Klimawandel. Ursachen und Prognose. Thomas Gerersdorfer Institut für Meteorologie Universität für Bodenkultur Wien

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1 Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit Linz, 28. September 2011 Klimawandel Ursachen und Prognose Thomas Gerersdorfer Institut für Meteorologie Universität für Bodenkultur Wien

2 Inhalt Klimaänderung, globale Szenarien Klimaänderung Europa/Alpenraum Ausgangslage Österreich Städtische Wärmeinsel Historische Entwicklung: Hitzetage, Hitzeperioden Szenarien für Österreich Zusammenfassung 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 2

3 Szenarien Ziel: Erfassung zukünftiger Entwicklungen Methode: Annahmen über die zukünftige Entwicklung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre durch Entwicklung unterschiedlicher Emissionsszenarien von anthropogenen (=durch den Mensch verursachte) Treibhausgasen, welche auf verschiedenen Annahmen beruhen (z. B. der Entwicklung der Weltbevölkerung, des technischen Fortschritts, der Bereitschaft für ökologisches Handeln) Basierend auf den Szenarien für die Treibhausgaskonzentrationen können globale Klimamodelle (Generell Circulation Models - GCMs ) Projektionen für die Zukunft berechnen. 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 3

4 Szenarien Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderung - IPCC (Intergovermental Panel on Climate Change, 2007) fokussiert auf drei Szenarien: B1 ist hierbei ein optimistisches Szenario, in dem es gelingt, bis Ende des Jahrhunderts die CO2-Konzentration auf 550 ppm zu stabilisieren. A1B ist ein realistisches Szenario mit einem weiteren Anstieg der Emissionen bis zur Mitte des Jahrhunderts, aber einer deutlichen Reduktion durch technischen Fortschritt in der zweiten Jahrhunderthälfte. A2 kann als weitermachen wie bisher interpretiert werden, wobei es der Menschheit auch nicht gelingt, das Bevölkerungswachstum in den Griff zu bekommen. 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 4

5 Globale Betrachtung Kohlenstoffdioxid ist ein natürlicher Bestandteil der Luft, der derzeit (2011) in einer mittleren Konzentration von 0,039 Vol. % (390 ppm parts per million, als Maß der Konzentration) vorkommt Temperaturveränderungen bis 2100 nach verschiedenen IPCC-Szenarien: A2 (CO2-Anstieg auf ca. 850 ppm), A1B (720 ppm) und B1 (550 ppm). Außerdem ist die Temperaturveränderung für den Fall eingezeichnet, dass die Konzentration der Treibhausgase vom Jahre 2000 an konstant gehalten worden wäre. Die Balken rechts zeigen die Ergebnisse für drei weitere Szenarien (A1Fl, A1T und B2), (IPCC 2007). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 5

6 Globale Betrachtung optim. realist. BAU Entwicklung der Jahresmitteltemperatur im 21. Jahrhundert für drei verschiedene Emissionsszenarien. Mittel über alle Modelle (IPCC 2007). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 6

7 Globale Betrachtung Entwicklung des Niederschlags nach den A1B Szenarien für die letzten 20 Jahre des 21. Jahrhunderts. Links Winter (DJF) und rechts der Sommer (JJA). Die gepunkteten Bereichs kennzeichnen signifikante Änderungen. Mittel über alle Modelle (IPCC 2007). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 7

8 Ausgangslage Alpenraum/Österreich Temperatur Zunahme seit Mitte der 1970er Jahre (fast 1,5 Grad, einheitlicher Trend für Österreich) im Sommer stärker wie im Winter Niederschlag Jahressummen seit Mitte der 1970er Jahre generell gestiegen, außer im SO Winterniederschläge seit Mitte der 1970er Jahre nördl. des Alpenhauptkammes etwas gestiegen und südl. davon deutlich gefallen in den anderen Jahreszeiten geringe Zunahmen, außer im Süden (aber geringe Trends) eher dekadische Schwankungen, kein einheitlicher Trend 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 8

9 Das Klima ändert sich Mittlere Sommertemperaturen (JJA) der Station Wien-Hohe Warte 22 Sommer ( C) 20 jähr.g.mittel Daten: ZAMG 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 9

10 Häufigkeit mittlere Sommertemperatur Das Klima ändert sich Jht 20 Jht L 30 J mittlere Sommertemperatur (JJA) Daten: ZAMG Häufigkeiten der mittleren Sommertemperatur (JJA) im 19. und 20. Jahrhundert und während der letzten 30 Jahre, Station Wien-Hohe Warte 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 10

11 Wärmeinseleffekt urbanes Problem Auer I., Böhm R., Mohnl H., 1989: Das Klima von Wien 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 11

12 Wärmeinseleffekt Wärmebild der Stadt Wien, Thermalbefliegung , 4 Uhr MEZ (aus Mursch-Radlgruber et al., 2009) 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 12

13 T [ C] Wärmeinseleffekt Tmax-HW Tmax-IS Tmin-HW Tmin-IS August 2003 Beobachtetes Minimum und Maximum der Lufttemperatur an den Stationen Wien-Hohe Warte (HW), Stadtrand und Wien-Innere Stadt (IS), urban geprägt (Gerersdorfer et al., 2009). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 13

14 Tage/Jahr Nächtliche Abkühlung Wien Hohe Warte Mariabrunn Großenzersdorf Eisenstadt Bregenz Klagenfurt Graz Uni Graz Flugplatz Bad Gleichenberg Innsbruck Uni Innsbruck Flugplatz Häufigkeiten (Tage/Jahr) von nächtlichen Minimumtemperaturen gleich oder oberhalb von 18 C. Vergleich der Perioden und (Gerersdorfer et al., 2009). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 14

15 Anzahl der Hitzetage pro Jahr Historische Entwicklung Daten: ZAMG Hitzetage, Station Wien-Hohe Warte Jahr 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 15

16 Hitzeperioden Häufigkeitsverteilung und Zunahme der Hitzetage nach Kyselý in Wien Hohe Warte, 1948 bis 2003, aus: Auer et al Eine Hitzeperiode wird festgestellt, sobald die Maximaltemperatur an mindestens 3 Tagen in Folge 30 C erreicht oder überschreitet und hält so lange an, als die mittlere Maximaltemperatur über die gesamte Periode über 30 C bleibt und an keinem Tag eine Maximaltemperatur von 25 C unterschritten wird (Kysely, 2004). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 16

17 Das Klima ändert sich Kontinuierliche Zunahme der Hitzeperioden sowie der Andauer der Hitzeperioden Zahl der Tage mit Temperaturen über 30 C (Linie, rechte Skala) und Zahl und Andauer von Hitzeepisoden nach Kysely (Balken, linke Skala) pro Dekade in Wien: Bis 1983 traten pro Jahr bis zu 13 Hitzeperioden auf, von denen keine länger als 8 Tage anhielt; zwischen 1994 und 2004 waren es 22, von denen ein Viertel sich über 9 Tage und mehr erstreckte (Kromp-Kolb et al. 2007). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 17

18 Situation in der Zukunft Entwicklung der mittleren jährlichen Temperaturen: 30-Jahre-Periode 2021/2050 gegenüber 1971/2000, Temperaturänderung in C (ECHAM5/CCLM/A1B, ECHAM5/CCLM/B1, HADCM3/CCLM/A1B) (Loibl et al., 2011) 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 18

19 Situation in der Zukunft Szenarien der Häufigkeit von Hitzetagen mit Tmax 30 C (links) und Hitzetagen mit Tmax 35 C (rechts) für die Station Wien-Hohe Warte (Formayer et al., 2007). 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 19

20 Situation in der Zukunft Szenarien der Häufigkeit von Tagen während einer Hitzewelle nach Kysely (links) und Hitzetagen mit warmen Nächten (Tmin 18 C, rechts) für die Station Wien-Hohe Warte (Formayer et al., 2007) 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 20

21 Häufigkeitsverteilung der Europäischen Sommertemperatur (seit 1500) Quelle: Barriopedro et al., September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 21

22 Hitzesommer 2003 Quelle: Schär et al., 2004

23 Hitzesommer 2010 Quelle: Barriopedro et al., September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 23

24 Schlußfolgerungen Änderungen der Wahrscheinlichkeit extremer Wetterereignisse (Houghton et al., 2001) 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 24

25 Schlußfolgerungen Niederschlag Reduktion im Sommerhalbjahr, trockenere Verhältnisse, Trockenperioden Niederschlagszunahme im Winter und Frühling Jahresniederschlagssumme eher gleichbleibend Aussagen über Niederschlagsentwicklung im 21. Jahrhundert sind wesentlich unsicherer als jene zur Temperatur Unsicherheiten durch mögliche Kippeffekte (externe Rückkoppelungseffekte) werden in den Szenarien des IPCC (derzeit) nicht berücksichtigt. 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 25

26 Schlußfolgerungen Lufttemperatur Zunahme von Hitzetagen, Hitzeperioden, längere Andauer von Hitzeperioden Neue Temperaturmaxima? Verstärkung durch den Stadteffekt Geringere nächtliche Abkühlung häufigere heiße Nächte in urbanen Zentren Steigende thermische Belastung für Menschen Verschiebung von Klimazonen- Auftreten von an diese Klimazonen geknüpfte Krankheiten (z.b. Tropenkrankheiten) Internationale Transporte - Neobiota 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 26

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! DI Thomas Gerersdorfer Universität für Bodenkultur Wien Institut für Meteorologie 28. September 2011 Universität für Bodenkultur Wien 27