Wettervorhersage, Klima, Klimawandel Aspekte aus der Sicht der Feldberegnung Deutscher Wetterdienst Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung Braunschweig Franz-Josef Löpmeier
Präsident Vorsitzender des Vorstands Vorstand Gruppe Meteorologie der Bundeswehr Wissenschaftlicher Beirat Geschäftsbereich Techn. Infrastruktur u. Betrieb Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung Geschäftsbereich Wettervorhersage Geschäftsbereich Klima und Umwelt Systeme, Betrieb, Messnetze u. Daten Meteorologische Analyse u. Modellierung Basisvorhersagen Klima- und Umweltberatung Service u. Logistik Zentrale Entwicklung Flugmeteorologie Klimaüberwachung Geschäftsbereich Personal u. Betriebswirtschaft Seeschifffahrtsberatung Agrarmeteorologie Geschäftsfeld Medien Hydrometeorologie
Einige Aspekte zur Wettervorhersage
Erst der Mensch, dann die Technik, dann die Prognose
Das NWV-System des DWD Global-Modell ICON Maschenweite: 13 km Schichtenanzahl: 90 Vorhersagefrist: 180 h von 00 und 12 UTC 120 h von 06 und 18 UTC Gitterfläche: 173 km 2 ICON-EU Nestgebiet Europa Maschenweite: 6.5 km Schichtenanzahl: 60 Vorhersagefrist: 120 h von 00, 06, 12 und 18 UTC Gitterfläche: 43 km 2 COSMO-DE (-EPS) Maschenweite: 2.2 km Schichtenanzahl: 65 Vorhersagefrist: 27/45 h at 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 UTC Gitterfläche: 5 km 2 Keine Berücksichtigung von Kanälen, Stromleitungen, Windräder auf Gewitter
Verbesserte Radardaten: ab 2014/2015 durch neuen Radarverbund Großenhain Tornado (1000m) Großenhain Tornado (250m) Der Radarverbund des DWD Unterstützte Anwendungen Warnungserstellung Späte Phase der Gewitterentwicklung Niederschlagsart Hochwasservorhersage Flugwettervorhersage Erneuerbare Energien (Wind)..
Zuverlässige Wetterinformationen, welche Quellen gibt es? z.b. Internet Deutscher Wetterdienst (www.dwd.de ) Homepage Wetterfax für die Landwirtschaft Agrowetter Prognose Wetter Online (www.wetter-online.de) Wetter.com (www.wetter.com) Kachelmann Wetter (www.kachelmannwetter.com).
Zusammenfassung Wettervorhersage Es gibt diverse Wetterdienste mit unterschiedlichen Wettervorhersagemodellen Es gibt diverse Anbieter, die diese Ergebnisse aufbereiten Die Güte der Modellergebnisse ist unterschiedlich und zum Teil von der Wetterlage selbst abhängig -------- Ziel muss es sein, immer die aktuell beste Vorhersage zu erhalten
Einige Aspekte zum Klima Hat sich das Klima schon geändert? Der Beitrag des DWD
Hat sich das Klima schon geändert? 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 April 2007 / Frühjahr 2007: wärmster und trockenster April seit 1901, wärmstes Frühjahr Winter 2006/2007 großes Freilandexperiment mit Witterungsbedingungen wie sie ca. ab 2050 erwartet werden. 14 Monate in Folge extrem positive Abweichungen der Temperatur. 2006 nach 2000, 1994, 1934, 2002 eines der wärmsten Jahre Bildrechte:dpa
Hat sich das Klima schon geändert? 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2007: zweitwärmstes Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen 2008: eines der 10 wärmsten Jahre
Hat sich das Klima schon geändert? 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Winter 2011/2012: - erst extrem warm - erste Februardekade extrem kalt (Temperaturminima verbreitet unter -15 C, keine Schneedecke) - viele Tage mit Wechselfrösten - vielerorts Umbruch von Getreide notwendig Mai März 2012: drittwärmster und dritttrockenster März seit Beginn der Aufzeichnungen
Extremwerte Bodenfeuchte Der Mai 2012 war wieder extrem trocken Bodenfeuchte Wintergetreide leichter Boden 3. Minimum unterschritten 2. Minimum unterschritten absolutes Minimum neu
2013 Extremwerte der Bodenfeuchte am 31. Mai (Maximum) 0 kein Maximum überschritten 1 der dritthöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 2 der zweithöchste Bodenfeuchtewert wird überschritten 3 der höchste Bodenfeuchtewert wird überschritten neues absolutes Maximum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Tag aus dem Zeitraum 1961 bis zum letzten Jahr die drei höchsten Bodenfeuchten bestimmt. Für denselben Tag im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Maxima überschritten wird.
Hat sich das Klima schon geändert? 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Sommer 2013: drittwärmster seit 30 Jahren 2014: wärmstes Jahr Winter 2013/2014: viertwärmster Winter seit Aufzeichnungsbeginn, zweittrockenster seit 30 Jahren März 2014: extrem warm, trocken und sonnig
2014 21. März Extreme Bodenfeuchte bis 60 cm leichter Boden, Winterweizen 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.
2015 8. Juni siehe auch Hinweis Nr. 10 Extreme geringe Bodenfeuchte besonders in der Mitte Deutschlands leichter Boden, Winterweizen 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.
2015 22. Juli Extreme Dürre für Hackfrüchte leichter Boden, Zuckerrüben 0 kein Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Für jeden Rasterpunkt werden für den betrachteten Zeitraum ab 1961 bis zum letzten Jahr die drei geringsten Bodenfeuchten in der Bodenkrume bestimmt. Für denselben Zeitraum im aktuellen Jahr werden diejenigen Gebiete gekennzeichnet, in denen einer der drei Minima unterschritten wird.
Hat sich das Klima schon geändert? 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Februar 2015 sehr trocken Frühling 2015 vor allem in der Mitte zu trocken Juni 2015 vor allem in der Mitte zu trocken Sommer 2015 neue Hitzerekorde (40,3 C), Dürre November 2015 wärmster seit Aufzeichnungsbeginn, teilweise extrem geringe Bodenfeuchte
Es sind Einzelereignisse - und Einzelereignisse sind eigentlich kein Beleg für Klimaänderungen, aber sie sensibilisieren Enormer Anstieg der Medienberichterstattung Auswirkungen auf die Politik Die Erwärmung des Klimasystems ist eindeutig Aus Kernbotschaften aus dem 5. IPCC Bericht, 2014
Blüte der Haselnuss (1955-2016), Braunschweig Datum 10. Apr. 21. Mrz. 1. Mrz. 9. Feb. 20. Jan. 31. Dez. 11. Dez. 21. Nov. 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Jahr
Gefühlte Situation zur Zeit am Beispiel Wasser Niederschläge im Sommer haben abgenommen Starkniederschläge haben zugenommen Wasser sparen ist wichtig Klimawandel erhöht Dürregefahr in Deutschland * Wasser wird noch knapper * Starkniederschläge werden weiter zunehmen Unwetter werden weiter zunehmen * * Medienberichte, Expertenaussagen
Klimamonitoring - Niederschlag Prozentualer Niederschlagstrend 1881-2009 Sommer Winter
Aussagen wie: Anzahl der Tage mit Hagel ist nicht signifikant gestiegen (Aussage unsicher) Stürme haben nicht zugenommen Starkniederschläge haben nicht zugenommen lösen Erstaunen/ Misstrauen aus, haben aber auch eine beruhigende Wirkung
Starkniederschläge haben nicht zugenommen
Anzahl der Tage mit Hagel ist nicht signifikant gestiegen (Aussage unsicher) Entwicklung der Zahl der Tage mit Hagel Einzeljahre Linearer Trend Polynomischer Trend Zahl der Tage mit Hagel, Gebietsmittel Deutschland,1951-2009 Intensitäten?
Hagel VERGANGENHEIT Konvektive verfügbare potentielle Energie (CAPE) aus Radiosondenaufstiegen 1200 UTC 7 Radiosondenstationen Deutschland Indikator für Tage mit Hagel ist gestiegen CAPE 1200 UTC, 1978 2008 Man-Kendall Trendtest, Bereinigung Autokorrelation 90. und 95. Perzentil (Weibull-Vert.) Hagelunwetter 90. Perz: 18 Tage 95. Perz: 9 Tage p.a. Deutschland Gewitterpotential hat zugenommen nach Kunze, KIT Karlsruhe
Sturmtätigkeit variiert von Jahr zu Jahr, von Jahrzehnt zu Jahrzehnt Sturmtätigkeit spiegelt sich am besten an Windstatistiken Veränderlichkeit von Windstatistiken über viele Jahre kaum beschreibbar Daher Stellvertretergrößen z.b. Druckgradienten Keine Tendenz zu höheren Werten seit 1878. Sturmhäufigkeit hat nicht zugenommen Jährliche 90%-ile der Geschwindigkeit des geostrophischen Windes für die Deutsche Bucht zwischen 1878 und 2007 (Hamburger Klimabericht, 2010). nach von Storch, Helmholz-Zentrum Geesthacht
Das war das Klima in der Vergangenheit Was bringt die Zukunft ( 2050 / 2100)? Was sind die Auswirkungen auf die Landwirtschaft/ Beregnung?
Niederschlag Flächenmittel Mecklenburg-Vorpommern (Summe Mai-September) Modell WETTREG - Zeitraum: 2020 bis 2100 400 mm Summe MVP Trend MVP 300 200 100 0 Jahr
700 mm 600 Niederschlag Flächenmittel Mecklenburg-Vorpommern (Summe Mai - September) Modell REMO - Zeitraum: 2020 bis 2100 Summe MVP Trend MVP 500 400 300 200 100 0 Jahr
Szenario Globalmodell Regionalmodell räumliche Auflösung: 10 bis 25 km zeitliche Auflösung: Tag HadRM3Q3 RCA 3.0 HadRM3Q16 RCA 3.0 HadCM3Q16 REMO 2005 (UBA) CLM 2.4.11 WettReg 2005 WettReg 2010 STAR HadRM3Q0 CLM 2.4.6 PROMES 2005 HIRHAM 2 RRCM CRCM 4.2.1 HadCM3Q3 HadCM3Q0 HIRHAM 2 HIRHAM 5 RCA 3.0 CGCM3 BCM A1B IPSL CLM 2.4.6 ECHAM5_r1 ECHAM5_r2 ECHAM5_r3 CNRM CM3 ALADIN RM4.5 ALADIN RM5.1 HIRHAM 5 REMO 2009 (BfG) CLM 2.4.11 REMO 5.7 HIRHAM 5 RACMO 2.1 RegCM 3 RCA 3.0 CERA ENSEMBLES
Klimaänderungen in Deutschland Änderungssignale für die Zeitraum 2021-2050 (a) bzw. 2071-2100 (b) im Vergleich zum langjährigen Mittelwert 1961-1990: rot Niederschlagsabnahme, blau Niederschlagszunahme
Bodenfeuchte unter Wintergetreide leichter Boden, April 100 % nfk 95 90 85 Basis reale Messungen 80 75 70 65 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
CCCma3 Hagel ZUKUNFT ECHAM5 R1 Änderung 10. Perzentil LI surface 2021 2050 vs. 1971 2000 CCLM-Realisierungen mit verschiedenen Antrieben ECHAM5 R2 ECHAM5 R3 Blau = labiler (mehr Gewitter) Grün = stabiler
Kalendertag Vegetationsbeginn 120 110 20. April 100 90 31. März 80 70 11. März 60 50 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
Was sind relativ sichere Auswirkungen auf die Landwirtschaft? weniger Bodenfrost mit Aufhebung von Bodenverdichtungen (Gegenmaßnahmen) längere Vegetationszeit bringt Vorteile aber: Unsicherheiten bei Spät- und Frühfrösten Aussagen zum Wasserhaushalt machen Prognosen für die Landwirtschaft zusätzlich unsicher
Wasserstress im Sommer? beregnet unberegnet August 2003 Investitionen in Beregnungsanlagen? oder Erneuerung der Drainagen? 50 C Abb.: Dölger, Hanse-Agro 30 C Drainage-Problem im Winter?
Ab 2015/2016 liegen vollkommen neue Klimamodellergebnisse vor Aussagen Hans von Storch, Oktober 2015:.entstand eine Neigung praktisch alle negativen Entwicklungen der jüngeren Zeit direkt oder indirekt dem Klimawandel zuzuschreiben Welches Wissen ist abgehangen - Welche Aussagen sich nicht mehr strittig? Die neuesten Erkenntnisse sind nicht immer die solidesten!
weitere Informationen: www.deutscher-klimaatlas.de aktuelle Ergebnisse weitere Entwicklungen bis 2100 auf der Basis von 22 Klimamodellen langjährige Mittelwerte www.dwd.de