Veränderungen von Wasserhaushaltsgrößen ausgewählter Fruchtarten in Vergangenheit und Zukunft

Transkript

1 Veränderungen von Wasserhaushaltsgrößen ausgewählter Fruchtarten in Vergangenheit und Zukunft Falk Böttcher (Deutscher Wetterdienst, Agrarmeteorologie Leipzig)

2 Gliederung Aktuelle Situation 2015 Beobachtete Änderungen in den letzten Jahren und Jahrzehnten Ausblick auf mögliche Bedingungen in der Zukunft

3 Bodenfeuchtesituation am und am (Vorhersage) Index Min 0 keine Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

4 Winterweizen Höhnstedt Fotos: DWD (Martin Schmidt)

5 Aktuelle Bodenfeuchtesituation unter Gras in Göttingen Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

6 Niederschlag in mm Aktueller Niederschlagsverlauf Göttingen bis Es fehlt etwa 1/3 der langjährigen Niederschläge Sep 14 Okt 14 Nov 14 Dez 14 Jan 15 Feb 15 Mrz 15 Apr 15 Mai 15 Jun 15 Monat IST Niederschlag SOLL Niederschlag Sep 14 47,4 50 Okt 14 49,6 39,7 Nov 14 11,3 50,6 Dez 14 41,5 59 Jan 15 43,2 47,7 Feb ,1 Mrz 15 58,2 46,7 Apr 15 46,5 48,5 Mai ,6 Jun 15 2,8 81,3 Summe 352,5 522,2 IST-Niederschlag (kumulativ) SOLL-Niederschlag (kumulativ) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

7 A. Becker 2015 Seite 7

8 Seit 1881 ist die Niederschlagssumme in Deutschland 1 geringfügig und nicht signifikant zurückgegangen 2 Seite 8

9 Seit 1882 ist die Niederschlagssumme im Winter in Deutschland 1 um rund 26% gestiegen 2 Seite 9

10 Gebietsunterteilung Deutschland Gebietsmittel der Überschreitungs-wahrscheinlichkeiten ausgewählter Schwellenwerte Region Repräsentanzstandort 1) Küstenstreifen Rostock-Warnemünde 2) Norddeutsches Tiefland Potsdam 3) Mittelgebirge Bad Marienberg 4) Mittelgebirgsvorland Kassel 5) Rheingraben Mannheim 6) Bayern Roth bei Nürnberg 7) Alpenrand Garmisch-Partenkirchen 4 Regionale Klimaprojektionen (CLM-Konsortial, REMO-UBA, WettReg2010, STAR) Antrieb: ECHAM5-A1B Lauf 1

11 Beobachtungen Sommer (JJA) Beobachtungen: Niederschlagextreme Hitze 10 TAGE 20 TAGE Starkregen Sturm Trockenperioden Hagel Überschreitungshäufigkeiten des 90., 95. & 99. Perzentils für die Sommermonate für 7 Naturräume (Farben entsprechen der Kartendarstellung) 100 TAGE entgegen Projektionen keine eindeutigen Trends auch nicht für 100-tägige Ereignisse, große regionale Unterschiede 11

12 Beobachtungen Winter (DJF) Beobachtungen: Niederschlagextreme Hitze Starkregen Sturm Trockenperioden 10 TAGE Zunahme extremer Niederschläge für ganz Deutschland (Ausnahme Alpenrand) in guter Übereinstimmung mit Projektionen; Anstieg allerdings vermutlich teilweise auch natürliche Variabilität Hagel Überschreitungshäufigkeiten des 99. Perzentils für Wintermonate (DJF) für 7 Naturräume (Farben entsprechen der Kartendarstellung) 12

13 Beobachtungen Hagel Projektionen: SRES A1B-ECHAM5-CLM Hitze Beobachtungen: Anzahl an Hageltage pro Jahr Anzahl an Hagelereignissen Starkregen Sturm Trockenperioden Häufige Ereignisse im Süden, Westen sowie Region Erzgebirge, nach Norden hin abnehmend Hagel Monat Überschreitungshäufigkeiten des 99. Perzentil für die Sommer- und Wintermonate Verwendete Datenarten: für 7 Naturräume Radar, (Farben Beobachtungen entsprechen (verschiedene der Quellen), Kartendarstellung) landwirtschaftliche Schadendaten Junghänel et al.,

14 Beobachtungen Hitze Beobachtungen: Hagel Starkregen verbreitet Zunahme von Hagelereignissen im Beobachtungszeitraum * Sturm Trockenperioden Hagel Überschreitungshäufigkeiten des 99. Perzentil für die Sommer- und Wintermonate für 7 Naturräume (Farben entsprechen der Kartendarstellung) * statistisch jedoch (noch) nicht belastbar 14

15 Beobachtungen Hitze Änderung der Anzahl von 10-Tagesperioden ohne Niederschlag Starkregen Sturm Trockenperioden in Übereinstimmung mit Projektionen bislang kein eindeutiger Trend, wohl aber eine ausgeprägte natürliche Variabilität erkennbar Hagel Anzahl der Perioden 15

16 Beobachtungen Hitze Änderung der Anzahl von 10-Tagesperioden ohne Niederschlag Starkregen Sturm Trockenperioden Hagel Anzahl der Perioden 16

17 Niederschlagshöhe in mm Trend der Niederschläge April bis Juni 250,0 200,0 150,0 100,0 Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Jahre Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

18 Niederschlagshöhe in mm Trend der Niederschläge Juli bis September 275,0 225,0 175,0 125,0 75,0 Jahre Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

19 Niederschlagshöhe in mm Trend der Jahresniederschläge 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Jahre Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

20 Verdunstung in mm Trend der Jahressumme der pot. Verdunstung über Gras (Penman/Wendling) 750,0 700,0 650,0 600,0 550,0 500,0 450,0 Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Jahre Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

21 Summierung der Tagesniederschlagssumme Summierung der Tagesniederschlagssumme Summierung der Tagesniederschlagssumme Summierung der Tagesniederschlagssumme Räumliche Niederschlagsunterschiede Vergleich der langjährigen Niederschlagstagessummen mit dem Jahr 2008 in Leinefelde Vergleich der langjährigen Niederschlagstagessummen mit dem Jahr 2008 in Erfurt 800,0 600,0 700,0 500,0 600,0 500,0 400,0 Leinefelde, ,1 mm 400,0 300,0 Erfurt, ,9 mm 300, ,0 mm 200, ,9 mm 200,0 100, ,9 mm 100, ,8 mm 0,0 0,0 Tage seit Jahresbeginn Tage seit Jahresbeginn Summe langjähriges Mittel Summe akt. Tageswert Summe langjähriges Mittel Summe akt. Tageswert Vergleich der langjährigen Niederschlagstagessummen mit dem Jahr 2008 in Meiningen Vergleich der langjährigen Niederschlagstagessummen mit dem Jahr 2008 in Gera 700,0 700,0 600,0 600,0 500,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 Gera, ,6 mm ,3 mm ,7 mm 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Meiningen, ,0 mm ,3 mm ,2 mm 0,0 Tage seit Jahresbeginn Tage seit Jahresbeginn Summe langjähriges Mittel Summe akt. Tageswert Summe langjähriges Mittel Summe akt. Tageswert

22 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Korrigierter Niederschlag [mm] in Göttingen 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Niederschlag kor Niederschlag kor Niederschlag kor Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

23 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Verdunstung [mm] in Göttingen: AET Winterweizen und PET (Turc-Wendling; Modell METVER 2.0.1) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 AET AET AET PET PET PET Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

24 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Bodenfeuchte [%nfk] in Göttingen: Winterweizen (Modell METVER 2.0.1; FK: 25.5 Vol.%; WP: 12.8 Vol.%) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 BOFEU BOFEU BOFEU Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

