Wie beeinflussen Mittelgebirge das Regionalklima in Sachsen heute und in Zukunft?

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1 Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur Meteorologie Wie beeinflussen Mittelgebirge das Regionalklima in Sachsen heute und in Zukunft? Dr. Valeri Goldberg Technische Universität Dresden Professur für Meteorologie Annaberger Klimatage,

2 Bausteine des Klimas von Sachsen Klima der gemäßigten Breiten Übergangsklima Mitteleuropas Tieflandklima nördliches Mitteleuropa Klima der Mittelgebirgsschwelle Klima von Sachsen Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 2 von 16

3 Einfluss der Mittelgebirge auf das Klima von Sachsen Genereller Mittelgebirgseinfluss auf das Klima von Sachsen a) Änderung mit der Höhe über NN Temperaturabnahme Niederschlags-, Wind-, und Nebelzunahme b) Differenzierung durch Kontinentalität Geringere Niederschläge, mehr Sonnenstunden und größere Winterstrenge in den östlichen Mittelgebirgen c) Differenzierung durch Luv-Lee-Effekte Westerzgebirge niederschlagsreicher als Osterzgebirge und Zittauer Gebirge Föhnerscheinungen und mehr Sonnenstunden im Mittleren Erzgebirge (Nordabdachung) d) Einfluss von Regionalwindsystemen (Böhm. Wind) Mittelgebirge Ostsachsens kälter und strahlungsärmer als vergleichbare Gebirgslagen in Mittelsachsen Freistaat Sachsen mit angrenzenden Nachbarstaaten und Bundesländern CC BY-SA 3.0 Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 3 von 16

4 T / C Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Abhängigkeit von der Seehöhe: Niederschlag und Temperatur Jahrestemperatur in Sachsen Leipzig-Halle Dresden Klotzsche Görlitz Chemnitz Dippoldiswalde Plauen/Aue T [ C] T = C/100m*HNN R²= Marienberg Carlsfeld Zinnwald Fichtelberg Höhe über NN / m Datenquelle: rekis.org Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 4 von 16

5 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Abhängigkeit von der Seehöhe: Globalstrahlung und Wind Globalstrahlung im Sommer Periode Abnahme mit der Höhe (Wolkenzunahme) West-Ost-Zunahme (Kontinentalität) Windgeschwindigkeit Periode Zunahme mit der Höhe Modifikation durch lokale Topographie und Landnutzung Datenquelle: rekis.org Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 5 von 16

6 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Luv-Lee-Effekt: Globalstrahlung und Niederschlag Globalstrahlung im Winter Periode Hohe Werte im Westerzgebirge (Föhn) Niedrige Werte im Osterzgebirge und Zittauer Gebirge (Böhm. Wind) Niederschlag im Winter Periode Hohe Werte im Westerzgebirge (Stau) Niedrigere Werte im Mittleren Erzgebirge und Osterzgebirge (Schatten) Datenquelle: rekis.org Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 6 von 16

7 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Inversionen Datenquelle: DWD/IHM Typische Phänomenologie von Inversionswetterlagen in Sachsen Kaltluftsee im Tiefland Warmluftschicht in mittleren Gebirgslagen und Kammlagen des Mittleren und Westerzgebirges Kaltluftzustrom aus Böhmen im Osterzgebirge und Zittauer Gebirge ( Böhmischer Wind) Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 7 von 16

8 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Böhmischer Wind Datenquelle: DWD Karte: DWD Wetterlage am , 11 MEZ: Böhmischer Wind und Föhn im Erzgebirge Entstehung des Böhmischen Windes im Herbst und Winter (strahlungsarme Periode) Hochdruckgebiet über Südosteuropa, Tiefdruck über Westeuropa Kaltluftsammlung im Böhmischen Becken Ausströmen nach Sachsen über Mittelgebirgspforten zwischen Osterzgebirge und Zittauer Gebirge, häufig Verstärkung durch Inversion (Düseneffekt) Gelegentliche Kombination mit Föhn im Mittleren Erzgebirge Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 8 von 16

9 DT ZI, FB / K Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Böhmischer Wind: Konsequenzen für das Klima MaxDiff: , 5:00 MinDiff: , 9:00 Max 95% 5% 1% Daten: DWD Min 75% 50% 25% Temperaturdifferenz zwischen Zinnwald und Fichtelberg Stundenwerte , Winterbedingungen (Temp. Dresden- Klotzsche <=2 C) Temperatur: In 25% aller Winterstunden ist es in Zinnwald (Osterzgebirge) kälter als am 330 m höher gelegenen Fichtelberg Wind: Die häufigste Windrichtung am Osterzgebirgskamm ist nicht West sondern Süd Daten: DWD Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 9 von 16

10 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Was ändert sich in der Zukunft? Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 10 von 16

11 T max,2m ( C) Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Projektion 21. Jahrhundert: Änderung der Temperatur! CLM, A1B, T max,2m 99% 99% % % 75% 75% % 50% 50% % 25% 25% % 1% 1% Änderung der täglichen Maximumtemperatur in Sachsen im 21. Jahrhundert (Projektion CLM - A1B, Quelle: DKRZ) Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 11 von 16

12 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Änderung der Höhengradienten? T/ z [ C/100m] T [ C] Schnittpunkt mit Ordinate (HNN=0) Höhengradient ( C/100m) Simulationsjahr N/ z [mm/100m] N [mmc] Schnittpunkt mit Ordinate (HNN=0) Höhengradient ( C/100m) Simulationsjahr Temperatur- und Niederschlagsgradient in Sachsen im 21. Jahrhundert (Projektion WETTREG A1B, Quelle: REKIS Datenbank) Temperaturanstieg, Niederschlagsrückgang, konstante Höhengradienten: gleichmäßiger Klimatrend für alle Höhenstufen Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 12 von 16

13 Änderung vs / % Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Änderung der Anströmung? Südwestwetterlagen Jahr Frühling Sommer Herbst Winter Änderung der Häufigkeit des Auftretens von Südwestlagen in Europa gegenüber (Wetterlagenklassifikation nach Hess-Brezowsky) mehr Südwestlagen Verstärkung von Stau- und Abschattungseffekten? Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 13 von 16

14 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Projektion: Änderung der Windstatistik bis 2100? Windverteilung im Erzgebirge Links: Windrichtung, rechts: Windgeschwindigkeit in ca. 900 m über Grund Klimaprojektion Regionalmodell CLM, A1B, 3h-Werte Quelle: CERA Datenbank, DKRZ Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 14 von 16

15 Mittelgebirgseinfluss in Sachsen Projektion in die Zukunft - Fazit Temperatur- und Niederschlagstrend wie im Tiefland Veränderte Anströmung (Windrichtung/ Windgeschwindigkeit): Änderung der Stau- und Schattengebiete Änderung der Intensität von Stau- und Schatteneffekten Änderung der regionalen Unterschiede im Klima (Niederschlag, Temperatur, Sonnenstunden) Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Dresden 15 von 16

16 Annaberger Klimatage Mittelgebirgsklima V. Goldberg/TU Folie 16 von 18