KLIMAWANDEL: HARTE UND WEICHE FAKTEN. 2) Ursachen Tatsachen - Erwartungen

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1 KLIMAWANDEL: HARTE UND WEICHE FAKTEN 2) Ursachen Tatsachen - Erwartungen Reinhard Böhm Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Abt. Klimaforschung Wien

2 ALS AUFTAKT: DER WARME SEPTEMBER 2011 IM VERGLEICH C LUFTTEMPERATUR WIEN HOHE WARTE MONATSMITTEL SEPTEMBER SEIT : 18.2 C 1932: 18.2 C 1947: 18.3 C 2011: 17.6 C WIEN: 7.-wärmster September seit 1775 LIENZ: Neuer Temperaturrekord: Wärmster September seit C C 1931: 11.1 C Daten: ZAMG-HISTALP LUFTTEMPERATUR LIENZ MONATSMITTEL SEPTEMBER : 16.4 C 1961: 16.0 C 2011: 16.8 C : 8.0 C 1931: 9.0 C Quelle: ZAMG-HISTALP Datenbank (

3 500 JAHRE WIENER FRÜHSOMMER-TEMPERATURREIHE REKONSTRUIERT AUS HISTORISCHEN WEINLESEDATEN

4 Eine Stimme aus dem Medien zum Klimawandel (Leitartikel Profil, ) ICH WILL HEUTE RATIONAL ZEIGEN, WELCHE WISSENSCHAFTLICHEN GRUNDLAGEN ES FÜR KLIMAVORHERSAGEN GIBT

5 Geplanter Inhalt URSACHEN: KLIMAANTRIEBE TATSACHEN: aus MESSDATEN ERWARTUNGEN: aus MOELLSIMULATIONEN

6 Geplanter Inhalt URSACHEN: KLIMAANTRIEBE Wie alles bei den Klimaschwankungen: TATSACHEN: aus MESSDATEN UNTERSCHIEDLICH AUF UNTERSCHIEDLICHEN ZEITSKALEN! Aus Zeitgründen hier nur: DIE AKTUELL WIRKSAMEN ANTRIEBE! ERWARTUNGEN: aus MOELLSIMULATIONEN

7 Klimaantrieb W/m 2 W/m Natürliche Antriebe (bis ~1950) SpM MaM DaM SCHWANKENDE SOLAR- KONSTANTE Bard et al., Lean et al., 2000 anthropogenes Aerosol W/m el Chichón? Tambora 1883 Krakatau Pinatubo Kalenderjahre Kalenderjahre VULKANISCHES SULFAT-AEROSOL -2.0

8 Vielfache von 1800 anomalies to (K) Die anthropogene Periode Teil 1 ( ): : Abkühlung durch Aerosole wurden erfolgreich bekämpft (Luftreinhaltungsmaßnahmen in den westlichen Industriestaaten, Zusammenbruch der Industrie in den ehemaligen Ostblockstaaten ) Sulfatgehalt im Eis des Colle Gnifetti (Monta Rosa) Rückgang seit den 1980 er Jahren Extremer Anstieg seit 1950 Sommertemperaturen im Alpenraum (instrumentelle Periode) Eisbohrkerne, Colle Gnifetti Winterschneedecke Sonnblick Sulfatjahre: Temperatur nimmt ab

9 anomalies to (K) ppb ppm direkt gemessen Die anthropogene Periode Teil 2 (seit 1980): CH4 und N2O CO2 400 rekonstruiert aus Hochakkumulations-Eisbohrkernen 350 CO Kalenderjahre CH4 N2O Sommertemperaturen im Alpenraum (instrumentelle Periode) Sulfat & Co wurden erfolgreich bekämpft Die Treibhausgase blieben übrig Die Folge: starker Erwärmungstrend, zweifellos durch uns (mit)verursacht Das beginnende Treibhauszeitalter

10 Frage: Natürlich oder anthropogen? ZAMG Die vier wirksamen Haupt-Klimaantriebe der letzten 150 Jahre C Abweichungen vom Mittel des 20.Jahrhunderts GHGs 0.4 solar + Vulkanismus Temperaturentwicklung global, SEIT Sulfat Antwort: Natürlich und anthropogen!

11 Geplanter Inhalt URSACHEN: KLIMAANTRIEBE DATENGRUNDLAGE: ERGEBNISSE ZUKUNFTSERWARTUNGEN KÖNNEN ABGESCHÄTZT WERDEN IN DEM MAN DIE GEZEIGTEN KLIMAANTRIEBE EINEM RECHENMODELL MITTEILT UND DAS MODELL DIE REAKTION DES KLIMASYSTEMS AUF DIESE ANTRIEBEN BERECHNET

12 Ein Vergleich MODELLIERTES GEMESSENES KLIMA: Abweichung vom Mitel ( C) Rekonstruktion der Sommer- Frühherbst Temperaturen (Juni- September) in den Alpen seit dem Jahr 755 n Chr : rekonstruiert aus Hunderten Jahrringdichtereihen (Büntgen et al., 2005), MITTELALTERLICHE WARMZEITEN (MWZ) 970: +1.6 C K L E I N E E I S Z E I T (L I A) 2003: +4.3 C : direkt gemessene hochalpine HISTALP-Daten (Auer et al., 2007) direkte : -4.0 C 1816: -4.6 C Messung -5 B a u m r i n g e C KLIMAMODELLAUF ERIK-1 Klimamodellauf ERIK-1 (GKSS) für die Sommermitteltemperaturen (Juni-September) der Jahre für Festlandeuropa (10 W-40 E, 35 N-70 N) (Zorita et al., 2004)