25 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Bodenfeuchte [%nfk] in Göttingen: Zuckerrüben (Modell METVER 2.0.1; FK: 25.5 Vol.%; WP: 12.8 Vol.%) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 BOFEU BOFEU BOFEU Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

26 IPCC Assessment Reports seit

27 Vergleich zwischen beobachteter und modellierter Klimaänderung All Figures IPCC 2013

28 Szenarien Grundlagen für Zukunftsaussagen All Figures IPCC 2014

29 Veränderung von Parametern Niederschlag der mittleren Niederschlagsmenge Trend der mittleren Änderung Niederschlagsmenge mittleren Niederschlagsmenge Winter Winter Sommer auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Sommer % Winter Sommer Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Sommer Winter % % %

30 Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Winter Sommer Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Sommer Zahl der Tage mit Änderung Niederschlag über Starkregenhäufigkeit 30mm (99. Perzentil) bis 2100 im Winter Sommer Vergleich zu % Projektionen >15 Tage/Dekade A1B-Szenario Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Sommer Vergleich zu Winter 6 Projektionen >15 Tage/Dekade Winter deutliche Zunahme A1B-Szenario moderate Zunahme keine Änderung Winter deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme leichte Abnahme %

31 Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Sommer Winter Sommer % Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Winter deutliche Zunahme >15 Tage/Dekade Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Sommer Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Winter Vergleich zu Projektionen A1B-Szenario moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme Winter deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme % Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Vergleich zu Projektionen A1B-Szenario

32 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Korrigierter Niederschlag [mm] in Göttingen 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Niederschlag kor. Wettreg Niederschlag kor. gemessen Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

33 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Klimatische Wasserbilanz [mm] in Göttingen (WETTREG, METVER 2.0.1) 60,0 40,0 20,0 0,0-20,0-40,0-60,0-80,0 KWB KWB KWB KWB KWB Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

34 AET [mm] in Göttingen (WETTREG; Modell METVER 2.0.1) WW-Winterweizen; ZR-Zuckerrüben; BR-Brache 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember AET_WW AET_ZR AET_Br ,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember AET_WW AET_ZR AET_Br Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

35 AET [mm] in Göttingen (WETTREG; Modell METVER 2.0.1) WW-Winterweizen; ZR-Zuckerrüben; BR-Brache 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember AET_WW AET_ZR AET_Br ,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember AET_WW AET_ZR AET_Br Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

36 Bodenfeuchte [%nfk] in Göttingen (WETTREG; METVER 2.0.1; FK: 25.5; WP: 12.8 Vol.%) WW-Winterweizen; ZR-Zuckerrüben; BR-Brache 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 120,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember BOFEU_WW BOFEU_ZR BOFEU_Br ,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember BOFEU_WW BOFEU_ZR BOFEU_Br Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

37 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 Bodenfeuchte [%nfk] in Göttingen (WETTREG; METVER 2.0.1; FK: 25.5; WP: 12.8 Vol.%) WW-Winterweizen; ZR-Zuckerrüben; BR-Brache 0,0 120,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember BOFEU_WW BOFEU_ZR BOFEU_Br ,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember BOFEU_WW BOFEU_ZR BOFEU_Br Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

38 Zusammenfassung - Veränderungen der Wasserhaushaltsparameter deutlich erkennbar - dabei große regionale und natürliche Variabilität - teilweise Überlagerung von pedologischen Standorteigenschaften - Pflanzen reagieren mit Anpassungen - intelligentes Wassermanagement künftig unabdingbar (gute Infiltration, Verbesserung Wasserspeichervermögen, Zusatzbewässerung) - auch (vergleichsweise) kleine Optimierungsmöglichkeiten müssen erforscht und genutzt werden (Bodenbedeckung, Düngungsoptimierung ) Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher

39 Haben Sie Fragen? Vielen Dank an Sie für die Aufmerksamkeit Tel. 069/ Agrarmeteorologie Leipzig Falk Böttcher