Analyse der Klimaentwicklung in Sachsen Projektinitiative des LfULG. 1 XX. Monat 2013 Dr. Johannes Franke

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1 Projektinitiative des LfULG 1 XX. Monat 2013 Dr. Johannes Franke

2 Projektinformationen Bearbeitung TU Dresden, Professur für Meteorologie, AG "Regionales Klima und Klimawandel" (Prof. Dr. Bernhofer, Dr. Franke u.a.) 1,5 Jahre: 10/ 2012 bis 04/ 2014 Einordnung und Ziele Fortschreibung der Publikation "Sachsen im Klimawandel Eine Analyse" (2008), aktualisierte und erweiterte Datengrundlage Untersuchungen zum Extremwertverhalten von Klimaelementen (lt. Empfehlung Fachgespräch "Wetterextreme", 2011) Dezember Dr. Johannes Franke

3 Datengrundlage Stationsdaten 1961 bis 2010, Tageswerte 1991 bis 2010, Stundenwerte Deutscher Wetterdienst (DWD) Tschechischer Hydro-Meteorologischer Dienst (CHMI) Rasterdaten (1km) ca Zeitreihen mit Tageswerten, (flächenhaft: Starkregen-Analyse, WMO-Indizes) Grid-Ascii-Daten für Mittelungs- und Bezugszeiträume (GIS-kompatibel) Dezember Dr. Johannes Franke

4 Zeitbezug Mittelungszeiträume 30-jährig (Klimanormalperiode): , jährig (Dekade): ,, Bezugszeiträume Dezember Dr. Johannes Franke

5 WMO Commission for Climatology Beschluss vom Juli 2014 Referenzperiode Klimanormalperiode dauerhafte "Referenzperiode für die Bewertung des langfristigen Klimawandels" Klimanormalwerte 30-jährige Berechnungsgrundlage mit 10-jähriger Fortschreibung aktueller Bezugszeitraum: nächste Neuberechnung: WMO (2014): "Commission for Climatology - Sixteenth session, Heidelberg, 3 8 July 2014" Abridged final report with resolutions and recommendations, No. 1137, 75 Seiten, ISBN Dezember Dr. Johannes Franke

6 Jahresmittel der Lufttemperatur (ºC) 8,1 C 8,7 C (+0,6 K) Dezember Dr. Johannes Franke

7 Anzahl der Sommertage (Tmax > 25 ºC) im Jahr 28 Tage 35 Tage (+25 %) Dezember Dr. Johannes Franke

8 Anzahl der Frosttage (Tmin < 0 ºC) im Jahr 95 Tage 92 Tage (-3 %) Dezember Dr. Johannes Franke

9 Dekadische Schwankungen Klimaelement/ -größe Jahr (Jan-Dez): Lufttemperatur (K) Sommertage (%) Frosttage (%) Abweichungen vs ,2 0 +0,3 +0,6 +0,8 7,9 C 8,1 C 8,4 C 8,7 C 8,9 C d 25 d 30 d 35 d 40 d d 95 d 90 d 91 d 95 d Frage: Lassen sich Hinweise auf ein geändertes Starkregenverhalten erfassen, die mit der Entwicklung der Lufttemperatur einher gehen? Dezember Dr. Johannes Franke

10 Statement zur Entwicklung der Winter Feststellung ausgeprägte dekadische Schwankungen für Temperatur und Niederschlag mild-regenreich / mild-regenarm / kalt-schneereich (zeitweise) Tageszeit Dresden-Klotzsche Tageszeit Zinnwald-Georgenfeld Mittlerer Tagesgang der Lufttemperatur ( C) im Januar, und Dezember Dr. Johannes Franke

11 Statement zur Entwicklung der Winter Ursache überproportionaler Temperaturanstieg in Arktis führt zur Abschwächung der Westwinddrift (zonale Zirkulation) winterliche Kontinentalhochs können häufiger wirksam werden, deren genaue Lage den tatsächlichen Verlauf unserer Winter bestimmen Wirkung tendenzielle Zunahme dekadischer (von-jahr-zu-jahr) Schwankungen Dezember Dr. Johannes Franke

12 Analyse Starkregenverhalten Datengrundlage Zeitreihen täglicher Niederschlagssummen für ca Pseudostationen (1km-Rasterzellen) objektivierte Bestimmung standortsbezogener Schwellenwerte mittels Perzentil-Ansatz Reduktion Zeitreihen-Länge: auf (WMO-Referenz) Reduktion Zeitreihen-Argumente: 1mm pro Tag (lt. WMO) Beschreibung der Überschreitungswahrscheinlichkeit für Schwellenwerte als Funktion der Zeit Dezember Dr. Johannes Franke

13 Starkregen-Ereignisse R95p 16,7 mm Dezember Dr. Johannes Franke

14 Starkregen-Ereignisse R95p 190 Tage 205 Tage (+8 %) Dezember Dr. Johannes Franke

15 Starkregen-Ereignisse R95p 24,8 mm 27,2 mm (+10 %) Dezember Dr. Johannes Franke

16 Starkregen-Ereignisse R95p -15 % +18 % Dezember Dr. Johannes Franke

17 Starkregen-Ereignisse R95p Analysierte Transekten West-Ost Nord-Süd Zentral Ost Görlitz Fichtelberg Zinnwald Löbau Dezember Dr. Johannes Franke

18 Starkregen-Ereignisse R95p Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg) T C F Vegetationsperiode I Dezember Dr. Johannes Franke Vegetationsperiode II Periodizität vs. Niveauverschiebung

19 Niederschlag, Lufttemperatur Stundendaten Überschreitungswahrscheinlichkeit: Δ vs , Sommer Dezember Dr. Johannes Franke

20 Starkregen-Ereignisse R80p, R90p, R95p, R99p Änderungen vs , Jahr Überschreitungstage [d] mittlere Ereignis-Intensität [mm] Dezember Dr. Johannes Franke

21 Starkregen-Ereignisse R80p, R90p, R95p, R99p Änderungen der Auftretenshäufigkeit (%) vs R80p R90p R95p R99p Dezember Dr. Johannes Franke

22 Klimatische Wasserbilanz (mm) Berechnung Differenz aus korrigiertem Niederschlag (RK) und potentieller Verdunstung (ET, atmosphärischer Verdunstungsanspruch) Bedeutung potentielles Wasserdargebot: negativ RK < ET positiv RK > ET Dezember Dr. Johannes Franke

23 Niederschlag (mm) 215 mm Dezember Dr. Johannes Franke

24 Niederschlag (mm) 190 mm (-12 %) 240 mm (+12 %) Dezember Dr. Johannes Franke

25 Klimatische Wasserbilanz (mm) -30 mm -65 mm (-35 mm) Dezember Dr. Johannes Franke

26 Klimatische Wasserbilanz (mm) -35 mm -20 mm (+15 mm) Dezember Dr. Johannes Franke

27 Dekadische Schwankungen Klimaelement/ -größe Vegetationsperiode I (Apr-Jun): Dezember Dr. Johannes Franke Abweichungen vs Klimatische Wasserbilanz (mm) mm -25 mm -45 mm -60 mm -85 mm Niederschlag (%) mm 215 mm 200 mm 200 mm 180 mm Potentielle Verdunstung (%) mm 240 mm 245 mm 260 mm 265 mm Vegetationsperiode II (Jul-Sep): Klimatische Wasserbilanz (mm) mm -25 mm -40 mm -25 mm +5 mm Niederschlag (%) mm 220 mm 215 mm 240 mm 270 mm Potentielle Verdunstung (%) mm 245 mm 255 mm 265 mm 265 mm

28 Kernaussagen Kontinuierliche Erwärmung mit erhöhter Hitzebelastung im Sommer erhöhtes Trockenheitsrisiko in VP I (April bis Juni) insbesondere durch Niederschlagsabnahmen erhöhtes Erosionsrisiko in VP II (Juli bis September) Verbesserung des potentiellen Wasserdargebotes, insbesondere durch Niederschlagszunahmen, wobei Zunahme des Starkregen-Anteils an Niederschlagssummen trockene Abschnitte werden von Starkregenereignissen unterbrochen Dezember Dr. Johannes Franke

29 Materialien Veröffentlichung LfULG-Schriftenreihe 2014/15, Heft Material (Abbildungen, GIS-kompatible Rasterdaten), Kurzfassung Dezember Dr. Johannes Franke

30 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Dezember Dr. Johannes Franke

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