III. Folgen des Klimawandels in Hessen

Transkript

1 III. Folgen des Klimawandels in Hessen , Dr. Gerhard Brahmer

2 Wie sieht das zukünftige Klima aus? Globale Klimamodelle - diverse - unterschiedliche Entwicklungsstände Klimaprojektionen - mit diversen Szenarien Regionalisierung von globalen Daten (200 km Auflösung) - dynamische Modelle (eingebettet) - statistische Verfahren Jede Kombination führt zu unterschiedlichen Ergebnissen Ergebnisse sind keine Prognosen, sondern spezifische Projektionen unter bestimmten Annahmen (Szenarien)

3 Klimaprojektion

4 Bevölkerungswachstum, Technologieentwicklung, Transporte, etc. Informationskette zur Erstellung einer Klimaprojektion Auswirkungen auf das Abflussverhalten u. davon abhängigen Prozessen

5 Aktuelle Emissionen relativ zu Szenarios Aktueller Emissionspfad ~ Zusagen für Paris (~ A1B) 2 - Szenario Globale CO 2 -Emissionen von fossilen Brennstoffen und Zementproduktion: Beobachtung und IPCC-Szenarios. Quelle:

6 Zusagen für Paris ~ A1B

7 Von globale Klimaprojektionen zu regionalen Klimaprojektionen

8 Für Hessen Untersuchung von Veränderungen auf Basis folgender Annahmen: ECHAM4 (MPI-Hamburg) Szenario B2 ECHAM5 (MPI-Hamburg) Szenarien A1B, A2, B1 wetterlagenorientierte Regionalisierung WETTREG dynamisches regionales Klimamodell CCLM 4.8 A1B Wasserhaushaltssimulation mit dem Modell LARSIM

9 Auswirkungen auf Basis von Szenarien / Projektionen Emissionsszenario globales Klimamodell regionales Klimamodell Aussagen zu regionalen oder deutschlandweiten Klimaveränderungen:

10 Blick in die Zukunft.Lufttemperatur Quelle:

11 Blick in die Zukunft.Niederschlag Winter Quelle:

12 Blick in die Zukunft.Niederschlag Sommer Quelle:

13 N-Veränderung [mm] Veränderungen der monatlichen Niederschläge: Veränderungen der monatlichen Niederschläge in Hessen (Mittel über die drei Szenarien A1B, A2, B1 ECHAM5/WETTREG vs ) Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

14 Untersuchung der zukünftigen Abflussentwicklung globales Klimamodell regionales Klimamodell Niederschlag Lufttemperatur Luftfeuchte Windgeschwindigkeit Luftdruck Sonnenscheindauer Wasserhaushaltsmodell Q Klimasignal= Qsim Zukunft vs. Qsim Referenz

15 Auswirkungen auf die Abflussverhältnisse Diemel Aßlar Marburg- Lahn Eder Fulda Werra untersuchte Einzugsgebiete Pegelstandorte: Kalkofen- Lahn Leun- Lahn Nidda Kinzig Gersprenz Pegel Frankfurt Main Rhein Neckar

16 1. Nov. 12. Nov. 23. Nov. 4. Dez. 15. Dez. 26. Dez. 6. Jan. 17. Jan. 28. Jan. 8. Feb. 19. Feb. 2. Mrz. 13. Mrz. 24. Mrz. 4. Apr. 15. Apr. 26. Apr. 7. Mai. 18. Mai. 29. Mai. 9. Jun. 20. Jun. 1. Jul. 12. Jul. 23. Jul. 3. Aug. 14. Aug. 25. Aug. 5. Sep. 16. Sep. 27. Sep. 8. Okt. 19. Okt. 30. Okt. Abfluss [m³/s] Untersuchte Kennwerte Abflussganglinie und hydrologische Kennwerte Abflussregime MQ Jahr, Monat MQ hydr. Winterhalbjahr MQ hydr. Sommerhalbjahr NQ, MNQ, NQ-Dauer HQ, MHQ, HQ(T) 20 0

17 Veränderung der mittleren Abflussverhältnisse

18 Mittlere Abflüsse MoMQ: Leun / Lahn ECHAM4 B2

19 Mittlere Abflüsse MoMQ: Leun / Lahn ECHAM5 A1B

20 Mittlere Abflüsse MoMQ: Leun / Lahn - ECHAM5 CCLM 4.8 A1B

21 Veränderung der Hochwasserabflüsse

22 Mittlere monatliche Hochwasser-Abflüsse MoMHQ: Leun / Lahn ECHAM4 B2

23 Mittlere monatliche Hochwasser-Abflüsse MoMHQ: Leun / Lahn ECHAM5 A1B

24 Mittlere monatliche Hochwasser-Abflüsse MoMQ: Leun / Lahn ECHAM5 A1B

25 Veränderung der Niedrigwasserabflüsse

26 Niedrigwasserabflüsse MoMNQ: Leun / Lahn ECHAM4 B2

27 Niedrigwasserabflüsse MoMNQ: Leun / Lahn ECHAM5 A1B

28 Niedrigwasserabflüsse MoMNQ: Leun / Lahn - CCLM

29 Niedrigwasserabflüsse MoMNQ: Marburg / Lahn - CCLM 4.8

30 Niedrigwasserabflüsse MoMNQ: Aßlar / Dill - CCLM

31 Veränderung der Niedrigwasserabflüsse Je nach Projektion und Szenario: Abnahme der MoMNQ im Sommer: um -10 bis -20 % (statistisches Regionalmodell) Abnahme der MoMNQ im Sommer: Von Jul/Aug bis Oktober zunehmend um -5 bis -20 % Je nach Gebietsausstattung im Herbst bis 30 % (dynamisches Regionalmodell) Grundsätzlich stärkerer (und belastbarer) Einfluss auf Niedrigwasserabflüsse in der 2. Hälfte des Jahrhunderts zu erwarten! (eindeutige Richtung der Niederschlagsveränderung)

32 1. Nov. 11. Nov. 21. Nov. 1. Dez. 11. Dez. 21. Dez. 31. Dez. 10. Jan. 20. Jan. 30. Jan. 9. Feb. 19. Feb. 1. Mrz. 11. Mrz. 21. Mrz. 31. Mrz. 10. Apr. 20. Apr. 30. Apr. 10. Mai. 20. Mai. 30. Mai. 9. Jun. 19. Jun. 29. Jun. 9. Jul. 19. Jul. 29. Jul. 8. Aug. 18. Aug. 28. Aug. 7. Sep. 17. Sep. 27. Sep. 7. Okt. 17. Okt. 27. Okt. Abfluss [m³/s] Veränderungen hydrologischer Kennwerte bis ca (synoptischer Blick über vorliegende Projektionen) ? Abflussregime Zunahme der Gegensätze 160 MQ Jahr + -0 bis MQ hydr. Winterhalbjahr +5 /+10 % bis MQ hydr. Sommerhalbjahr -10/-15% bis MNQ HQ(T) - 10/-15 % bis +- 0 Zunahme winterlicher HQ's Umverteilung Sommer Winter Ausmaß im Verlaufe des Jahrhunderts zunehmend 32

33 Regionale Klimaprojektionen und daraus abgeleitete Auswirkungen sind unsicher und stark abhängig von verwendeten Szenarien relativ robust: - Rückgang sommerlicher Abflüsse und des Niedrigwasserabflusses - Zunahme kleiner und mittlerer Hochwasser -relativ vage: - Ausmaß und zeitl. Verlauf der Veränderung von großen Hochwassern Anpassungsmaßnahmen darauf abstimmen - viele mögliche Maßnahmen wirken positiv auf NW und HW - Anpassungsmaßnahmen im Sinne von no regret - unsichere Auswirkungen planerisch berücksichtigen

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit