Deutscher Wetterdienst

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1 Deutscher Wetterdienst 100 Jahre Klimaentwicklung in Deutschland und Hessen eine Bilanz Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes

2 Was betrachten wir? Parameter Temperatur Niederschlag Wind Hagel Klimatologische Analyse Trends Abweichung von vieljährigen Mittelwerten Extremwerte Schneedecke Phänologie Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

3 CO 2 und Temperaturtrend CO 2 ppm Mauna Loa Jahresmittel globales Jahresmittel K Temperaturabweichung in K 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5-2,0 Deutschland Abweichung +1,7 K (2015) Hessen Abweichung +1,7 K (2015) Global Abweichung der Jahresmitteltemperatur vom Mittelwert des Referenzzeitraumes in K Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

4 Temperatur Abweichung Normalwerte Abweichung C 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 K Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

5 Heiße Tage Extreme Tage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

6 Tropennächte Extreme Tage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

7 Eistage Extreme Tage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

8 Temperatur Heiße Tage Tropennächte Eistage Temperaturanstieg Deutschland & Hessen 1,4 C Änderung bei den Extremereignissen: mehr Heiße Tage mehr Tropennächte weniger Eistage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

9 Niederschlag Abweichung Sommer Normalwerte Abweichung mm % Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

10 Niederschlag Abweichung Winter Normalwerte Abweichung 2014/ mm % Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

11 Schweres Gewitter über Rüdesheim und Bingen 12. Juni 2015 Quelle: flick.com, Urheber Sebastian Stenzel, wiesbaden112.de Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

12 Radarklimatologie RADOLAN Autom. Niederschlagsstationen des DWD und ausgewählter Bundesländer (~1300) 17 C-Band Doppler-Radarstandorte + Quantifizierung von Radardaten mit Hilfe von Bodenbeobachtungen verbesserte räumliche Erfassung bessere Erfassung von Extremniederschlägen Datenverfügbarkeit ab 2001 Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

13 Radarklimatologie RADOLAN Münster: Starkregenereignis Juli mm Station HKA Münster Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

14 Niederschlag Extreme Tage mit mindestens 20 mm Niederschlag Tage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

15 Niederschlag Extreme Kernschätzverfahren Ausgangsbasis 30 Niederschlag (mm) Schwellenwert X bestimmen Zeit Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

16 Niederschlag Extreme Kernschätzverfahren Ereignisse müssen keinem absoluten Zeitpunkt zugeordnet werden Zuweisung zeitlich gewichteter Eintrittswahrscheinlichkeiten sogenannte Kerne Niederschlag (mm) 2 Zeit Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

17 Niederschlag Extreme Kernschätzverfahren 30 Niederschlag (mm) Addition der einzelnen Kerne Ergebnis: zeitabhängige Funktion der Auftrittshäufigkeit Zeit Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

18 Niederschlag Extreme Kernschätzverfahren 30 Überschreitung in % 25 Addition der einzelnen Kerne Ergebnis: zeitabhängige Funktion der Auftrittshäufigkeit Zeit Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

19 Niederschlag Extreme Überschreitung in % SOMMER kein eindeutiger Trend, große regionale Unterschiede Überschreitungshäufigkeiten des 99. Perzentils für die Sommer- und Wintermonate für 7 Naturräume (Farben entsprechen der Kartendarstellung) Überschreitung in % WINTER Zunahme extremer Niederschläge für ganz Deutschland, Ausnahme Alpenrand Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

20 Niederschlag Radarklimatologie: verbesserte räumliche Auflösung, aber noch keine langen Zeitreihen kein signifikanter Trend der mittleren Niederschlagssummen regionale Zunahme von Starkniederschlägen im Winter, auch in Hessen Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

21 Wind atmosphärische Reanalyse Stationsmessnetz Wind Bodennahe Messung Aerologische Messung Status: 301 Stationen mit bodennahen Windmessungen 13 aerologische Stationen (Radiosonden) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

22 Wind atmosphärische Reanalyse Wettervorhersagemodelle liefern Aussagen zur kurzfristigen Wetterentwicklung Bestimmung des Anfangszustandes durch möglichst umfangreiche Datenassimilation der vorhandenen Beobachtungsdaten numerische Modellierung führt zu dreidimensionaler Beschreibung der Atmosphäre und ihrer weiteren kurzfristigen Entwicklung (wenige Tage) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

23 Wind atmosphärische Reanalyse Reanalyse: Kombination langfristiger Beobachtungsdaten und der Verfahren der numerischen Wettervorhersage über längere Zeiträume + Modellbasierte Reanalyse stellt zeitlich und räumlich hochaufgelöste, längerfristige Beschreibung der Atmosphäre zur Verfügung verbesserte räumliche Abdeckung auch in höheren Schichten verfügbar für Europa (6 km; ab 1995) und Deutschland (2 km; ab 2007) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

24 Wind 10 m August, 20-jähriges Mittel 116 m August, 20-jähriges Mittel Daten: HErZ COSMO-REA6 ( ) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

25 Wind 10 m Januar, 20-jähriges Mittel 116 m Januar, 20-jähriges Mittel Daten: HErZ COSMO-REA6 ( ) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

26 Tornado in Bützow Mecklenburg-Vorpommern 05. Mai 2015 Quelle: wikipedia.de, Urheber Marcel Rogge CC-Lizenz: CC-BY-SA 4.0 Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

27 Tornado in Affing Bayern 13. Mai 2015 Quelle: Augsburger Allgemeine Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

28 Wind hochaufgelöste (6x6 km 2 ) Windklimatologie in verschiedenen Höhenstufen; inklusive Informationen zur zeitlichen Variabilität für Europa derzeit verfügbar 1995 bis 2014 weitere atmosphärische Parameter für weitere Anwendungsfragen vorhanden; physikalisch konsistent Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

29 Hagelklimatologie Beobachtungen/ (+ Ehrenamtliche) Beobachtungen/ ESWD European Severe Weather Database Versicherungsdaten der Vereinigten Hagel (VH) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

30 Hagelklimatologie Beobachtungen/ (+ Ehrenamtliche) Komposit aus verschiedenen Beobachtungen Beobachtungen/ ESWD European Severe Weather Database Versicherungsdaten der Vereinigten Hagel (VH) verwendete Datenarten: Radar, Beobachtungen (verschiedene Quellen) landwirtschaftliche Schadendaten Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

31 Hagelklimatologie häufige Ereignisse im Süden, Westen sowie Region Erzgebirge, nach Norden hin abnehmend keine Trendaussagen Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

32 Schneedeckentage Tage mit mindestens 1 cm Schneedecke Tage Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

33 Schneedeckentage nicht signifikante Abnahme der Schneedeckentage hohe zeitliche Variabilität Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

34 Phänologie Pflanzen sind empfindliche Messinstrumente der lokalen Atmosphäre. Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

35 Phänologie Phänologische Uhr für HESSEN Leitphasen, mittlerer Beginn und Dauer der phänologischen Jahreszeiten Zeiträume und im Vergleich WINTER Stiel-Eiche (Blattfall) extrapoliert : 119 Tage SPÄTHERBST Stiel-Eiche (Blattverfärbung) : 100 Tage VOLLHERBST Stiel-Eiche (Früchte) FRÜHHERBST Schwarzer Holunder (Früchte) Dez Jan Nov Feb Okt Mrz Sep Apr Aug Mai Jul Jun VORFRÜHLING Hasel (Blüte) ERSTFRÜHLING Forsythie (Blüte) SPÄTSOMMER Apfel, frühreifend (Früchte) VOLLFRÜHLING Apfel (Blüte) HOCHSOMMER Sommer-Linde (Blüte) FRÜHSOMMER Schwarzer Holunder (Blüte) Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

36 Phänologie Verfrühung phänologischer Phasen für Frühling und Sommer früherer Start der Pollensaison Verkürzung der Winterruhe Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

37 Auf einen Blick Temperatur Temperaturanstieg Deutschland & Hessen 1,4 C Änderung bei den Extremereignissen: mehr Heiße Tage, mehr Tropennächte, weniger Eistage Niederschlag Wind kein signifikanter Trend der mittleren Niederschlagssummen regionale Zunahme der Starkniederschläge im Winter, auch in Hessen hochaufgelöste (6x6 km 2 ) Windklimatologie in verschiedenen Höhenstufen; inklusive Informationen zur zeitlichen Variabilität für 1995 bis 2014 Phänologie Verfrühung phänologischer Phasen für Frühling und Sommer, Verkürzung der Winterruhe Klimaschutz global und regional: Auswertung der UN-Klimakonferenz in Paris und der Hessische Klimaschutzplan

38 Deutscher Wetterdienst Vielen Dank. Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes