Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft

Transkript

1 Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft Dipl.-Ing. Bernd Hausmann (LFI-RWTH)

2 Inhalt Fakten zum Klimawandel Gründe für den Wandel Prognosen für die Zukunft - Wie ändert sich das Klima? Klimaszenarien in AMICE Fazit

3 Fakten weltweit seit Beginn des 20. Jahrhunderts ist die globale Mitteltemperatur um 0,74 C angestiegen in den letzten 50 Jahren ist die globale Mitteltemperatur durchschnittlich um 0,13 C pro Jahrzehnt angestiegen die mittleren Temperaturen in der Nordhemisphäre in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts waren sehr wahrscheinlich höher als während jedes anderen 50-Jahres-Abschnitt in den letzten 500 Jahren und wahrscheinlich die höchsten in zumindest den letzten 1300 Jahren

4 Fakten weltweit Quelle: IPCC

5 Fakten in Deutschland zwischen 1901 und 2006 ist die mittlere Temperatur in Deutschland um knapp 0,9 C gestiegen das Jahrzehnt war die wärmste Dekade des gesamten 20. Jahrhunderts gegenüber dem Beginn des 20. Jahrhunderts ist das Gebietsmittel der jährlichen Niederschlagsmenge in Deutschland um ca. 9% angestiegen

6 Gründe für den Wandel Das Klima wird von verschiedenen äußeren bzw. natürlichen Faktoren beeinflusst: Erdbahnzyklen Sonnenaktivität Vulkanausbrüche Kontinentaldrift Treibhausgase... Die globale Temperatur wird durch die Überlagerung aller dieser Einflüsse bestimmt und nicht durch einen einzelnen Faktor

7 Gründe für den Wandel Modelle nur mit natürlichen Antrieben (Sonnenaktivität, Vulkane,...) Modelle mit natürlichen und anthropogenen Antrieben Beobachtungen Quelle: in Anlehnung an IPCC

8 Gründe für den Wandel Kann die beobachtete Erwärmung mit natürlichen Einflüssen erklärt werden? Es herrscht Konsens darüber, dass die Erwärmung spätestens seit den 70er Jahren nicht mehr ohne Berücksichtigung der erhöhten CO 2 - Konzentration erklärt werden kann! IPCC: Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit (über 90%) ist der überwiegende Anteil dieser Erwärmung auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen

9 Wie ändert sich das Klima? Storylines Zur Abschätzung der zukünftigen Klimaänderungen müssen Annahmen getroffen werden über die weitere Entwicklung der Erde, mit z.b. Auswirkungen auf die CO 2 -Emmissionen Es wurden sog. Storylines (Emissions-Szenarien) eingeführt Quelle: bildungsserver.de

10 Wie ändert sich das Klima? Storylines A1: zukünftige Welt mit anhaltend hohem Wirtschaftswachstum, schneller technologischer Fortschritt, bis 2050 wachsende Weltbevölkerung. Regionen wachsen zusammen A2: heterogene Welt mit wachsender Weltbevölkerung. Wirtschaftl. Entwicklung vorwiegend regional orientiert. Pro-Kopf-Wachstum und technologische Veränderungen langsamer als in anderen Szenarien B1: B2:

11 Wie ändert sich das Klima? Storylines führen zu Emissionsszenarien Quelle: IPCC

12 Wie ändert sich das Klima? Prozesskette Storylines Quelle: IPCC Global Circulation Models (GCM) Quelle: Wikipedia

13 Wie ändert sich das Klima? Globale Zirkulationsmodelle Ergebnisse Quelle: IPCC

14 Wie ändert sich das Klima? Globale Zirkulationsmodelle Ergebnisse Quelle: IPCC Grobe Auflösung der GCMs für Deutschland nicht ausreichend

15 Wie ändert sich das Klima? Prozesskette Storylines Quelle: IPCC Global Circulation Models (GCM) Quelle: Wikipedia Regional Climate Models (RCM) Quelle: clm-community.eu

16 Wie ändert sich das Klima? Regionale Klimamodelle Regionale Modelle benötigen am Rand die Ergebnisse der globalen Modelle als Antrieb. Sie werden sozusagen eingebettet. Quelle: WMO In Deutschland sind hauptsächlich 4 RCMs in Gebrauch: REMO CLM Wettreg STAR

17 Wie ändert sich das Klima? Regionale Klimamodelle - Ergebnisse Quelle:DWD

18 Klimaszenarien in AMICE Jahresmitteltemperatur

19 Klimaszenarien in AMICE Jahresniederschlag

20 Klimaszenarien in AMICE Ergebnisse der Klimamodelle Temperatur: Alle Szenarien zeigen einen Anstieg der Jahresmitteltemperatur Niederschlag: Die Szenarien zeigen uneinheitliche Ergebnisse: Frage o Maaseinzugsgebiet: eher sinkende Niederschläge o Rureinzugebiet: eher steigende Niederschläge Wird der Trend aus den Klimamodellrechnungen durch Beobachtungen bestätigt? Analyse von Messdaten im Rureinzugsgebiet

21 Klimaszenarien in AMICE ExUS-Rur Basis: Extremwertstatistische Untersuchungen von Starkniederschlägen in NRW (LANUV 2010) und Messreihen des WVER und DWD Ausgewertete Zeitreihen 18 Tageswertreihen Niederschlag ab Tageswertreihen Niederschlag vor Tageswertreihen Lufttemperatur Auswertung Trendauswertung Hauptwerte Jahressummen, Monatssummen etc.

22 Klimaszenarien in AMICE ExUS-Rur Trendanalyse gemessener Daten Zeitraum Beispiel Jahresniederschlag

23 Klimaszenarien in AMICE Jahresmitteltemperatur

24 Klimaszenarien in AMICE Jahresniederschlag

25 Klimaszenarien in AMICE ExUS Rur Änderung der Monatsniederschläge ExUS Rur vs : J F M A M J J A S O N D

26 Klimaszenarien in AMICE Ergebnisse der Klimabeobachtungen Temperatur: Beobachtungen bestätigen die Ergebnisse der Klimamodellrechnungen Niederschlag: Beobachtungen bestätigen die Klimamodellrechnungen für das Rureinzugsgebiet Szenarienauswahl Auswahl repräsentativer Szenarien für o Nahe und ferne Zukunft o Trockene und nasse Verhältnisse o Rur- und Maaseinzugsgebiet o Beobachtungen im Rureinzugsgebiet

27 Klimaszenarien in AMICE Szenarien Referenz 1971 bis 2000 Nahe Zukunft 2021 bis 2050 Ferne Zukunft 2071 bis 2100 Trocken trocken Nass nass Rur-EZG nationale Klimaszenarien Maas-EZG transnationale Klimaszenarien Zeitraum Tendenz Gebiet ExUS-Rur beobachtete Trends aus Messreihen

28 Modellkette - Unsicherheitskette Zukünftige Gesellschaft Emissionsszenarien Globales Klimamodell Regionales Klimamodell Statistische Bearbeitung Unsicherheits-Kaskade Bandbreite der Unsicherheit nach: McCarthy, 2001; Wilby & Dessai, 2010

29 Fazit Die in den letzten Dekaden beobachtete Erderwärmung kann mit natürlichen Einflüssen nicht erklärt werden, sondern nur durch die Eingriffe des Menschen Um das zukünftige Klima überhaupt berechnen zu können müssen Annahmen getroffen werden Klimamodelle sind höchst komplex und ihre Aussagen zur zukünftigen Enticklung mit Unsicherheiten behaftet Im Rahmen des AMICE-Projektes wurden Szenarien gewählt, die eine gewisse Bandbreite des möglichen Klimawandels abdecken sollen Beobachtungen im Rureinzugsgebiet bestätigen die mit Klimamodellen berechneten Trends Nächster Schritt: o Wie wirkt der Klimawandel auf die Talsperrenbewirtschaftung an der Rur?

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit