Klimawandel in Hessen Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes
Deutschlandwetter im Mai 2013 Zweitnassester Mai seit 1881 war auch noch sehr trüb Abweichung Mai 2013 vom Mittel 1981-2010 Temperatur Niederschlag DWD-Witterungsreport, Juni 2013 Hessen: Pressemitteilung DWD 28.5.2013 Temperatur: 11,3 C (langjähriges Mittel 12,1 C) Niederschlag: 139 l/m² (71 l/m²) Sonnenstunden: 112 h (194 h) sonnenscheinärmstes Bundesland Schlammlawine am 17. (während eines schweren Gewitters) in Heringen bei Bad Hersfeld (mehr als 15 Häuser beschädigt) intensiver Regen in Neukirchen- Hauptschwenda am 27. mit 53,4 l/m² Hochwasser: Fulda und Werra Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 2
1951 1954 1957 1960 1963 1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 1881 1887 1893 1899 1905 1911 1917 1923 1929 1935 1941 1947 1953 1959 1965 1971 1977 1983 1989 1995 2001 2007 2013 200,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Niederschlag Mai Hessen Deutschland In Hessen noch extremere Werte als in Deutschland, aber keine absoluten Rekorde 350 300 250 200 150 100 50 0 2013 Sonnenscheindauer Mai 2013 Hessen Deutschland Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 3
Wetter und Landwirtschaft in Deutschland im Frühjahr 2013: Extreme Bodenfeuchte wie seit 50 Jahren nicht mehr Pressemitteilung DWD 31.5.2013 sind aktuell rund 40 Prozent der Fläche Deutschlands von Bodenfeuchten betroffen, wie sie seit 1962 nicht mehr beobachtet wurden. Ausnahmen gibt es im Wesentlichen im äußersten Osten und Westen des Landes. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 4
Lufttemperatur Deutschland und global seit 1881 in C als Abweichung vom Mittelwert 1961-1990 Legende Abweichung Deutschland Abweichung global linearer Trend Deutschland linearer Trend global Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 5
Wir müssen die langfristige Entwicklung im Blick behalten Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 6
CO2-Emissionen (Milliarden Tonnen Kohlenstoff) Die zukünftigen CO 2 -Emissionen sind entscheidend nur Zunahme Abnahme nach 2060 Abnahme nach 2040 Emissionsszenarien beschreiben die CO 2 -äquivalent Emissionen für verschiedene mögliche Varianten der zukünftigen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung SRES Szenarien (IPCC - Special Report on Emissions Scenarios) Quelle: IPCC 2007 (WGI-AR4, Summary for Policymakers, Feb. 2007) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 7
Globale Klimamodelle berechnen die Lufttemperaturänderungen für die Emissionsszenarien Lufttemperatur E1-Szenario Mitigationsszenario, das Je nach Entwicklung für das 2 C-Ziel der EU der anthropogenen (Klimaänderung bis Ende 2100 gegenüber Emissionen vorindustrieller Zeit) ergeben sich nötig verschiedene ist: Langfristige Erwärmungs- Stabilisierung der CO2-äquivalent- Szenarien. Konzentrationen auf 450ppm mit einem Maximum von 535ppm um 2045 Quelle: IPCC 2007 (WGI-AR4, Summary for Policymakers, Feb. 2007) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 8
! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können! Perzentil-Darstellung der Modellergebnisse Wert, z.b. Temperatur [ C] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Datenmenge, z.b. Monatsmittel März 1993 bis 2011 (19 Jahre) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 9
! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können! Perzentil-Darstellung der Modellergebnisse Wert, z.b. Temperatur [ C] 85 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert 4,63 C 50 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert 3,32 C 1,78 C 15 % der Datenmengenwerte unterschreiten diesen Wert 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 % 15. 10 % 20 % 30 % 4050. % 50 % 60 % 70 % 85. 80 % 90 % 100 % Perzentil Perzentil Perzentil Ein Perzentil teilt die Datenmenge in Anteile. Beim 50. Perzentil sind 50% der Zur Werte Ermittlung kleiner und von 50% Perzentilen sind größer. werden Beim die 85. Werte Perzentil der Größe sind nur nach 15% sortiert. der Werte größer. Mit Perzentilen können z.b. Extremwertschwellen definiert werden. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 10
Temperatur Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 11
Veränderung von Parametern Temperatur Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 1,1 1,5 1,6 Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 1,1 1,5 1,6 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 12
Veränderung von Parametern Temperatur Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) 1,1 1,5 1,6 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 13
Veränderung von Parametern Temperatur Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Zahl der Heißen Tage Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 1,1 1,5 1,6 Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Zahl der Heißen Tage 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 14
Veränderung von Parametern Temperatur Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 1,6 Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis 1,1 1,5 von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Zahl der Heißen Tage Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 15
Veränderung von Parametern Temperatur Änderung der Mitteltemperatur linearer Trend 1881 2009 Änderung [K] -0,1 0 0,1 0,5 0,6 1,0 1,1 1,5 1,6 Änderung der Jahresmitteltemperatur auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) Zahl der Heißen Tage Änderung der Zahl der Heißen Tage auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B-Szenario) 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 16
Lufttemperatur Deutschland Hessen - Frankfurt 13 C Stationsverlegungen 12 11 Frankfurt-Palmengarten 1856-2007 Stationsverlegungen 10 9 8 7 Deutschland 1881-2012 Hessen 1881-2012 6 1857 1867 1877 1887 1897 1907 1917 1927 1937 1947 1957 1967 1977 1987 1997 2007 Deutschland Hessen Frankfurt-Palmengarten D 30 one-sided Hessen 30 one-sided Ffm Palm 30 one-sided 30-jähr. Mittelwerte (einseitig) 5-jähr. Mittelwerte einzelne Jahre Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 17
Anzahl der Heißen Tage MAX-Temperatur 30 C seit 1950 in C 25 20 15 Hessen 10 Legende Einzeljahre polynomischer Trend linearer Trend 5 0 1950 2010 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 18
Änderung Hitzetage pro Jahr: 2071-2100 im Vergleich zu 1971-2000 Quelle: http://atlas.umwelt.hessen.de/ Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 19
Frankfurt am Main Mittlere Anzahl der tage (Tmax 25 C) Modell: MUKLIMO_3 Antrieb: Beobachtungen 1971 2000 Evaluierung: Offenbach (1971-77 & 1980-95) Simulation 52.2 d/a Beobachtung 49.6 d/a Rhein-Main-Airport (1971-2000) Simulation 40.3 d/a Beobachtung 46.1 d/a Innenstadt Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 20
! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können! Klimawandel Auswirkungen in der Stadt Änderung der Zahl der tage 1961 2100 in Frankfurt/Main Wirkmodell MUKLIMO_3 Antrieb durch CLM (A1B) Stand 09/2011 Quelle: Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klima- und Umweltberatung Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 21
! Diese PowerPoint-Seite enthält Animationen, die im PDF-Format nicht wiedergegeben werden können! Einfluss von Landnutzungsänderungen auf tage 1971-2000 in Frankfurt/Main Geplante Landnutzung Änderung tage Nordosten Frankfurts Das sommerliche Temperaturniveau wird reduziert durch neue Grünflächen und erhöht durch verdichtete Bebauung. Geeignete Stadtplanung ist eine Möglichkeit zur Anpassung an den Klimawandel Wald Park Ein-, Mehrfam.haussiedl. Reihenhaussiedl. Zeilenbebauung Blockbebauung Gewerbe (dicht) Zeilenbeb. + Hochhäuser Güter- Bahnhof -6-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 Tage pro Jahr Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 22
Anzahl der Eistage MAX-Temperatur 0 C seit 1951 in Tagen 70 60 50 40 Hessen 30 Legende Einzeljahre polynomischer Trend linearer Trend 20 10 0 1951 2011 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 23
Niederschlag Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 24
Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der der mittleren mittleren Niederschlagsmenge Niederschlagsmenge Winter Winter -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 25
Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Änderung der mittleren Niederschlagsmenge Winter Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Winter 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 % 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 % Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 26
Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Winter 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 % 0 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade Winter 0 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade Winter 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 27
Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter Winter -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Winter deutliche Zunahme 0 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Winter Vergleich zu 1961 2000 6 Projektionen A1B-Szenario Winter deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 % Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Vergleich zu 1961 2000 6 Projektionen A1B-Szenario Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 28
Veränderung von Parametern Niederschlag Trend der mittleren Niederschlagsmenge Winter -48-40 -32-24 -16-8 0 +8 +16 +24 +32 +40 +48 % Zahl der Tage mit Niederschlag über 30mm Winter 0 1 2 3 3-5 5-15 >15 Tage/Dekade 1955-1964 1965-1974 1975-1984 1985-1994 1995-2004 Änderung der mittleren Niederschlagsmenge auf Basis von 19 Klimaprojektionsläufen (A1B) Winter Änderung der Starkregenhäufigkeit (99. Perzentil) bis 2100 im Vergleich zu 1961 2000 6 Projektionen A1B-Szenario Winter deutliche Zunahme moderate Zunahme keine Änderung leichte Abnahme 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 % Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 29
Niederschlagshöhen für Hessen seit 1881 in mm Niederschlagshöhe Mittelwert 1961-1990 geglätteter Mittelwert linearer Trend Hessen Jahr 1881 2012 Winter 1881 2012 1881 2012 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 30
Anzahl der Tage mit mindestens 30 mm Niederschlag seit 1950 in Tagen 4 3 2 Hessen 1 Legende Einzeljahre linearer Trend 0 1950 Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 31
Skeptizismus Trendskeptiker bezweifeln, dass es einen eindeutigen Erwärmungstrend im Wettergeschehen gibt. Ursachenskeptiker bezweifeln den Zusammenhang zwischen der Temperaturentwicklung und dem CO2-Gehalt der Atmosphäre. Folgenskeptiker bezweifeln, dass eine Erwärmung gravierende negative Folgen hat. http://www.klimaskeptiker.info/ Quelle: MEV-Verlag Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 32
Abweichung ( C) zum Zeitraum 1961-1990 Trendskeptiker: Erwärmung seit 1998 gestoppt? Klimatrend steht bis heute nicht im Widerspruch zu den Projektionen der IPCC- Modelle, da sich natürliche Schwankungen und anthropogene Erwärmung überlagern. Globale Mitteltemperatur 1850 2008 leichter Rückgang der Temperatur im globalen Mittel von 1998-2008 um ca. 0,2 C: l Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 33
Klimasimulation mit gekoppelten globalen Klimamodellen IPCC-AR4-Modelle nutzen bis zu 18 verschiedene Randbedingungen als Antrieb ( Forcing Agents ) Mit anthropogenen Einflüssen (u. a.): CO2 Landnutzung Quelle: IPCC 2007 Natürlich (ohne anthropogene Einflüsse): solare Aktivität vulkanische Aktivität Der beobachtete Temperaturverlauf ist nicht mit ausschließlich natürlichen Antrieben zu erklären. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 34
Ursachenskeptiker: CO2-Konzentration und Temperatur Paläo-Klima Quelle: JD Shakun et al., Nature 484, 49-54 (2012) doi:10.1038/nature10915 Heute: Andere Ursache, gleicher Mechanismus CO2 verstärkt die durch Schwankungen in der Erdumlaufbahn verursachte Temperaturerhöhung an den Polen so stark, dass sie sich auf die gesamte Erdoberfläche ausdehnt. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 35
Klimawandel-Skeptiker : Solare Variabilität ist hauptverantwortlich für den beobachteten Klimawandel CO 2 (ppm) Temperatur, CO 2 und Sonnenflecken (als Maß für die Sonnenaktivität) Zahl der Sonnenflecken Temperaturabweichung ( C) Temperatur CO 2 Sonnenflecken wichtigstes Gegenargument: Sonnenaktivität und Temperaturabweichung gute Übereinstimmung Divergenz Kurven (Sonnenaktivität und Globaltemperatur) divergieren spätestens seit 1980 (z.b. Lockwood & Fröhlich, 2007) Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 36
Alarmismus Übertreibung der Bedrohung Ursachen Erklärung wissenschaftlicher Hypothesen zur Wahrheit Hockeyschlägerkurve Trend Bewusste oder unbewusste Ignoranz unvermeidlicher Unsicherheiten Fehler im IPCC AR4 Gletscher im Himalaya Meeresspiegelanstieg NL Africagate Folgen Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 37
Klimawandel in Hessen ein Fazit Unser Klima ist geprägt durch eine hohe Variabilität. Selbst eine Stagnation der Erwärmung über mehrere Jahre wäre kein Beweis für ein Ende des Klimawandels. Das Klimasystem ist zu komplex, um alle Prozesse bereits heute verstehen und vollständig berücksichtigen zu können. Anpassung an den Klimawandel kann und muss dennoch trotz aller noch vorhandenen Unsicherheiten jetzt erfolgen! Die Bundesländer spielen dabei eine wesentliche Rolle! Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 38
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Dr. Paul Becker: Klimawandel in Hessen 39