es keine überall akzeptierte, allgemein gültige Definition. DWD: Das Klima ist definiert als die Zusammenfassung der Wettererscheinungen,... über einen genügend langen Zeitraum... von 30 Jahren..., es sind aber durchaus auch kürzere Zeitabschnitte gebräuchlich.

15 Das Klima Klima ist nicht direkt wahrnehmbar. Es handelt sich nicht um das sinnlich erfahrbare Wetter, sondern um abstrakte Mittelwerte meteorologischer Variabeln, die einer wissenschaftlichen Interpretation und Beschreibung bedürfen klimatologisches Mittel (8,9 o C, 655mm) Jahresniederschlag (mm) Temperatur ( o C) Klimadaten Hannover

16 Das Klima Klima ist nicht direkt wahrnehmbar. Es handelt sich nicht um das sinnlich erfahrbare Wetter, sondern um abstrakte Mittelwerte meteorologischer Variabeln, die einer wissenschaftlichen Interpretation und Beschreibung bedürfen klimatologisches Mittel (8,9 o C, 655mm) Jahresniederschlag (mm) Temperatur ( o C) Klimadaten Hannover

17 Das Klima Klima ist nicht direkt wahrnehmbar. Es handelt sich nicht um das sinnlich erfahrbare Wetter, sondern um abstrakte Mittelwerte meteorologischer Variabeln, die einer wissenschaftlichen Interpretation und Beschreibung bedürfen klimatologisches Mittel (8,9 o C, 655mm) Jahresniederschlag (mm) Klimawandel?? Temperatur ( o C) Klimadaten Hannover

18 Das Klima Klima ist nicht direkt wahrnehmbar. Es handelt sich nicht um das sinnlich erfahrbare Wetter, sondern um abstrakte Mittelwerte meteorologischer Variabeln, die einer wissenschaftlichen Interpretation und Beschreibung bedürfen. 2. Die Veränderung des Klimas ist ein langfristiges Phänomen das weitab von unserer direkten Lebenswelt und jenseits unseres biografischen Horizontes liegt. 3. Das führt dazu, dass das Wissen eines Einzelnen über den Klimawandel nicht auf der Erfahrung aus erster Hand besteht, sondern dieses Wissen entsteht kommunikativ d.h. vorwiegend über Medien klimatologisches Mittel (8,9 o C, 655mm) Jahresniederschlag (mm) Temperatur ( o C) Klimadaten Hannover

19 Klima:= Synthese des Wetters (Temperatur, Wind, Sonnenschein, Niederschlag,...) über einen Zeitraum, der lang genug ist, um dessen statistische Eigenschaften bestimmen zu können (DWD 30 Jahre) Was ist ein Klimawandel? 1. Wie viele meteorologische Variablen müssen sich ändern? 2. Welche statistischen Kenngrößen müssen sich ändern? 3. Wie groß muß diese Änderung sein? 1000 Jahresniederschlag (mm) klimatologisches Mittel (8,9 o C, 655mm) Freie Wahl, aber bei jeder Diskussion müssen die Begriffe definiert werden Temperatur ( o C)

20 Klimaklassifikation Global vegetation T RR

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22 ohne Atmosphäre: Mitteltemperatur der Erde -15 Grad Natürlicher Treibhauseffekt : 30 Grad Anteil des Wasserdampfes: 20 Grad Anteil des CO2: 7 Grad

23 Reduktionsziele bis 2012 (im Vergleich zu 1990) Global 5,2% D 21% 100 ppm

24 Klimamodelle - Klimaszenarien Basierend auf physikalischen Gesetzen Dargestellt durch mathematische Gleichungen Gelöst durch numerische Verfahren mit Computern Vergleichbar mit Wettervorhersagemodellen Es müssen Szenarien über die Entwicklung der Rahmenbedingungen für die nächsten 100 Jahre festgelegt werden (z.b. CO 2 -Emission, Landnutzungsänderung, usw). Die Ergebnisse von Szenarienrechnungen sind keine Prognosen sondern beschreiben die Bandbreite der möglichen Veränderungen von Klimaelementen wie Temperatur und Niederschlag

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26 Vorgehensweise 1. Rechnung für Szenario 1 2. Rechnung für Szenario 2 3. Berechnung des Klimaänderungssignals aus 2-1 Szenario 2 Klimaänderungssignal Szenario 1

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28 Unsicherheiten durch Anwendung verschiedener globaler Modelle Temperatur Niederschlag Weniger als 6 von 10 Modelle stimmen im Vorzeichen überein 9 von 10 Modelle stimmen im Vorzeichen überein

29 Meeresspiegelanstieg

30 Meeresspiegel = Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes

31 Vom globalen zum regionalen Klima

32 Welches Modell? Welche Emissionen? Wann fange ich an?

33 Welches Modell? Welche Emissionen? Wann fange ich an? Ensemblerechnungen

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35 14 12 Beobachtungen Klimamodell Temperaturänderung Mitteltemperatur ( o C) 10 8 Mittel 6 Maximum Maximumtemperatur ( o C)

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37 REMO CLM WETTREG 2006 Niederschlagsänderungssignal (Jahresmittel) in %

38 Gefahren durch extreme Niederschläge Im Winter werden ab 2040 deutlich zunehmen (Flasbarth ). bisher kein Trend, für die Zukunft rechnen wir aber ab 2040 mit mehr Starkniederschlägen. (Becker, Extremwetterkongress, 2012)

39 Was sind Starkniederschläge? Starkregen (Starkniederschlag) Niederschlag > 17,1 mm/60 min. Warnkriterien für Unwetterwarnungen des DWD heftiger Starkregen > 35 l/m² in 6 Stunden Ergiebiger Dauerregen > 50 l/m² in 24 Stunden Extrem ergiebiger Dauerregen > 80 l/m² in 24 Stunden Starkniederschlagstag PIK MPI DWD > 10 l/m² in 24 Stunden > 20 l/m² in 24 Stunden > RR-Menge, die nur einmal in 100 Tagen überschritten wird

40 Starkniederschlag REMO: 20mm/Tag

41 Starkniederschlag REMO: 20mm/Tag heute (Summe über 28 DWD-Stationen ) Starkniederschlag: 10mm/h

42 Gibt es in Niedersachsen einen Klimawandel? Prof. Dr. Günter Gross Institut für Meteorologie und Klimatologie Fakultät für Mathematik und Physik Leibniz Universität Hannover Vortrag im Schulbiologiezentrum Hannover November 2012

43 Was ist ein globaler Klimawandel?? heute

44 Fehlerhafte Klimaklassifikation (Mittel aus 6 GCM) heute Änderung der Klimaklassifikation

45 heute

46 Temperatur und Niederschlag ändern sich bis 2100 Ist das ein Klimawandel? Klima heute Klima

47 Wie weit entfernt sind wir in Hannover von einem Klimawandel? Köppen-Geiger Klimaklassifikation z.b. C f b (Hannover) Jahresmittel der T Jahresgang der T Niederschlag

48 Monat Monatsmitteltemperatur Monate mit M>10 o C M = Monatsmitteltemperatur B-Klima: alle M > 18 o C C-Klima: -3 o C < M min < 18 o C D-Klima: M min < -3 o C und M max > 10 o C D C B 2010 a heisse Sommer b warme Sommer c kühle Sommer b c a grösste Monatsmitteltemperatur C b f RR(So) min RR(So) min f immer feucht s sommertrocken w wintertrocken f immer feucht 0s sommertrocken w wintertrocken RR(So) min /RR(Wi) max w f s f f f RR(Wi) min /RR(So) max

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50 Zusammenfassung Änderungen der verschiedenen meteorologischen Variablen sind zukünftig auch in Niedersachsen zu erwarten. Die Ergebnisse der Klimamodelle sind Basisinformationen, die problemspezifisch interpretiert werden müssen. Die Veränderungen werden stark von dem verwendeten Modellsystem global-regional geprägt. Die hier gezeigten Resultate gelten nur für ein Globalmodell Grundbegriffe und Konventionen sind festzulegen.

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