13 WIE KOMMT MAN ZU DEN KLIMAANTREBEN DER ZUKUNFT? Durch die IPCC-Entwicklungsszenarien: IPCC Szenarienbaum

14 Extremszenario 1: Business as usual im schlechten Sinn das Horrorszenario

15 Extremszenario 2: Schöne neue geplante Welt mit demokratiepolitischen Bedenklichkeiten

16 Das IPCC-Leitszenario: Vielleicht etwas optimistisch aber von IPCC als wahrscheinlich betrachtet und mir sympathisch

17 Aus diesen politisch-sozioökonomischen Weltmodellen Werden die anthropogenen Klimaantriebe der Zukunft abgeschätzt Und mit diesen die mathematisch-physikalischen Klimamodelle angetrieben

18 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) TEMPERATUR : 20 Modellsimulationen mit allen vier aktuellen verbunden Klimaantrieben (Sonne, mit der Vulkane, gemessenen Aerosole und Information aus HISTALP Treibhausgase) Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien Normalperiode : 20 Modellsimulationen nur mit Aerosolen und Treibhausgasen Das Horrorszenario alles fossil und jeder gegen alle anderen

19 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) TEMPERATUR Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien verbunden mit der gemessenen Information aus HISTALP grau: Streuung der Modelle schöne neue Kopenhagen Welt grüne Weltdiktatur?

20 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) TEMPERATUR Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien verbunden mit der gemessenen Information aus HISTALP realistisches (?) IPCC- Hauptszenario: globalisíerter hochtechnologischer Energiemix

21 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) NIEDERSCHLAG Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien verbunden mit der gemessenen Information aus HISTALP Das Horrorszenario alles fossil und jeder gegen alle anderen

22 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) NIEDERSCHLAG Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien verbunden mit der gemessenen Information aus HISTALP schöne neue Kopenhagen Welt grüne Weltdiktatur?

23 AUS UNSERER WERKSTATT: (daran arbeiten wir gerade) NIEDERSCHLAG Herunterskalierte Zukunftserwartungen bis 2100 für den Großraum Alpen auf der Basis der drei schon gezeigten Treibhausgas- Szenarien verbunden mit der gemessenen Information aus HISTALP realistisches (?) IPCC- Hauptszenario: globalisíerter hochtechnologischer Energiemix

24 MODELLKRITIK : hohe Auflösung - Österreich: Vergleich zweier HR-dynamischer Downscalings mit den Messungen ÖKLIM (Österreichischer Digitaler Klimaatlas) ÖKLIM: 250m Modell REMO: 10km Modell COSMO-CLM: 30km ÖKLIM: Auer et al., 2001 REMO: Jacob 2006 CLM: MET.Z. Sh.4/ 2008 Mittel

25 Abweichungen von CLM und REMO zu OEKLIM in der Referenzperiode , negative Werte stellen eine Unterschätzung im Modell dar, positive eine Überschätzung Blau: Modell zu kalt Rot: Modell zu warm MODELLKRITIK 2: CLM TEMPERATUR REMO hohe Auflösung: Blau: Modell zu kalt Vergleich zweier HR-dynamischer Downscalings mit ÖKLIM (Österreichischer Digitaler Klimaatlas) ÖKLIM: 250m CLM REMO: NIEDERSCHLAG 10km REMO Blau: Modell zu feucht COSMO-CLM: Blau: Modell 30km zu feucht Der langen Rede kurzer Sinn: braun: Modell zu trocken Rot: Modell zu warm braun: Modell zu trocken 1) Klimamodelle in hoher räumlichen Auflösung, sind speziell Mittel für unseren Alpenraum wichtig 2) Leider funktionieren sie (noch) nicht befriedigend 3) Am wenigsten für Extremwerte CLM: MET.Z. Sh ÖKLIM: Auer et al., 2001 REMO: Jakob 2007

26 Schema der harten und weichen Fakten des Klimawandels: Schöner W, Böhm R, Haslinger K, Klimaänderung in Österreich hydrologisch relevante Klimaelemente. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 63/Heft 1-2: hygrisch schlecht thermisch gut kurz lang

27 CONCLUSIO Bei der Klimamodellierung gibt es noch viel zu tun manches funktioniert bereits gut (großräumig, langfristig, Temperatur) manches noch nicht gut (kleinräumig, kurzfristig, Niederschlag Es gibt harte und weiche Fakten über das Klima der Zukunft Aber wir haben ein ernstes Problem im Verhältnis Wissenschaft - Öffentlichkeit

28 Dagegen hilft von Seiten der Wissenschaft : immer rational bleiben von Seiten der Öffentlichkeit: kritisch mitdenken, hinterfragen für beide Seiten: unaufgeregt bleiben! In unserem Infoportal surfen UND VIELLEICHT EIN PAAR GUTE BÜCHER AUS DEM HAUSE ZAMG, die hier aufliegen

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