Klimafolgen und Energielandschaften

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1 Klimafolgen und Energielandschaften Prof. Dr. Daniela Jacob Climate Service Center, Hamburg Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg Professor II, Universität Bergen, Norwegen

2 Inhalt 1. Beobachtete Klimaänderungen 2. Klimamodelle: Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland 3. Zusammenfassung: Klimaänderungen 4. Das Climate Service Center 2

3 1. Beobachtete Klimaänderungen Beobachtete Klimatrends in Deutschland Klimaelement Frühling Sommer Herbst Winter Jahr Temperatur, ,8 C + 1,0 C + 1,1 C + 0,8 C + 1,0 C ,3 C + 0,7 C - 0,1 C + 2,3 C + 1,1 C Niederschlag, % - 3 % + 9 % + 19 % + 9 % % + 4 % + 14 % + 34 % + 16 % Quellen: Rapp, 2000; Schönwiese, 2003; ergänzt Die 10 wärmsten Jahre in Deutschland seit 1901 (Quelle DWD): 2000, 2007, 1994, 1934, 2002, 2008, 2006, 1990, 1999, 1989 und wie ändern sich die Starkniederschläge? 3

4 Mittl. Jahrestemp < 10 C Mittl. Jahrestemp >10 C Rote Gebiete zeigen die Position der 10 C Isotherme für 1991 bis

5 Dresden, August 2002 source: Spiegel Nr ; Quarterly report of the DWD, special topic July

6 2. Klimamodelle Starkes Wirtschaftswachstum Regionale Wirtschaftsentwicklung Globale Nachhaltigkeit Regionale Nachhaltigkeit 6

7 2. Klimamodelle C Anstieg der Globaltemperatur 7

8 2. Klimamodelle Globale Klimaänderungen - Zusammenfassung Landoberflächen erwärmen sich schneller als die Ozeane Größte Erwärmung in der Arktis: Sommer eisfrei? Mehr Niederschlag in hohen Breiten und in den Tropen Weniger Niederschlag in den Subtropen Gegensätze (feucht, trocken) nehmen zu Häufigkeit von Starkniederschlägen nimmt zu Ausdehnung der Trockenzonen, längere Trockenperioden Extratropische Zyklonen: Zunahme der mittleren Intensität Tropische Wirbelstürme: Zunahme der mittleren Intensität Für beide gilt auch: Abnahme der Gesamtzahl 8

9 Klimaänderungen: Ergebnisse für Europa Temperaturänderung Standardabweichung Multi-Model-Mittel ( )-( ) Szenario A1B 9

10 Klimaänderungen: Ergebnisse für Europa Niederschlagsänderung Übereinstimmung der Modelle Multi-Model-Mean ( )-( ) Szenario A1B 10

11 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Klimaänderungen: Ergebnisse für Deutschland 11

12 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Niederschlagsänderung [%] Temperaturänderung [ C] Jahresmittel Multi-Model- Mittel ( )- ( ) Szenario A1B 12

13 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der Monatsmitteltemperaturen Wahrscheinlichkeitsdichte Januar Szenario A1B Karlsruhe Wahrscheinlichkeitsdichte Juli C

14 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Szenario A1B: Veränderungen von Kennzahlen für Karlsruhe

15 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Winter Niederschlagsänderung [%] Sommer Multi-Model- Mittel ( )- ( ) Szenario A1B 15

16 ( ) Modell ( ) 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland 50 km 50 km Änderungen der Starkniederschläge [mm/d] ( )-( ) Beobachtungen 10 km 10 km 16

17 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland C20 A1B - C20 B1 - C20 A2 - C20 Absolutes Temperaturmaximum Hunmindex (Sommer; JJA) Frosttage/Jahr Gradtagszahl Größte 5-Tages- Niederschlagssumme / Jahr Größte 1-Tages- Niederschlagssumme / Jahr 36,3 4,0 3,2 6,5 26,6 2,3 1,6 2,3 45,3-33,1-24,9-32,0 3788,0-1068,3-727, ,6 73,8 5,8 4,5 5,8 40,1 7,7 5,6 7,0 17

18 Mögliche Änderung der mittleren jährlichen Windgeschwindigkeit im A1B Szenario 150years wind speed series, A1B Scenario 9.00 Nordsee y = x 8.00 wind speed Küste Norddeutschland y = x y = x y = x ALPEN SUED MITTE NORD KUESTE MEER Linear (MEER) Linear (KUESTE) Linear (NORD) Linear (MITTE) Linear (SUED) Linear (ALPEN) 3.00 y = x Süddeutschland y = x years 18

19 Mögliche Änderung im Jahresgang 19

20 Beispielhafter Energieertrag (kwh) Energieertrag in der Küstenregion in kwh für Standardkennlinie (30 jährige Mittel) 1700,00 Ertrag Winter Ertrag Sommer Linear (Ertrag Sommer) Linear (Ertrag Winter) Oktober - März April - September 1650, , ,00 y = 0,6601x Ertrag in kwh 1500, , , , , ,00 y = 0,2271x ,1 1200, Jahr 20

21 Szenario A1B für Deutschland - Zusammenfassung 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Temperaturanstieg bis 2100 ca. 3.5 C im Winter am stärksten, im Frühjahr am schwächsten Niederschlag: Jahresmenge bleibt etwa konstant, dekadisch/regional sehr unterschiedlich bis 2100: im Sommer Abnahme um 10 bis 20%, im Winter Zunahme um 20 % bis 30% (Küsten) Klimaänderungen beeinflussen auch die Energielandschaften: Genug Wasser für Bewässerung der Biomasse? Sonnescheinstunden, Windgeschwindigkeiten? Schadgase mindern UND und an mögliche Klima- änderungen mit flexiblen Strategien anpassen! 21

22 Climate Service Center Klimaservice im Netzwerk Das CSC wird als eine nationale, forschungsnahe Dienstleistungseinrichtung in einem Netzwerk von Partnerinstitutionen aufgebaut. Das CSC übernimmt eine Schnittstellenfunktion zwischen den verschiedenen Akteuren der grundlagenorientierten Klimaforschung und der konkreten Anwendung im Netzwerk. 22

23 Abgeleitete Größen und Extremwerte 3. Klimaänderungen global, für Europa und Deutschland Veränderungen des Klimas äußern sich nicht nur in Verschiebungen der mittleren Klimaparameter wie Temperatur und Niederschlag, sondern auch in vielen anderen Größen. Zusätzlich zur Auswertung möglicher Temperatur- und Niederschlagsänderungen können noch viele weitere Klimavariablen von regionalen Klimamodellen berechnet werden auch die Relevanten für Wind- Solar und Bioenergie. 23

24 4. Das Climate Service Center CSC Service für Sie! Welche Energie-meterologischen Größen / Parameter beeinflussen Ihre Arbeitsthemen? Erstellen Sie eine Wunschliste mit Parametern, für die Sie die Klimaänderungen wissen möchten. Schicken Sie diese Liste zu uns und wir beraten Sie dazu mit den neuesten Informationen aus der Klimaforschung! daniela.jacob@gkss.de 24