Vortrag Prof. Schönwiese. Klimaentwicklung in Deutschland seit 1761 und global seit 1880, jeweils mit Bezug auf das Rekordjahr 2014

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1 Kohlenstoffkreislauf und Klimaschutz Teil 3: Zusammenhang zwischen Konsum, Energie und CO 2 Fokus: Von der Produktion zum Konsum der Privaten Haushalte Mit Beiträgen von Prof. Dr. Gundolf Kohlmaier, Institut für Atmosphäre und Umwelt IAU, Goethe-Universität Frankfurt Frau Christine Flachmann, Statistisches Bundesamt Wiesbaden Prof. Dr. C.-D. Schönwiese, Institut für Atmosphäre Umwelt und Herrn Michael Kunkis, Institut für Sozialökologische Forschung isoe, Frankfurt

2 Vortrag Prof. Schönwiese Klimaentwicklung in Deutschland seit 1761 und global seit 1880, jeweils mit Bezug auf das Rekordjahr 2014

3 Christian-D. Schönwiese Universität Frankfurt/Main Institut für Atmosphäre und Umwelt ESA/EUMETSAT: METEOSAT 8 SG multi channel artificial composite colour image, , 12:15 UTC

4 Vortragsübersicht Temperatur und Niederschlag in Deutschland Thermopluviogramm Deutschland 2014 Temperatur, global Kurze Ursachendiskussion

5 Temperaturanomalien in C. 2,0 1,0 0,0-1,0-2,0-3,0 Deutschland-Temperatur, Jahresanomalien (relativ zu ) * / / jährige Glättung polynomialer Trend 2010 Zeit in Jahren * Mittelwert : 8,3 C Datenquelle: Rapp, 2000; DWD; Analyse: Schönwiese Mittelwert ( ): 8,3 C; 2014: 10,4 C

6 Temperaturanomalien in C Datenquelle: Rapp, 2000; DWD; Analyse: Schönwiese Deutschland-Temperatur, Winteranomalien (relativ zu ) Mittelwert ( ): 0,2 C: 2006/07: 4,5 C Zeit in Jahren

7 Temperaturanomalien in C Datenquelle: Rapp, 2000; DWD; Analyse: Schönwiese Deutschland-Temperatur, Sommeranomalien (relativ zu ) Mittelwert ( ): 16,2 C; 2003: 19,6 C / Zeit in Jahren

8 Thermopluviogramm % Niederschlag 80 (Deutschland, Anomalien der Flächenmittelwerte, relativ zu ) Dezember 60 Juli 40 August 20 Mai Okt. Temperatur 0 Sept C April Januar Juni Februar -60 November -80 März Zur Rekord - Jahrestemperatur haben vor allem die Monate Januar - April, Juli sowie Oktober - Dezember beigetragen.

9 Klimatrends in Deutschland (Flächenmittelwerte) Klimaelement, Zeitintervall Frühling Sommer Herbst Winter Jahr Temperatur, ,8 C + 1,0 C + 1,1 C + 0,8 C + 1,0 C ,4 C + 0,9 C + 0,2 C + 1,6 C + 1,0 C ,2 C + 1,3 C + 0,6 C + 1,2 C + 1,0 C Niederschlag, % - 3 % + 9 % + 19 % + 9 % % - 16 % + 18 % + 19 % + 6 % % + 12 % - 3 % - 16 % - 6 % Datenquelle: Deut. Wetterdienst; Analyse: Schönwiese und Janoschitz, 2005; ergänzt

10 Klimatrends in Deutschland (Flächenmittelwerte) Klimaelement, Zeitintervall Frühling Sommer Herbst Winter Jahr Temperatur, ,8 C + 1,0 C + 1,1 C + 0,8 C + 1,0 C ,4 C + 0,9 C + 0,2 C + 1,6 C + 1,0 C ,2 C + 1,3 C + 0,6 C + 1,2 C + 1,0 C Niederschlag, % - 3 % + 9 % + 19 % + 9 % % - 16 % + 18 % + 19 % + 6 % % + 12 % - 3 % - 16 % - 6 % Datenquelle: Deut. Wetterdienst; Analyse: Schönwiese und Janoschitz, 2005; ergänzt

11 Globaler Klimawandel in regionaler Auflösung Temperaturtrends (Jahreswerte) C Datenquelle: Jones et al., 2005; Analyse: Schönwiese et al, 2005

12 Globaler Klimawandel, räuml. Mittelwerte

13 Globaler Klimawandel, räuml. Mittelwerte 0,6 Globaltemperatur, Jahresanomalien (CRU, Version 4N*, relativ zu ) Temperaturanomalien in C 0,4 0,2 0-0,2-0, , Zeit in Jahren * Stand Rezente Rekorde: ,535; ,543; ,555; ,563 C

14 Globaler Klimawandel, räuml. Mittelwerte 0,6 Globaltemperatur, Jahresanomalien (CRU, Version 4N*, relativ zu ) Temperaturanomalien in C 0,4 0,2 0-0,2-0,4 20-jähr. Glättung 1878 polynomialer Trend , Zeit in Jahren * Stand Linearer Trend : + 0,85 C (IPCC, 2014); : + 0,7 C

15 Temperaturanomalien in C. 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6 Globaltemperatur, Jahresanomalien 1850 (1880) Vergleich CRU4-Datensatz (relativ zu ) mit GISS-Datensatz (relativ zu ) Zeit in Jahren polynomialer Trend (CRU) CRU: Climatic Research Unit, Universität Norwich, UK; GISS: Goddard Institute for Space Studies, NASA, USA Aktuelle Stationsbasis: CRU 5583, GISS ca Stationen; Korrelation der Jahresdaten ab 1880: + 0,

16 Temperaturanomaliekarte für das Jahr 2014 Quelle: GISS, Abruf C

17 Zur Ursachendiskussion (ENSO) Cubasch und Kasang, 2000 Interne Wechselwirkungen im Klimasystem (Zirkulation, insbes. ENSO) Externe Einflüsse auf das Klimasystem (insbes. Sonnenaktivität, Vulkanismus; Mensch: u.a. Emission von Gasen und Partikeln)

18 Modellsimulationen Globaltemperatur, (24 Modellsim., Meehl et al., 2007) (39 Modellsim., Taylor et al., 2012) Beobachtungen Alle Antriebe Beob. Modelle Referenzperiode: Der menschliche Einfluss ist mit extrem hoher* Wahrscheinlichkeit die dominante Ursache der beobachteten** Erwärmung seit der Mitte des 20. Jahrhunderts (IPCC, 2014). * p > 95% ** bodennah und global Nur natürliche Antriebe Beob. Modelle Die dem weitgehend anthopogenen Langfristtrend überlagerten relativ kurzfristigen natürlichen Variationen betragen ca. ± 0,1 C (IPCC, 2014). Sie bedürfen für die jüngste Zeit jedoch einer näheren Diskussion. IPCC, 2014

19 Temperaturanomalien in C. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4 Zur statistischen Ursachenanalyse (neuronales Netz) Beobachtung Beob. Globaltemperatur , Zeit in Jahren Schönwiese et al. 2010

20 Temperaturanomalien in C. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4 Zur statistischen Ursachenanalyse (neuronales Netz) Sim. Beob. Globaltemperatur Beobachtung und statistische Simulation (neuronales Netz) -0, Zeit in Jahren Schönwiese et al. 2010

21 Temperaturanomalien in C. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4 Zur statistischen Ursachenanalyse (neuronales Netz) SU Sim. Beob. Globaltemperatur Beobachtung und statistische Simulation (neuronales Netz) TR = Treibhausgassignal SU = Sulfatpartikelsignal TR+SU kombiniert TR TR + SU -0, Zeit in Jahren Schönwiese et al. 2010

22 Temperaturanomalien in C. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6 Zur statistischen Ursachenanalyse (neuronales Netz) Explosive Vulkanausbrüche: Kr = Krakatau (1883) SM = Santa Maria (1902) Ag = Agung (1963) SA = St. Augustine (1976) EC = El Chichon (1982) Pi = Pinatubo (1991) Ka = Kasatochi (2008) sehr starkes El Niño mittleres bis starkes El Niño SU Sim. Beob. Kr SM Globaltemperatur Beobachtung und statistische Simulation (neuronales Netz) TR = Treibhausgassignal SU = Sulfatpartikelsignal TR+SU kombiniert Zeit in Jahren Ag SA TR TR + SU EC Pi Ka Schönwiese et al. 2010

23 Temperaturanomalien in C. 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6 Zur statistischen Ursachenanalyse (neuronales Netz) Explosive Vulkanausbrüche: Kr = Krakatau (1883) SM = Santa Maria (1902) Ag = Agung (1963) SA = St. Augustine (1976) EC = El Chichon (1982) Pi = Pinatubo (1991) Ka = Kasatochi (2008) sehr starkes El Niño mittleres bis starkes El Niño SU Sim. Beob. Kr SM Globaltemperatur Beobachtung und statistische Simulation (neuronales Netz) TR = Treibhausgassignal SU = Sulfatpartikelsignal TR+SU kombiniert Zeit in Jahren Ag SA TR TR + SU EC Pi Ka Schönwiese et al., 2010 Erklärte Varianzen: anthropogen 61 %, natürlich 27 % (unerklärt 12 %) Schönwiese et al. 2010

24 Index des El Nino / Südoszillation Mechanismus (Monatsdaten) Dieser Index berücksichtigt: Meeresoberflächentemperatur, bodennahe Lufttemperatur, Luftdruck in Meeresspiegelhöhe, Wind in Meeresspiegelnähe und Wolkenbedeckungsgrad, jeweils im tropischen Ostpazifik. Quelle: Wolter und Timbin, 1993, 2011; NOAA, 2015 (Abruf )

25 Klimamodellsimulationen ohne und mit ENSO*-Berücksichtigung (d.h. ohne/mit der Temperatur des trop. Ostpazifiks als Antrieb) Beobachtung Kasatochi Modell HIST (ohne ENSO) Modell POGA-H (mit ENSO) * El Nino / Südl. Oszillation Kosaka und Xie, 2013 (Nature), erg.

26 Vielen Dank für Ihr Interesse Homepage des Autors: