Regionale Klimaveränderungen und sich daraus ergebende Auswirkungen auf das Stadtklima, Schwerpunkt Region Oberrhein

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1 Regionale Klimaveränderungen und sich daraus ergebende Auswirkungen auf das Stadtklima, Schwerpunkt Region Oberrhein Prof. Dr. Eberhard Parlow Meteorologie, Klimatologie und Fernerkundung Departement Umweltwissenschaften - Universität Basel eberhard.parlow@unibas.ch / 40

2 Atmosphärische CO 2 -Konzentration UBA-Station Schauinsland/Schwarzwald (1300 m NN : 01/ /2015) Vorindustriell: 280 ppm Ø Anstieg : 1.6 ppm/jahr ppm: parts per million Schauinsland : älteste CO 2 -Messreihe in Europa 2 / 40

3 Yes we can wir sprengen die 400 ppm-marke Quelle: 3 / 40

4 Mittlere globale Lufttemperaturanomalien ( : Messdaten) Die Steigung wird immer stärker Quelle: Gebhardt, Glaser, Radtke & Reuber / 40

5 Mitteltemperatur C Jahresmitteltemperaturen Basel ( ) mit polynomischem Trend 4. Ordnung ø: 8.8 C ø: 9.3 C ø: 10.1 C ø: 11.2 C Jahr Jahresmittelwerte Poly. (Jahresmittelwerte) 5 / 40

6 Veränderung der Monatstemperaturen Basel ( ) C Juli April Januar Jahr 6 / 40

7 Abweichungen des Jahresmittels der Lufttemperatur 2015 gegenüber Mittelwert Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas Ø / 40

8 Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas Abweichungen der Lufttemperatur 2015 gegenüber Mittelwert Frühjahr Sommer 8 / 40

9 Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas Abweichungen der Lufttemperatur gegenüber Mittelwert Winter 2014/2015 Winter 2015/ / 40

10 Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas Anzahl der Sommertage 2015 (T max 25 C) gegenüber Mittelwert Ø / 40

11 Klima-Szenarien/Klima-Projektionen - was kann man damit anfangen? - 11 / 40

12 Wo geht die Reise hin? Das CO 2 der Zukunft Man beachte: 280 ppm war die vorindustrielle Konzentration Quelle: IPCC / 40

13 Projektierte globale Erwärmung im 21. Jahrhundert Letzte Eiszeit war global soviel kälter Quelle: IPCC (2013) RCP : Representative Concentration Pathways 13 / 40

14 Sommermittel der Lufttemperatur (JJA) Flächenmittel für das Bundesland Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas 14 / 40

15 Heisse Tage (T max 30 C) Dieser Trend gilt im Mittel für Deutschland. Regional werden sich z.t. erhebliche Abweichungen ergeben. Städte sind nicht berücksichtigt. Quelle: Deutscher Wetterdienst/Klimaatlas 15 / 40

16 Heisse Tage (T max 30 C) 16 / 40

17 Juni/August 2003 Der Hitzesommer / 40

18 Mittlere Lufttemperaturdifferenzen Stadt Umland Basel Station Spalenring (urban) versus Station Fischingen (rural) Monatsmittelwert Tagesmittelwert - Bei den Monatsmittelwerten ist die Stadt 1 3 Grad wärmer als ihr direktes Umland - Bei den Tagesmittel- Werten steigt die Differenz oft auf 4 6 Grad an 18 / 40

19 Tagesgänge der Lufttemperatur an versch. Standorten Die nächtlichen Lufttemperaturen sinken wegen des unterschiedlichen Wärmehaushaltes im ruralen Umfeld deutlich stärker ab als in der Stadt. Die optimale Schlaftemperatur liegt bei ca. 18 C. In der Stadt wird dieser Wert im Sommer oft deutlich überschritten 19 / 40

20 dt K Tagesgänge der Lufttemperaturdifferenz August 2003 (ausgewählte Tage während heissester Phase : Klingelbergstrasse Lange Erlen) :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Tageszeit MEZ Im Tagesgang betrachtet ist die Stadt kühler bis gleichwarm wie das Umland, während der Nacht jedoch sind die Lufttemperaturen bis zu 6 Grad höher! Die Städtische Wärmeinsel ist vor allem ein nächtliches Phänomen!! 20 / 40

21 Mittlerer saisonaler Tagesgang der Lufttemperaturdifferenzen (urban rural, ) 10 years analysis!!! Nacht ist zentriert!!! CET = Frühjahr = Sommer = Herbst = Winter = Jahr 21 / 40

22 Freiburg Landsat-8-Aufnahme (RGB/TIR) kalt blau grün gelb orange rot warm braun 22 / 40

23 Beispiele lokaler Studien Regionales Klimaprojekt (REKLIP ) Der Klimaatlas ist digital (Karten und Text; deutsch und französisch) abrufbar unter: 23 / 40

24 REKLIP Windfeld Tag - Sommer 24 / 40

25 REKLIP Windfeld Nacht - Sommer 25 / 40

26 Mesoskalige Windfeldmodellierung (17 8 Uhr) Regionale Klimauntersuchung Südlicher Oberrhein (REKLISO) Emmendingen Waldkirch Antrieb: Schwache Westströmung (1 m s-1) > +2 K +2 K Freiburg +1 K 0K -1 K -2 K -3 K -4 K -5 K -6 K -7 K 26 / 40

27 Abweichungen der Lufttemperatur in Freiburg Temperaturdifferenz von den Bedingungen an der Gaskugel Quelle: Nübler 1979 / 40

28 REKLIP-Atlas: Karte der sommerlichen Wärmebelastung (Anzahl Tage mit erhöhter Wärmebelastung) u. Berücksichtigung der Landnutzung (Quelle: Jendritzky 1995) Jetzt auch online: / 40

29 Thermopluviogramm 2003 Deutschland Abweichungen vom Mittelwert zu kalt & zu feucht zu warm & zu feucht zu kalt & zu trocken zu warm & zu trocken Heißester Sommer seit 1761; 2 Monate kälter als in der Referenzperiode / 40

30 Hitzewellen/Hitzesommer Je nach Zunahme der Sommertemperaturen (JJA) wird sich die Häufigkeitsverteilung ändern Häufigkeitsverteilung der Sommertemperaturen im 20. Jh. in Mitteleuropa 30 / 40

31 Gesamtmortalität in Baden-Württemberg Letztes natürliches Ereignis in Europa mit mehr Todesopfern : «Grosse Mandrenke» im Gebiet der Nordsee / 40

32 Stadt als Emissionsquelle Luftqualität und Wohlbefinden Grenzwerte: Jahresmittelwert :20 µg/m 3 Anzahl Tage mit > 50 µg/m 3 : 1 Quelle: LHA beider Basel, Monatsbericht September / 40

33 Stadt als Emissionsquelle Luftqualität und Wohlbefinden Grenzwerte: Max Stundenwert :120 µg/m 3 Anzahl Stunden mit > 120 µg/m 3 : 1 Quelle: LHA beider Basel, Monatsbericht September / 40

34 Städtische Bevölkerung in Europa Unter dem kontinentalen Durchschnitt (72.7 %) Über dem kontinentalen Durchschnitt Quelle: 34 / 40

35 Strasbourg Regionalverband Südlicher Oberrhein (RVSO) (REKLISO) 2006 Basel (KABA) 1999 F Freiburg D Klimaanalysen für die Planungsbehörden in den letzten Jahren am MCR Lab Basel in Kooperation mit TU Berlin Zürich (KLAZ) 2010 Solothurn (ESA-CAMPAS) 2001 CH 50 km 35 / 40

36 Ergebnisse der Klimaanalyse REKLISO Regionale Klima-Analyse Südlicher Oberrhein für RVSO Kaltluftproduktionsrate Mesoskalige Temperaturverteil 36 / 40

37 Lokale Wärmebelastungsrisiken Studie REKLISO Teilraum Freiburg - Emmendingen Lokale Wärmebelastungsrisiken Zielbereich Durchlüftung Emmendingen Emmendingen Waldkirch Waldkirch Legende: Zielsetzung A1 hohe Priorität niedrige Priorität Zielsetzung A2 Legende: hohe Priorität Keine erhöhten Risiken niedrige Priorität Erhöhte Risiken Freiburg Zielsetzung A3 hohe Priorität Freiburg Stark erhöhte Risiken niedrige Priorität Zielsetzung A1: Durchlüftung in Gebieten mit lokal erhöhten Luft- oder Wärmebelastungsrisiken erhalten Zielsetzung A2: Durchlüftung in Gebieten mit lokal erhöhten Luft- oder Wärmebelastungsrisiken verbessern 37 / 40

38 Klima-Analyse Stadt Zürich (KLAZ) 38 / 40

39 Klima-Analyse Stadt Zürich (KLAZ) 39 / 40

40 Zusammenfassung Erhebliche Anstrengungen zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen sind nötig trotz enormer internationaler politischer Schwierigkeiten Begrenzung der CO 2 -Äquivalente auf max. 500 ppm Versuch, den globalen Temperaturanstieg auf +2 C zu begrenzen, wird sehr schwierig (z.zt. gilt eher BAU (buisiness as usual)) Beobachtete Klimatrends werden sich in Zukunft beschleunigt fortsetzen Winter: wärmer, feuchter, Schnee-ärmer Sommer: heisser und trockener Mehr Hitzewellen und Starkniederschläge Weniger Kältewellen und Frost Auswirkungen auf fast alle Lebensbereiche Sehr hohe wirtschaftliche Kosten Dramatische Konsequenzen v. all. in Drittweltländern u.v.m / 40

41 Ein Platz zum Überleben bei Hitzewellen Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit 41 / 40