Temperaturänderungen in der Metropolregion Hamburg

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Ute Raske
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1 Temperaturänderungen in der Metropolregion Hamburg K. Heinke Schlünzen Meteorologisches Institut ZMAW Universität Hamburg

2 Vom globalen zum regionalen Effekt Dynamische Verfeinerung global Europa ECHAM (~500km) REMO (~50km) Deutschland REMO (~10km)

3 A1b Monatsmitteltemperaturen (Region Hamburg) Temperaturanstieg bis 2099, Basisjahr 1950; Szenario A1b (aus REMO-Ergebnissen von Buelow, Jacob & Goettel, 2006) Januar mittlerer Anstieg: 4 ºC Juli mittlerer Anstieg: 3.5 ºC ()

A1b (aus REMO-Ergebnissen von Buelow, Jacob & Goettel,

4 Und der Temperaturanstieg in der Stadt? 66% der Weltbevölkerung lebt in Städten

5 Unterschiede Stadt und Land Quellregion Bebauung Abschattung, Reflektion Wärmespeicherung, -abstrahlung Reduzierte Verdunstung Fehlender Wasserspeicher Wirbelgenerator und Winddämpfer HETEROGEN

-abstrahlung Reduzierte Verdunstung Fehlender

6 Temperaturtagesgang (Großraum Berlin) T_Land T ( C) T_Stadt T Land Zeit (Stunden) T Stadt (Messungen DWD Bodenstationen; ; Schlünzen & Katzfey,2003)

12 15 18 21 24 Zeit (Stunden) T Stadt (Messungen

7 Klima in der Stadt Im Mittel: Im Winter: wärmer als das Umland (einige Grad ~1-3 C) Im Sommer (ohne Wolken): tagsüber etwa wie im Umland nachts wärmer (~2-5 C) und trockener Weniger Wind Höhere Luftbelastung Vergleichbare Niederschläge In der Verteilung: Räumlich sehr heterogen (z.b. Luv/Lee-Niederschläge; warme Süd-, kalte Nordseite eines Hauses) Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen flacher (extremere Werte häufiger) Stark von den lokalen Gegebenheiten abhängig Modelle zur Einschätzung des Stadtklimas sind inzwischen verfügbar.

8 Vom globalen zum Stadt Klima Dynamische Verfeinerung global Europa ECHAM (~500km) REMO (~50km) Deutschland REMO (~10km) Statistischdynamische Verfeinerung Region Hamburg METRAS ~1km

9 Vom globalen zum lokalen Klima Dynamische Verfeinerung global Europa 0.5 m/s Deutschland N u In der Stadt MITRAS / Windkanal ~1m bis ~10m Region Hamburg Statistischdynamische Verfeinerung Modellkette in Clisap

10 Temperaturänderungen in der Metropolregion Durch globale Klimaänderung regional: ~ 4 C bis Durch Urbanisierung: ~2-5 C, Signale sehr heterogen. Städtischer Temperatureffekt lässt sich abmildern Methoden zur Minderung des Temperatureinflusses können entwickelt werden: Klima urbaner Regionen quantifizieren Einflussfaktoren (lokal/global) ermitteln Effekte zukünftiger Klimaänderungen einschätzen Bauliche / infrastrukturelle Maßnahmen in ihrer Wirkung auf das urbane Klima analysieren Stadt als Mit-Verursacher von Klimaänderungen: Wärme / Niederschlagseinfluss (regional) Urbane Emissionen (CO 2 + Vorläufergase & partikel)

quantifizieren Einflussfaktoren (lokal/global) ermitteln Effekte zukünftiger Klimaänderungen einschätzen Bauliche / infrastrukturelle Maßnahmen in ihrer

11 Vom lokalen zum globalen Effekt Dynamische Verfeinerung global Hochskalierung Europa 0.5 m/s Deutschland N u In der Stadt Region Hamburg Statistischdynamische Verfeinerung Modellkette in Clisap

12 Zu tun in der Forschung Klimamodelle in Hinblick auf den Urbanisierungseffekt weiter entwickeln. Modellsysteme unter Einschluss der urbanen Skala entwickeln und nutzen, um Folgen von Veränderungen des Klimas und Folgen von Veränderungen für das Klima global, regional und für den urbanen Bereich einzuschätzen.

Modellsysteme unter Einschluss der urbanen Skala entwickeln und nutzen, um

13 Wasserstofftechnik im Kfz-Verkehr Reduziert die CO 2 Emissionen erheblich (wenn CO 2 neutral gewonnen) Hilft globalem Klima

14 Wasserstofftechnik im Kfz-Verkehr Ablagerung Stickstoffverbindungen: Mit Kfz Emissionen (M-SYS 16 km) Ablagerung Stickstoffverbindungen: Ohne Kfz Emissionen (M-SYS 16 km) Ablagerung von Stickoxidverbindungen geht zurück Hilft Klima, Luftqualität und natürlichen Ökosystemen (Schlünzen, Trukenmüller, 2003)

Emissionen (M-SYS 16 km) Ablagerung von Stickoxidverbindungen geht zurück

15 Wasserstofftechnik im Kfz-Verkehr Ozonkonzentration: Mit Kfz Emissionen (M-SYS 16 km) Ozonbelastung kann in heute emissionsreichen Regionen ansteigen! Ozonkonzentration: Ohne Kfz Emissionen (M-SYS 16 km) Hilft der Landwirtschaft und reduziert Ozonkonzentration in heute quellarmen Regionen (Schlünzen, Trukenmüller, 2003)

Ozonkonzentration: Ohne Kfz Emissionen (M-SYS 16 km) Hilft der Landwirtschaft

16 Zu tun in der Forschung Klimamodelle in Hinblick auf den Urbanisierungseffekt weiter entwickeln. Modellsysteme unter Einschluss der urbanen Skala entwickeln und nutzen, um Folgen von Veränderungen des Klimas und Folgen von Veränderungen für das Klima global, regional und für den urbanen Bereich einzuschätzen. Maßnahmen in ihrer Wirkung auf Klima und Luftqualität untersuchen.

Modellsysteme unter Einschluss der urbanen Skala entwickeln und nutzen, um Folgen von

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