Wettervorhersage, Klima, Klimawandel Aspekte aus der Sicht der Feldberegnung

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1 Wettervorhersage, Klima, Klimawandel Aspekte aus der Sicht der Feldberegnung Deutscher Wetterdienst Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung Braunschweig Franz-Josef Löpmeier

2 Präsident Vorsitzender des Vorstands Vorstand Gruppe Meteorologie der Bundeswehr Wissenschaftlicher Beirat Geschäftsbereich Techn. Infrastruktur u. Betrieb Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung Geschäftsbereich Wettervorhersage Geschäftsbereich Klima und Umwelt Systeme, Betrieb, Messnetze u. Daten Meteorologische Analyse u. Modellierung Basisvorhersagen Klima- und Umweltberatung Service u. Logistik Zentrale Entwicklung Flugmeteorologie Klimaüberwachung Geschäftsbereich Personal u. Betriebswirtschaft Seeschifffahrtsberatung Agrarmeteorologie Geschäftsfeld Medien Hydrometeorologie

3 Einige Aspekte zur Wettervorhersage

4 Erst der Mensch, dann die Technik, dann die Prognose

5 Das NWV-System des DWD Global-Modell ICON Maschenweite: 13 km Schichtenanzahl: 90 Vorhersagefrist: 180 h von 00 und 12 UTC 120 h von 06 und 18 UTC Gitterfläche: 173 km 2 ICON-EU Nestgebiet Europa Maschenweite: 6.5 km Schichtenanzahl: 60 Vorhersagefrist: 120 h von 00, 06, 12 und 18 UTC Gitterfläche: 43 km 2 COSMO-DE (-EPS) Maschenweite: 2.2 km Schichtenanzahl: 65 Vorhersagefrist: 27/45 h at 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 UTC Gitterfläche: 5 km 2 Keine Berücksichtigung von Kanälen, Stromleitungen, Windräder auf Gewitter

6 Verbesserte Radardaten: ab 2014/2015 durch neuen Radarverbund Großenhain Tornado (1000m) Großenhain Tornado (250m) Der Radarverbund des DWD Unterstützte Anwendungen Warnungserstellung Späte Phase der Gewitterentwicklung Niederschlagsart Hochwasservorhersage Flugwettervorhersage Erneuerbare Energien (Wind)..

7 Zuverlässige Wetterinformationen, welche Quellen gibt es? z.b. Internet Deutscher Wetterdienst ( ) Homepage Wetterfax für die Landwirtschaft Agrowetter Prognose Wetter Online ( Wetter.com ( Kachelmann Wetter (

8 Zusammenfassung Wettervorhersage Es gibt diverse Wetterdienste mit unterschiedlichen Wettervorhersagemodellen Es gibt diverse Anbieter, die diese Ergebnisse aufbereiten Die Güte der Modellergebnisse ist unterschiedlich und zum Teil von der Wetterlage selbst abhängig Ziel muss es sein, immer die aktuell beste Vorhersage zu erhalten

9 Einige Aspekte zum Klima Hat sich das Klima schon geändert? Der Beitrag des DWD

10 Hat sich das Klima schon geändert? April 2007 / Frühjahr 2007: wärmster und trockenster April seit 1901, wärmstes Frühjahr Winter 2006/2007 großes Freilandexperiment mit Witterungsbedingungen wie sie ca. ab 2050 erwartet werden. 14 Monate in Folge extrem positive Abweichungen der Temperatur nach 2000, 1994, 1934, 2002 eines der wärmsten Jahre Bildrechte:dpa

11 Hat sich das Klima schon geändert? : zweitwärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen 2008: eines der 10 wärmsten Jahre

12 Hat sich das Klima schon geändert? Winter 2011/2012: - erst extrem warm - erste Februardekade extrem kalt (Temperaturminima verbreitet unter -15 C, keine Schneedecke) - viele Tage mit Wechselfrösten - vielerorts Umbruch von Getreide notwendig Mai März 2012: drittwärmster und dritttrockenster März seit Beginn der Aufzeichnungen

13 Extremwerte Bodenfeuchte Der Mai 2012 war wieder extrem trocken Bodenfeuchte Wintergetreide leichter Boden 3. Minimum unterschritten 2. Minimum unterschritten absolutes Minimum neu

14 2013 Extremwerte der Bodenfeuchte am 31. Mai (Maximum) 0 kein Maximum überschritten 1 der dritthöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 2 der zweithöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 3 der höchste Bodenfeuchtewert wird überschritten neues absolutes Maximum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Tag aus dem Zeitraum 1961 bis zum letzten Jahr die drei höchsten Bodenfeuchten bestimmt. Für denselben Tag im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Maxima überschritten wird.

