Klimaentwicklung und Niederschlag in Sachsen-Anhalt

Transkript

1 Klimaentwicklung und Niederschlag in Sachsen-Anhalt Was lässt sich aus 60 Jahren Messdaten lernen? Thomas Einfalt hydro & meteo GmbH & Co. KG, Lübeck

2 Klimaanalyse Sachsen-Anhalt Bearbeitung: September 2014 bis Dezember 2015

3 hydro & meteo GmbH & Co. KG Seit 1999 Spezialisiert auf Niederschlag und Klima, z.b.: Studie zu extremen Starkregen in NRW ( ) Auswertung von extremen Niederschlagsereignissen mit Wetterradar (Düsseldorf) Korrektur und Aneichung von Radardaten 2001 bis 2015 in NRW Feuerwehrwarnsystem vor Starkregen in Lübeck Warndienst vor Binnenhochwasser in Hamburg ( Radardatenportal HydroNET-SCOUT für Schleswig- Holstein

4 Klimaanalyse Sachsen-Anhalt Bearbeitete Parameter Niederschlag Temperatur (Maximum, Mittelwert, Minimum) Relative Feuchte Windgeschwindigkeit Windrichtung Sonnenscheindauer Bedeckungsgrad Phänologie

5 Klimaanalyse Sachsen-Anhalt Datenbasis Ausgangslage: Stationen, je nach Parameter Davon im Mittel 50% nutzbar Hinweise an Deutschen Wetterdienst zu Nacharbeiten (Datenlücken mit möglichen Ergänzungen) Auswertungen Extremwerte Trends Auswertungen für Jahre, Quartale, Monate, Jahresgang, abgeleitete Parameter, gleitende Mittel

6 Klimaanalyse Sachsen-Anhalt Kurzfassung der Ergebnisse ohne Niederschlag Klimawandel in Sachsen-Anhalt bereits deutlich sichtbar Temperaturmaxima und minima der Tageswerte: Zunahme C ( C) seit 1951 Anzahl der Eistage (Dauerfrost): Abnahme um 5 8 Tage Anzahl der Sommertage (mit T max > 25 C): mittlere Zunahme um Tage Vegetationsperiode um ca. 11 Tage länger (Vergleich zu ) Frühling 2-3 Tage/Dekade früher, Herbst 1-2 Tage/Dekade später Andere Parameter (Luftfeuchte, Sonnenscheindauer, Wind) uneinheitlich

7 Klimaanalyse Sachsen-Anhalt Niederschlag

8 Niederschlagsmessung Niederschlagsdaten werden benötigt für die Bemessung von Rückhaltebecken den Nachweis der Verringerung von Einleitungen in Gewässer die Untersuchung von Hochwassergründen die Dimensionierung von Kanalisationen die Warnung vor Starkregen / Hochwasser...

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10 Niederschlagsmessung Warum ist Niederschlag so wichtig? Räumlich sehr variabel Zeitlich sehr variabel Beeinflusst sehr unterschiedliche Prozesse mit verschiedenen Geschwindigkeiten (z.b. Grundwasserbildung, Gewässerabfluss, Oberflächenabfluss)

11 DWD Klimaatlas

12 Niederschlagsmessung Warum ist Niederschlag so wichtig? Räumlich sehr variabel Zeitlich sehr variabel Beeinflusst sehr unterschiedliche Prozesse mit verschiedenen Geschwindigkeiten (z.b. Grundwasserbildung, Gewässerabfluss, Oberflächenabfluss) Messung: Traditionell an Punktmessstationen Seit 2000 auch flächenmäßig mittels Wetterradar

13 Niederschlagsmessung Hellmanngerät (links) und Kippwaage (Wippe) (rechts) Wetterradar

14 Datenbasis Niederschlagsmessungen in Sachsen-Anhalt Tageswerte Stundenwerte Kontinuierliche Werte (nur Mai September)

15 Niederschlagsmessung Veränderungen des Niederschlagsgeschehens Über lange Zeiträume Für verschiedene Anwendungen / Betrachtungsintervalle Jahressummen Halbjahressummen (Winter / Sommer) Vegetationsperioden (April Juni / Juli September) Quartale (Frühling, Sommer, Herbst, Winter) Jahresgang Extremwerte für Intervalle <= 1 Tag

16 Verfahren Trend über 64 Jahre ( ) Vergleich 30-Jahresmittel mit Extremwertstatistiken Gleitende Mittel von 30 Jahren Jahresweise Betrachtung

17 Auswertungen Jahresgang für 12 Stationen Vergleich mit Vegetationsperioden I und II, Sommer Analyse der partiellen Serie auf Auftretensanzahl und mittlere Ereignismenge Extremwertstatistiken von 8 Stationen für Gesamtzeitraum 30-jährige Zeiträume ab 1951, 1961, 1971, 1981

18 Jahressummen

19 Artern

20 Gardelegen

21 Brocken

22 Magdeburg

23 Wittenberg

24 Brocken - Jahressummen

25 Brocken - Frühjahr

26 Brocken - Sommer

27 Brocken - Herbst

28 Brocken - Winter

29 Brocken Tageswerte > 40 mm

30 Vegetationsperiode I (April Juni) es wurde trockener

31 Vegetationsperiode II (Juli - September) es wurde etwas nasser

32 Sommer (Juni - August) es wurde etwas trockener

33 Bemessungsniederschlag Extremwertstatistik Auswertung je Dauerstufe (5, 10, 15 Min, 3 Tage) Auswertung in Wiederkehrhäufigkeiten (einmal pro x Jahre: x = 0.5, 1, 50, 100) Berechnung von Mengen in mm je Dauerstufe und Wiederkehrhäufigkeit nach DWA-A 531 Mindestens 20 Jahre Beobachtungsdaten Flächendeckend erstellt für Deutschland vom DWD: KOSTRA 2000 (Jahre ) Nur DWD-Stationen, interpoliert dazwischen Örtliche Reihen meist genauer, wenn verfügbar

34 KOSTRA

35 KOSTRA-Stationen Mai September Niederschlag partielle Serie Sommermonate, keine Wintermonate Artern Braunlage-Hohegeiß Braunschweig-Volkmarode Leipzig-Halle Lüchow Magdeburg Neuruppin Wittenberg nur bis etwa 3 Stunden auszuwerten danach erheblicher Einfluss auch von anderen Monaten

36 Niederschlag Extremwertstatistik Statistik nach DWA A-531 Partielle Serie: 2.7 * Anzahl Jahre höchste Ereignisse Auswertung je Dauerstufe (5, 15, 30, 60, 120, 240, 360, 720, 1440 Min und andere) Verteilungsanpassung

37 Niederschlag Extremwertstatistik: Partielle Serie (5 Min)

38 Niederschlag partielle Serie

39 RR-Ergebnisse: Niederschlag partielle Serie

40 RR-Ergebnisse: Niederschlag partielle Serie

41 RR-Ergebnisse: Niederschlag partielle Serie

42 Niederschlag partielle Serie - Werte todo: Kein Trend!

43 Extremwertstatistik

44 Extremwertstatistik gleitende 30-jährliche Mittel

45 Extremwertstatistik gleitende 30-jährliche Mittel

46 Schlussfolgerungen Der Klimawandel ist in Sachsen-Anhalt bereits heute sichtbar: Temperaturen (und abgeleitete Größen) Phänologie In den letzten 64 Jahren gab es auch Veränderungen im Niederschlagsgeschehen in Sachsen-Anhalt. Diese waren räumlich unterschiedlich (Harz mit Sonderrolle) je nach betrachteter Größe mehr oder weniger ausgeprägt oder nicht vorhanden: Jahressummen nur am Brocken verändert Jahresgänge: Meist Abnahmen im Sommer, immer Zunahmen im Winter Extremwerte nach DWA A-531 nicht verändert

47 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Thomas Einfalt hydro & meteo GmbH & Co. KG