Klimawandel und Ozonschicht

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1 Zum Weltklima: Ozonschicht erholt sich. Klimawandel und Ozonschicht Trotz Rekordhoch bei den Treibhausgasen? Diplom-Meteorologe Ulf Köhler Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg Deutscher Wetterdienst Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 1 von 39

2 Inhalt: 1. Was ist Klima? 2. Das Meteorol. Observ. Hohenpeißenberg 3. Wie kann sich das Klima ändern? i. Natürliche Einflüsse ii. Anthropogene Faktoren 4. Was wird regional & global gemessen & beobachtet? i. Messungen ii. Beobachtungen 5. Zukunft? Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 2 von 39

3 1. Was ist Klima? Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 3 von 39

4 Wetter momentaner Zustand der Atmosphäre (1 Std. bis 1 Tag) Witterung Charakter des Wetters über einige Tage oder eine Jahreszeit Klima mittlerer Zustand der Atmosphäre (mindestens 30 bis 40 Jahre) Großklima Einteilung der Erde in Klimaregionen Lokalklima Klima z.b. in einem Tal oder einer Stadt Mikroklima Klima in Bodennähe bis 2 m Höhe Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 4 von 39

5 Wie wird das Klima beschrieben? Ganz einfach: nicht nur aus Mittelwerten, sondern auch aus den Extremwerten von: Temperatur Luftdruck Niederschlag Luftfeuchte Strahlung Bewölkung und vieles mehr??? und deren Verlauf im Tages- und Jahresgang Am besten aus einer langen Datenreihe, die keine großen Sprünge aufweist (Orts-, Messgerätewechsel) So eine Reihe existiert am Hohenpeißenberg seit 1781 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 5 von 39

6 2. Das Meteorologische Observatorium Hohenpeißenberg Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 6 von 39

7 Historie: Gründung 1781 Societas Meteorologica Palatina Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 7 von 39

8 Netz von GAW Globalstationen seit den 90er Jahren Zur Überwachung klimawirksamer Spurenstoffe in der Atmosphäre Ziel: Früherkennung von Klimaänderungen Dazu: Erzeugung von Daten hoher Qualität Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 8 von 63

9 3. Wie kann das Klima sich ändern? i. Natürliche Einflüsse ii. Anthropogene Faktoren Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 10 von 39

10 Treibhauseffekt: CO 2, CH 4, N 2 O, O 3 H 2 O 20.6 C Treibhausgase + Aerosole (z.b. Ruß) CO C N 2 O 1.4 C CH C O C H 2 O IR-Strahlung -17 C 15 C Summe: 32.4 C C C = 15 C Troposphäre Stratosphäre Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 11 von 39

11 Weitere Änderung der Strahlungsbilanz durch: langfristig: Sonnenaktivität (Änderung der Einstrahlung) Entstehung von Pflanzen (CO2-Verarbeitung) Kontinentalverschiebungen regelmäßig: Erdbahnänderung (Milankovich-Theorie) plötzlich: Vulkanausbrüche (Aerosole) Meteoriten (Aerosole) teils regelmäßige, teils unregelmäßige Wechsel von Eis- und Warmzeiten Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 12 von 39

12 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 13 von 39

13 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 14 von 39

14 3. Wie kann das Klima sich ändern? i. Natürliche Einflüsse ii. Anthropogene Faktoren Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 15 von 39

15 Komplexe Atmosphärenchemie mit nichtlinearen Wechselwirkungen : vielfältige Einflüsse auf das Klima und damit auf dessen Änderung Anschaulicher Vergleich: Spurengase kommen nur in Spuren vor, wirken aber wie Hormone im Körper sehr stark Hormonveränderungen verursachen Krankheiten Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 16 von 39

16 " acid rain Regen " "summer smog smogrsmog " VOC CO NO x jo( 1 D) "ozone hole" NH 3 HNO 3 jno 2 FCKW OH SO 2 chem. comp. of aerosol, fog, rain H 2 O 2 NO y PAN radon-222 O 3 H2O condensation nuclei PM 10 Aerosol size distribution light scattering coefficient BC CO 2 N 2 O CH4 aerosol chemistry "greenhouse effect Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 17 von 39

17 Klima und Ozon Nur 2/3 der beobachteten Abnahme der Dicke der Ozonschicht kann durch chem. Zerstörung (Treibgase FCKW) erklärt werden. Ein Vergleich der Profile von Ozon und Temperatur: Der Hohenpeißenberg scheint 500 km nach Süden gerutscht zu sein! 1/3 der Ozonschicht-Zerstörung ist durch den Klimawandel verursacht. Aber auch Rückwirkung auf Klima als Treibhausgas! Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 18 von 39