15 Hat sich das Klima schon geändert? Sommer 2013: drittwärmster seit 30 Jahren 2014: wärmstes Jahr Winter 2013/2014: viertwärmster Winter seit Aufzeichnungsbeginn, zweittrockenster seit 30 Jahren März 2014: extrem warm, trocken und sonnig

16 März Extreme Bodenfeuchte bis 60 cm leichter Boden, Winterweizen 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.

17 Juni siehe auch Hinweis Nr. 10 Extreme geringe Bodenfeuchte besonders in der Mitte Deutschlands leichter Boden, Winterweizen 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.

18 Juli Extreme Dürre für Hackfrüchte leichter Boden, Zuckerrüben 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.

19 Hat sich das Klima schon geändert? Februar 2015 sehr trocken Frühling 2015 vor allem in der Mitte zu trocken Juni 2015 vor allem in der Mitte zu trocken Sommer 2015 neue Hitzerekorde (40,3 C), Dürre November 2015 wärmster seit Aufzeichnungsbeginn, teilweise extrem geringe Bodenfeuchte

20 Es sind Einzelereignisse - und Einzelereignisse sind eigentlich kein Beleg für Klimaänderungen, aber sie sensibilisieren Enormer Anstieg der Medienberichterstattung Auswirkungen auf die Politik Die Erwärmung des Klimasystems ist eindeutig Aus Kernbotschaften aus dem 5. IPCC Bericht, 2014

21 Blüte der Haselnuss ( ), Braunschweig Datum 10. Apr. 21. Mrz. 1. Mrz. 9. Feb. 20. Jan. 31. Dez. 11. Dez. 21. Nov Jahr

22 Gefühlte Situation zur Zeit am Beispiel Wasser Niederschläge im Sommer haben abgenommen Starkniederschläge haben zugenommen Wasser sparen ist wichtig Klimawandel erhöht Dürregefahr in Deutschland * Wasser wird noch knapper * Starkniederschläge werden weiter zunehmen Unwetter werden weiter zunehmen * * Medienberichte, Expertenaussagen

23 Klimamonitoring - Niederschlag Prozentualer Niederschlagstrend Sommer Winter

24 Aussagen wie: Anzahl der Tage mit Hagel ist nicht signifikant gestiegen (Aussage unsicher) Stürme haben nicht zugenommen Starkniederschläge haben nicht zugenommen lösen Erstaunen/ Misstrauen aus, haben aber auch eine beruhigende Wirkung

25 Starkniederschläge haben nicht zugenommen

26 Anzahl der Tage mit Hagel ist nicht signifikant gestiegen (Aussage unsicher) Entwicklung der Zahl der Tage mit Hagel Einzeljahre Linearer Trend Polynomischer Trend Zahl der Tage mit Hagel, Gebietsmittel Deutschland, Intensitäten?

27 Hagel VERGANGENHEIT Konvektive verfügbare potentielle Energie (CAPE) aus Radiosondenaufstiegen 1200 UTC 7 Radiosondenstationen Deutschland Indikator für Tage mit Hagel ist gestiegen CAPE 1200 UTC, Man-Kendall Trendtest, Bereinigung Autokorrelation 90. und 95. Perzentil (Weibull-Vert.) Hagelunwetter 90. Perz: 18 Tage 95. Perz: 9 Tage p.a. Deutschland Gewitterpotential hat zugenommen nach Kunze, KIT Karlsruhe

28 Sturmtätigkeit variiert von Jahr zu Jahr, von Jahrzehnt zu Jahrzehnt Sturmtätigkeit spiegelt sich am besten an Windstatistiken Veränderlichkeit von Windstatistiken über viele Jahre kaum beschreibbar Daher Stellvertretergrößen z.b. Druckgradienten Keine Tendenz zu höheren Werten seit Sturmhäufigkeit hat nicht zugenommen Jährliche 90%-ile der Geschwindigkeit des geostrophischen Windes für die Deutsche Bucht zwischen 1878 und 2007 (Hamburger Klimabericht, 2010). nach von Storch, Helmholz-Zentrum Geesthacht

29 Das war das Klima in der Vergangenheit Was bringt die Zukunft ( 2050 / 2100)? Was sind die Auswirkungen auf die Landwirtschaft/ Beregnung?

30 Niederschlag Flächenmittel Mecklenburg-Vorpommern (Summe Mai-September) Modell WETTREG - Zeitraum: 2020 bis mm Summe MVP Trend MVP Jahr

31 700 mm 600 Niederschlag Flächenmittel Mecklenburg-Vorpommern (Summe Mai - September) Modell REMO - Zeitraum: 2020 bis 2100 Summe MVP Trend MVP Jahr

32 Szenario Globalmodell Regionalmodell räumliche Auflösung: 10 bis 25 km zeitliche Auflösung: Tag HadRM3Q3 RCA 3.0 HadRM3Q16 RCA 3.0 HadCM3Q16 REMO 2005 (UBA) CLM WettReg 2005 WettReg 2010 STAR HadRM3Q0 CLM PROMES 2005 HIRHAM 2 RRCM CRCM HadCM3Q3 HadCM3Q0 HIRHAM 2 HIRHAM 5 RCA 3.0 CGCM3 BCM A1B IPSL CLM ECHAM5_r1 ECHAM5_r2 ECHAM5_r3 CNRM CM3 ALADIN RM4.5 ALADIN RM5.1 HIRHAM 5 REMO 2009 (BfG) CLM REMO 5.7 HIRHAM 5 RACMO 2.1 RegCM 3 RCA 3.0 CERA ENSEMBLES

33 Klimaänderungen in Deutschland Änderungssignale für die Zeitraum (a) bzw (b) im Vergleich zum langjährigen Mittelwert : rot Niederschlagsabnahme, blau Niederschlagszunahme

34 Bodenfeuchte unter Wintergetreide leichter Boden, April 100 % nfk Basis reale Messungen

35 CCCma3 Hagel ZUKUNFT ECHAM5 R1 Änderung 10. Perzentil LI surface vs CCLM-Realisierungen mit verschiedenen Antrieben ECHAM5 R2 ECHAM5 R3 Blau = labiler (mehr Gewitter) Grün = stabiler

36 Kalendertag Vegetationsbeginn April März März

37 Was sind relativ sichere Auswirkungen auf die Landwirtschaft? weniger Bodenfrost mit Aufhebung von Bodenverdichtungen (Gegenmaßnahmen) längere Vegetationszeit bringt Vorteile aber: Unsicherheiten bei Spät- und Frühfrösten Aussagen zum Wasserhaushalt machen Prognosen für die Landwirtschaft zusätzlich unsicher

38 Wasserstress im Sommer? beregnet unberegnet August 2003 Investitionen in Beregnungsanlagen? oder Erneuerung der Drainagen? 50 C Abb.: Dölger, Hanse-Agro 30 C Drainage-Problem im Winter?

39 Ab 2015/2016 liegen vollkommen neue Klimamodellergebnisse vor Aussagen Hans von Storch, Oktober 2015:.entstand eine Neigung praktisch alle negativen Entwicklungen der jüngeren Zeit direkt oder indirekt dem Klimawandel zuzuschreiben Welches Wissen ist abgehangen - Welche Aussagen sich nicht mehr strittig? Die neuesten Erkenntnisse sind nicht immer die solidesten!

40 weitere Informationen: aktuelle Ergebnisse weitere Entwicklungen bis 2100 auf der Basis von 22 Klimamodellen langjährige Mittelwerte