Einflüsse des Klimawandels auf den Niederschlag Subjektive Wahrnehmung vs. Nachweisbare Auswirkungen

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1 Einflüsse des Klimawandels auf den Niederschlag Subjektive Wahrnehmung vs. Nachweisbare Auswirkungen Dr. Markus Quirmbach dr. papadakis GmbH, Hattingen

2 Subjektive Wahrnehmung Die Intensität von Starkregen nimmt zu Die Anzahl von (extremen) Starkregen nimmt zu Die Berichterstattung von Starkregen mit Schädigungen nimmt zu => Räumlich verteilte Schadensfälle erwecken den Eindruck einer Zunahme Eindeutige Bestimmung von Wiederkehrzeiten beim Abfluss: T [a] = f (Q) [m³] Aber: Was ist ein 100-jähriges Niederschlagsereignis? Beispiel Aachen (Datengrundlage KOSTRA-DWD-2000): N = 13,3 mm (T = 100 a für D = 5 min) N = 90 mm (T = 100 a für D = 1 d) Irrglaube: Ein 100-jähriges Niederschlagsereignis tritt genau 1x in 100 Jahren auf

3 Zunahme der mittleren jährlichen Temperatur Vergleich der mittleren Jahrestemperatur, global (a) und für die nördliche Halbkugel (b), im Vergleich zum langjährigen Mittel zwischen (WMO, 2007)

4 Zunahme der mittleren jährlichen Temperatur +3 C bis +3,5 C in NRW; Vergleich zu (Szenario A2) Quelle: Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2007): Grünbuch der Kommission Anpassung an den Klimawandel in Europa Optionen für Maßnahmen der EU, KOM(2007) 354 vom , S.9 +1,9 C im Mittel in NRW; Vergleich zu Quelle: MUNLV NRW (2007): Klimawandel in Nordrhein-Westfalen Wege zu einer Anpassungsstrategie; Bericht des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, September 2007, S.9 +1 C bis +1,5 C in NRW; Vergleich zu (Sz. A1B_1) +1,5 C bis +2 C in NRW; Vergleich zu (Sz. A1B_2) +0,5 C bis +1 C in NRW; Vergleich zu (Sz. B1_1) +3 C bis +3,5 C in NRW; Vergleich zu (Sz. A1B_1) +3 C bis +3,5 C in NRW; Vergleich zu (Sz. A1B_2) +2 C bis +2,5 C in NRW; Vergleich zu (Sz. B1_1) Quelle: Service Gruppe Anpassung (2007): Ergebnisse der regionalen Klimasimulationen durchgeführt mit dem Climate Local Model (CLM) Analyse der klimatologischen 2m-Temperatur, CLM Workshop und Kontaktforum, 7. Dezember 2007, Hamburg,

5 Änderungen des Niederschlages Niederschlagsdifferenz in mm, Periode minus , Jahreswerte (MUNLV NRW, 2007)

6 Änderungen des Niederschlages Veränderungen der durchschnittlichen Jahresniederschläge bis Ende dieses Jahrhunderts für das IPCC SRES-Szenario A2 (Kommission der Europäischen Gemeinschaft, 2007)

7 Änderungen des Niederschlages 0 % bis +0,5 % Zunahme der durchschnittlichen Jahresniederschläge in NRW (nicht signifikant); Vergleich zu (Szenario A2) Quelle: Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2007): Grünbuch der Kommission Anpassung an den Klimawandel in Europa Optionen für Maßnahmen der EU, KOM(2007) 354 vom , S.10 Keine signifikante Zunahme der durchschnittlichen Jahresniederschläge in NRW, aber Verschiebung der Niederschlagssummen vom Sommer in den Winter; Vergleich zu Quelle: MUNLV NRW (2007): Klimawandel in Nordrhein-Westfalen Wege zu einer Anpassungsstrategie; Bericht des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, September 2007, S.10 Keine signifikante Zunahme der durchschnittlichen Jahresniederschläge in NRW, Vergleich sowohl , als auch zu Szenarios: A1B_1; A1B_2; B1_1 (CLM Modell) Quelle: Service Gruppe Anpassung (2007): Ergebnisse der regionalen Klimasimulationen durchgeführt mit dem Climate Local Model (CLM) Analyse der klimatologischen Niederschläge, CLM Workshop und Kontaktforum, 7. Dezember 2007, Hamburg,

8 Änderungen der Klimakennzahlen Zunahme der Sommertage (max T > 25 C) um Tage in ELR Zunahme der tropischen Nächte (min T > 20 C) um Tage in ELR Abnahme der Frosttage (min T < 0 C) um Tage i n ELR Abnahme der Eistage (max T < 0 C) um Tage in E LR Abnahme der Schneetage um 0-2 Tage in ELR (Basis : 0-5 Tage) Zunahme der Tage mit Niederschlägen N > 10 mm/h um 0-2,5 Tage in ELR (Basis : Tage) Zunahme der Tage mit Niederschlägen N > 20 mm/h um 0-2,5 Tage in ELR (Basis : 0-5 Tage) Alle Angaben zu den Klimakennzahlen: Szenario A1B_1 Quelle: Service Gruppe Anpassung (2007): Ergebnisse der regionalen Klimasimulationen durchgeführt mit dem Climate Local Model (CLM) Analyse der Klimakennzahlen, CLM Workshop und Kontaktforum, 7. Dezember 2007, Hamburg,

9 Fazit Temperatur: Eindeutige Zunahme der mittleren Jahrestemperatur in allen Modellen und Szenarien um bis zu +3,5 C bis zum Ende des Jahrhun derts (2100) Klimakennzahlen zur Temperatur: Anzahl der heißen Tage nimmt bis zum Ende des Jahrhunderts (2100) zu Niederschlag: Aussagen insgesamt uneinheitlicher und weniger eindeutig Niederschlag: Keine signifikante Änderung der mittleren Jahresniederschlagssummen, aber Verschiebung der Niederschläge vom Sommer in den Winter => längere Trockenzeiten im Sommer möglich => größere Abflüsse im Winter möglich Klimakennzahlen zum Niederschlag: Zunahme hoher Niederschlagsintensitäten bisher nicht eindeutig nachweisbar

10 Fazit Es ist sicher, dass ein anthropogen bedingter Klimawandel stattfindet Es ist sicher, dass es in den nächsten 100 Jahren zu einer Zunahme der mittleren Jahrestemperatur kommen wird Man kann mit großer Sicherheit davon ausgehen, dass eine Zunahme der mittleren Jahrestemperatur zu einer Veränderung des Niederschlagsregimes führen wird Veränderungen des Niederschlagsregimes werden sich lokal unterschiedlich ausprägen Zu langen Dauerstufen (Monate, Halbjahre, Jahre) liegen bereits mehrere und sicherere Erkenntnisse vor Zu kurzen Dauerstufen (D < 1 Tag) liegen nur wenige und lokal begrenzte Untersuchungen vor

11 Forschungsprojekt Extremwertstatistische Untersuchung von Starkniederschlägen in NRW (ExUS) Veränderung in Dauer, Intensität und Raum auf Basis beobachteter Ereignisse und Auswirkungen auf die Eintretenswahrscheinlichkeit Gefördert durch: Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (MUNLV) / Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) im Rahmen des Klimainnovationsfonds Laufzeit: 11/ /2009 Arbeitsgemeinschaft: aqua_plan GmbH, Aachen hydro & meteo GmbH & Co. KG, Lübeck dr. papadakis GmbH, Hattingen

12 Datenbasis Quelle: Einfalt, T.; Quirmbach, M.; Langstädtler, G. (2008): Monatliche Gebietsnieder- Schlagssummen der Jahre 1980 bis 2004 für Nordrhein-Westfalen; Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2008 (Jhrg. 55), Nr. 3, S

13 Allgemeines Vorgehen Kontinuierliche Niederschlagszeitreihen des Landes, der Wasserverbände und einzelner Kommunen Tageswerte des Deutschen Wetterdienstes (DWD) Untersuchungszeitraum: 1950 WWJ 2008 Voraussetzung für statistische Analysen: Mindestlänge der Zeitreihe = 20 a Statistische Analysen für Hauptwerte (Jahresniederschlag, Winter-/Sommerhalbjahr) Statistische Analysen für Dauerstufen D < 1 Tag Statistische Analysen, ob Anzahl und Intensität von Starkregenereignissen zugenommen haben Statistische Analysen von Klimaprognosedaten für 30 Stationen

14 Einflüsse des Klimawandels auf den Niederschlag Subjektive Wahrnehmung vs. Nachweisbare Auswirkungen Dr. Markus Quirmbach dr. papadakis GmbH, Hattingen