18 CO2-Kurve am Mauna Loa Observatorium (Keeling-Building) auf Hawaii gemessen In 2014 erstmals mehr als 400 ppm! Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 19 von 63

19 CO2-Gehalt der Erdatmosphäre der letzten Jahre aus Eisbohrkernen: Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 20 von 39

20 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 21 von 39

21 4. Was wird regional & global beobachtet & gemessen i. Messungen ii. Beobachtungen Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 22 von 63

22 IPCC-Bericht 2014 Globale Mitteltemperatur Globaler mittlerer Meeresspiegel Quelle: IPCC 2007 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 23 von 63

23 Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 24 von 63

24 Extremsommer 2003 Hohenpeißenberg Mittlere Temperatur im Sommer (Juni-August) 2003: 19.1 C 20 C Langzeit- Mittel: 14.2 C Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 25 von 39

25 Gesamtozon in DU Energiekonferenz Strausberg November Gesamtozon Hohenpeissenberg Jahresmittelwert Ozonabnahme: % pro Dekade Jahre Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 26 von 39

26 4. Was wird regional & global beobachtet & gemessen i. Messungen Vorteile: ii. Beobachtungen - unabhängig von kompl. Messgerätetechnik - teilweise von jedem einfach zu beobachten Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 27 von 63

27 Rückgang der Gletscherflächen Boulder-Gletscher seit 1932 (Quelle NOAA) Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 28 von 39

28 Rückgang der Gletscherflächen seit ca (aus Weber & Escher-Vetter zur 7. DKT 2006 in München) Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 29 von 39

29 Austrocknung von großen Seen: Hier der Tschad-See in Zentralafrika Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 30 von 39

30 Ausdehnung der Schmelzfläche des Eisschildes auf Grönland Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 31 von 39

31 Datum Energiekonferenz Strausberg November 2014 Auswirkungen auf Vegetation - Phänologie Rotbuche (Fagus sylvatica), Tag der Blattentfaltung 24. Mai 20. Mai 20. Mai 16. Mai 12. Mai 15. Mai 14. Mai 13. Mai 13. Mai 13. Mai 8. Mai 4. Mai 30. Apr 26. Apr 3. Mai 26. Apr 5. Mai 6. Mai 5. Mai 2. Mai 1. Mai 1. Mai 1. Mai 1. Mai 1. Mai 26. Apr 29. Apr 4. Mai 3. Mai 29. Apr 24. Apr 2. Mai 1. Mai 28. Apr 28. Apr 2. Mai 2. Mai 5. Mai 30. Apr 30. Apr 28. Apr 22. Apr 20. Apr 19. Apr 18. Apr 16. Apr 14. Apr 12. Apr 10. Apr Jahre Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 32 von 39

32 5. Zukunft? Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 33 von 39

33 Erst einmal die gute Nachricht: - Die Ozonschicht erholt sich dank umweltpolitischer Maßnahmen in den kommenden Jahrzehnten wegen Abnahme der Treibgase Dann die schlechte Nachricht: - Klimawandel geht weiter, da Treibhausgase weiter ansteigen Modell Differenzen und + Variabilität 1 Szenarium (WMO 2011) Super Erholung in Folge Klimawandel möglich Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 34 von 39

34 Projektionen zukünftiger Klimaänderungen Außertropische Tiefs werden sich polwärts verlagern mit den entsprechenden Änderungen der Wind-, Niederschlags- und Temperatur- Muster Sehr wahrscheinlich werden Hitzeextreme, Hitzewellen mit Dürren, aber auch Starkniederschläge mit Hochwasser noch häufiger Wahrscheinlich werden Tropenstürme heftiger, mit höheren Spitzen-Windgeschwindigkeiten und stärkerem Niederschlag Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 35 von 39

35 Europäische 2003 Sommertemperaturen werden 2040 normal und 2060 kühl sein Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 36 von 39

36 Veränderungen in Tier- und Pflanzenwelt - Einwanderung neuer Tierarten (Neozoen): z.b. Taubenschwänzchen aus dem Mittelmeerraum (überwintert mittlerweile hier) - und Pflanzenarten (Neophyten): z.b. Ambrosia (beifußblättriges Traubenkraut): starkes Allergen!!! Positiver Effekt: Mittlerweile kann auch Merlot in Deutschland angebaut werden Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 37 von 63

37 Energiekonferenz Strausberg November mm Extremfall: Abschmelzen der Eisschilde Grönland und Antarktis Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 38 von 39

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dipl.-Met. Ulf Köhler DWD Meteorol.. Observatorium Hohenpeißenberg, November 2014 page 39 von 39

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