Landwirtschaft und Klimawandel

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Kevin Kaufer
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1 Landwirtschaft und Klimawandel Anpassung der Landwirtschaft an den Klimawandel 12./ Dr. Cathleen Frühauf Deutscher Wetterdienst - Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung (ZAMF) Braunschweig 1

2 ZAMF Agrarmeteorologische Forschung und Modellierung Aktuelle Messdaten des DWD & Ländernetze Agrarmeteorologische Modelle Vorhersagedaten / Numerische Wettervorhersage AMBER Kulturführung Pflanze/Boden (phänologisches Messnetz, Sondermelder, Telefonkontakt) Produkterstellung C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

AMBER Agrarmeteorologie Witterungsabhängige Beratungsinhalte: - über 250 Parameter von agrarmeteorologischen Modellen und Verfahren Optimierung landwirtschaftlicher Arbeitsmaßnahmen Bestands- und

3 AMBER Agrarmeteorologie Witterungsabhängige Beratungsinhalte: - über 250 Parameter von agrarmeteorologischen Modellen und Verfahren Optimierung landwirtschaftlicher Arbeitsmaßnahmen Bestands- und Bodenklima Ertrag (Qualität und Quantität) Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz Waldbrand- und Grasbrandwarnungen phänologische Vorhersagen Beregnungssteuerung C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Datenquellen Boden Pflanze Luft Bodenart Bodenschichtung Feldkapazität Welkepunkt Kornfraktion Albedo Pflanzenart LAI Wuchshöhe Durchwurzelungstiefe Entwicklungsphase

4 Datenquellen Boden Pflanze Luft Bodenart Bodenschichtung Feldkapazität Welkepunkt Kornfraktion Albedo Pflanzenart LAI Wuchshöhe Durchwurzelungstiefe Entwicklungsphase Albedo Temperatur Taupunkt Globalstrahlung langwellige Gegenstrahlung Windgeschwindigkeit Niederschlag Bedeckungsgrad Schneehöhe C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

5 Klima-Monitoring - Temperatur 10.3 C 9.9 C 8.24 C C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

6 Klima-Monitoring - Niederschlag C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

7 Klima-Monitoring - Niederschlag Prozentualer Niederschlagstrend Sommer Winter C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

8 AMBAV - Bodenfeuchte agrarmeteorologische Modelle: z.b. Bodenfeuchte in %nfk (1995) Jahre kontinuierliche Verifikation der Modellergebnisse = gemessene Werte Wi.-Weizen Zuckerrüben Gras C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

9 Trockenheit im Juni 2015 absolutes Minimum zweittiefster Wert dritttiefster Wert C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Nässe Ende Mai 2013 Die Bodenfeuchtesituation hat Einfluss auf

Mai 2013 0 kein Maximum überschritten 1 der dritthöchste

Bodenfeuchtewert wird überschritten 3 der höchste

jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Tag aus dem

10 Nässe Ende Mai 2013 Die Bodenfeuchtesituation hat Einfluss auf die Bildung von Hochwasser Extremwerte der Bodenfeuchte am 31. Mai kein Maximum überschritten 1 der dritthöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 2 der zweithöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 3 der höchste Bodenfeuchtewert wird überschritten neues absolutes Maximum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Tag aus dem Zeitraum 1961 bis zum letzten Jahr die drei höchsten Bodenfeuchten bestimmt. Für denselben Tag im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Maxima überschritten wird. C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

11 AMBER Anwendung von AMBER mit regionalen Klimaszenarien 21 Regionalmodelle langjährige Messdaten Vergangenheit ab 1961 Daten Klimaszenarien Vergangenheit ab 1961 Daten Klimaszenarien Zukunft bis AMBER Karten und Deutschlandmittel , , Karten der Änderungstendenz gegenüber und Deutschlandmittel bis C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

132 Stationen seit 1961 stündliche Werte flächendeckend interpoliert (1 x 1 km Raster) Zukunft: 21

12 Klimadatengrundlage verwendete Klimaparameter: Temperatur (Minimum, Tagesmittel, Maximum) Niederschlag mittlere Windgeschwindigkeit Globalstrahlung Bodenfeuchte (berechnet) Vergangenheit: 132 Stationen seit 1961 stündliche Werte flächendeckend interpoliert (1 x 1 km Raster) Zukunft: 21 regionale Klimamodelle (Szenario A1B) 25 x 25 km Raster 1961 bis 2098 C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Deutscher Klimaatlas auf www.deutscher-klimaatlas.

Tropennächte Niederschlag Vegetationsbeginn Waldbrandindex Bodenfeuchten unter Getreide / Hackfrüchten

(1. Silageschnitt) Winterhärtezonen und Hitzezonen für Pflanzen Huglin-Index (Wärmeindex Rebsorteneignung)

13 Deutscher Klimaatlas auf Allgemein Landwirtschaft Forstwirtschaft Bodenschutz Lufttemperatur Eistage Frosttage Sommertage Heiße Tage Tropennächte Niederschlag Vegetationsbeginn Waldbrandindex Bodenfeuchten unter Getreide / Hackfrüchten Vegetationsbeginn Tage mit Wechselfrost Beginn der Vollblüte Winterraps Maisabreife und Maisertrag Grünlandertrag (1. Silageschnitt) Winterhärtezonen und Hitzezonen für Pflanzen Huglin-Index (Wärmeindex Rebsorteneignung) Frosteindringtiefe Maximum der Oberflächentemperatur Lufttemperatur Niederschlag Waldbrandindex Borkenkäfer (Befallsbeginn + Ende 1. Brut) Winterhärtezonen und Hitzezonen für Pflanzen Vegetationsbeginn Lufttemperatur Niederschlag Bodenfeuchten unter Getreide / Hackfrüchten Frosteindringtiefe Maximum der Oberflächentemperatur Lufttemperatur Niederschlag Energiewirtschaft Verkehr C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

14 Vegetationsbeginn April März C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

15 Extremwetterprojekt Schwellenwerte Konzentration auf Ereignisse, die eine außergewöhnliche Belastung für die einzelnen Kulturen darstellen Vorgabe der Schwellenwerte und den dazugehörigen sensitiven Zeitabschnitten für landwirtschaftliche Kulturen, Sonderkulturen und Wald C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

16 Extremwetterprojekt - Spätfrost Verfrühung C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Boden Zeitraum: April - Oktober langjähriges Mittel 1961

17 Extremwetterprojekt - Trockenheit Anzahl Tage mit einer Bodenfeuchte < 50%nFK Kultur: Wintergetreide, leichter Boden Zeitraum: April - Oktober langjähriges Mittel C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Wintergetreide, leichter Boden Zeitraum: April - Oktober 15.

18 Extremwetterprojekt - Trockenheit Anzahl Tage mit einer Bodenfeuchte < 50%nFK Änderungstendenz gegenüber Kultur: Wintergetreide, leichter Boden Zeitraum: April - Oktober 15. Perzentil 50. Perzentil 85. Perzentil C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

19 Extremwetterprojekt - Trockenheit C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

Trockenheitperioden Änderung der Anzahl von 10-Tagesperioden ohne Niederschlag 1954 1963 1964-1973 1974-1983 1984-1993 1994-2003 2004-2013 0.5 1.

20 Trockenheitperioden Änderung der Anzahl von 10-Tagesperioden ohne Niederschlag Anzahl der Perioden kein eindeutiger Trend ausgeprägte natürliche Variabilität erkennbar C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

21 Extremwetterprojekt - Nässe C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

22 Extremwetterprojekt - Trockenheit / Nässe C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

23 Extremwetterprojekt - Hitze Anzahl Tage mit T max > 30 C Zeitraum: Juni - August langjähriges Mittel C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

24 Huglin-Index Wärmesumme Rebsorteneignung C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

25 CO 2 -Konzentration C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

CO 2 -Konzentration Mitwirkung am FACE Projekt des Thünen

Ringe mit CO 2 -Anreicherung Untersuchungen an Weizen,

26 CO 2 -Konzentration Mitwirkung am FACE Projekt des Thünen Instituts Auswirkungen erhöhtes CO 2 auf Pflanzen hier Ringe mit CO 2 -Anreicherung Untersuchungen an Weizen, Reis, Soja, Gerste und Zuckerrüben: Wachstumssteigerungen von 10 bis 14 % (Long et al. 2006, Weigel und Manderscheid, 2012) nach Weigel / TI C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

27 CO 2 -Konzentration nach Weigel / TI C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

28 Ausblick Die Schwellenwerte des Extremwetter-Projektes wurden in die agrarmeteorologische Routinen implementiert kontinuierliches Monitoring Bereitstellung der Ergebnisse für BMEL, TI, JKI, Die Bodenfeuchteberechnungen sollen zukünftig in die Hochwasservorhersage des BSH mit eingehen. weitere Karten zum Klimawandel finden Sie im Klimaatlas des Deutschen Wetterdienstes ( Abschlussbericht des Extremwetterprojekte kann unter heruntergeladen werden. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! C. Frühauf - Bonn 12./13. Oktober

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