Klimaentwicklung in Sachsen Was wissen wir?

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Jörn Brinkerhoff
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1 Was wissen wir? Anknüpfungspunkt 1: globale Entwicklung Quelle: UNU-EHS: Weltrisikobericht 2016, S November 2016 Dr. Johannes Franke

Klimawandel Anknüpfungspunkt 2: Verursacher Cumulative human carbon dioxide emissions [Mt C] 0.001 0.

2 Klimawandel Anknüpfungspunkt 2: Verursacher Cumulative human carbon dioxide emissions [Mt C] Data Source: CDIAC 2012 (Andres, R.J., T.A. Boden, and G. Marland. 2012) Bathymetry: NASA, Earth Observatory Animation: PIK 2013

3 Klimawandel Anknüpfungspunkt 3: Betroffenheit 32 Deutschland 3

schwarzer Holunder 16 Tage früher Beginn der Blattverfärbung Hängebirke 8 Tage später Verweis auf Dauer der

4 Klimawandel Anknüpfungspunkt 4: Klima und Natur Phänologie wildwachsender Pflanzen Zeitreihen des DWD seit 1951 (phänologisches Messnetz) bereits deutliche Signale in der Änderung der phänologischen Phasen (Trend) Blühbeginn schwarzer Holunder 16 Tage früher Beginn der Blattverfärbung Hängebirke 8 Tage später Verweis auf Dauer der Vegetationsperiode, Gefahr von Spätfrösten oder Funktion innerhalb von Artengemeinschaften 22. September 2015 Abteilung 5

Klimawandel Anknüpfungspunkt 5: Klima und Landwirtschaft Ertragsausfallrisiko landwirtschaftlicher Kulturen (I-L1) Verteilung von Ertragsrisikogebieten auf Grundlage der nutzbaren Feldkapazität

5 Klimawandel Anknüpfungspunkt 5: Klima und Landwirtschaft Ertragsausfallrisiko landwirtschaftlicher Kulturen (I-L1) Verteilung von Ertragsrisikogebieten auf Grundlage der nutzbaren Feldkapazität und Daten zur klimatischen Wasserbilanz Ausweitung der Risikogebiete (hoch/sehr hoch) für Getreide, Raps), selbst in guten Lössgebieten Mittelsachsens Quelle: LfULG, Abt. 2

6 Vorbemerkungen Teil 2 Raum- und Zeitskalen (Wetter / Witterung / Klima) Jede Änderung im Energiehaushalt des Planeten Erde (z.b. Zusammensetzung der Atmosphäre) muss zu regional unterschiedlichen Klimaänderungen führen, weil Ozean- und Landoberflächen regional sehr stark unterschiedliche Änderungen im Energiehaushalt zeigen, worauf wiederum die allgemeine Zirkulation in Atmosphäre und im Ozean mit Zeitskalen von Stunden bis einigen Jahrhunderten reagieren. Klima ändert sich also immer, die Frage ist nur wie schnell. (Graßl, 2016) 6 Klimaänderung (Kipp-Punkte im Klimasystem) vs. Klimaschwankung

7 Vorbemerkungen Mittelungszeiträume 30jähriger Mittelungszeitraum Klimanormalperioden (Änderungen) Referenzperiode: zur Bewertung des langfristigen Klimawandels festgelegt (WMO, 2014) Bezugsperiode: (10jährige Fortschreibung: , ) 10jähriger Mittelungszeitraum Dekaden (Schwankungen) ,, , 7

8 Vorbemerkungen Bezugszeiträume Okt Nov Dez Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr meteorol. Winterhalbjahr meteorol. Sommerhalbjahr Vegetationsperiode I Vegetationsperiode II Winter Frühjahr Sommer Herbst Okt Nov Dez Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 8

Lufttemperatur: Monatsmittel Sachsen, 1881-2015 Bereiche der Temperaturverteilung:

9 Lufttemperatur: Monatsmittel Sachsen, Bereiche der Temperaturverteilung: oberer Sommertage (Tmax > 25 ºC) mittlerer Jahresmittel unterer Frosttage (Tmin < 0 ºC) 9

10 Lufttemperatur: Jahresmittel Sachsen,

11 Lufttemperatur: Jahresmittel 8,1 C 8,7 C (+0,6 K) 11

12 Sommertage (Tmax > 25 ºC): mittlere jährliche Anzahl 28 Tage 35 Tage (+25 %) 12

13 Frosttage (Tmin < 0 ºC): mittlere jährliche Anzahl 95 Tage 92 Tage (-3 %) 13

14 Lufttemperatur: dekadische Schwankungen Klimaelement/ -größe Jahr (Jan-Dez): Lufttemperatur (K) Sommertage (%) Frosttage (%) Abweichungen vs ,2 0 +0,3 +0,6 +0,8 7,9 C 8,1 C 8,4 C 8,7 C 8,9 C d 25 d 30 d 35 d 40 d d 95 d 90 d 91 d 95 d 14 Frage: Lassen sich Hinweise auf Änderungen im Starkregenverhalten erfassen, die mit der Entwicklung der Lufttemperatur einher gehen?

15 Niederschlag: Monatssummen Sachsen, Bereiche der Niederschlagsverteilung: oberer Starkregen (R90p, R95p) mittlerer mittlere Summen unterer Trockenheit (SPEI, SPI) 15

16 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten Perzentile R90p, R95p: Dresden-Klotzsche (exemplarisch) Reduktion Zeitreihen-Länge: auf (WMO-Referenz) Reduktion Zeitreihen-Argumente: 1mm pro Tag (lt. WMO) Zeitreihe täglicher Niederschlagssummen 16 geordnet (Regenmengen 1mm/ Tag)

17 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: Überschreitungstage (Anzahl) 17

18 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: mittlere Intensität (mm/d), Jahr 18

19 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: Überschreitungstage, mittlere Intensität Änderungen vs , Jahr Überschreitungstage mittlere Intensität 19

20 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: Überschreitungstage Änderungen vs , Jahr R90p R95p 20

21 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: mittlere Intensität Änderungen vs , Jahr R90p R95p 21

22 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: Verschnitt zu Kerngebieten Änderungen vs , Jahr 12:1 6:1 Überschreitungstage mittlere Intensität 22

23 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R95p: Überschreitungswahrscheinlichkeit Änderungen vs , Vegetationsperioden (VP) -15 % +18 % VP I (Apr-Jun) VP II (Jul-Sep) 23

24 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit Transekten Torgau West-Ost Nord-Süd Zentral Ost Görlitz Fichtelberg Zinnwald Löbau 24

Überschreitungswahrscheinlichkeit Nord-Süd-Transekt

25 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg): Vegetationsperiode I (Apr-Jun) T C 1961 F 25 R90p R95p

Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg):

26 Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg): Vegetationsperiode II (Jul-Sep) T C 1961 F 26 R90p R95p Periodizität / Zyklizität vs. Niveauverschiebung

27 Niederschlag: Vegetationsperiode I (Sachsenmittel),

28 Niederschlag: Vegetationsperiode I (April-Juni) 215 mm 190 mm (-12 %) 28

29 Trockenereignisse: Vegetationsperiode I (April-Juni) Häufigkeit»starker«und»extremer«Trockenereignisse (SPEI)

30 Niederschlag: Vegetationsperiode II (Juli-September) 215 mm 240 mm (+12 %) 30

31 Klimatische Wasserbilanz (potentielles Wasserdargebot): Erläuterungen Berechnung Differenz aus korrigiertem Niederschlag (RK) und potentieller Verdunstung (ET) Bedeutung potentielles Wasserdargebot: negativ RK < ET meteo. Sommerhalbjahr VP I VP II positiv RK > ET 31

32 Klimatische Wasserbilanz: Vegetationsperiode I (April-Juni) -30 mm -65 mm (-35 mm) 32

33 Klimatische Wasserbilanz: Vegetationsperiode II (Juli-September) -35 mm -20 mm (+15 mm) 33

34 Dekadische Schwankungen Klimaelement/ -größe Vegetationsperiode I (Apr-Jun): 34 Abweichungen vs Klimatische Wasserbilanz (mm) mm -25 mm -45 mm -60 mm -85 mm Niederschlag (%) mm 215 mm 200 mm 200 mm 180 mm Potentielle Verdunstung (%) mm 240 mm 245 mm 260 mm 265 mm Vegetationsperiode II (Jul-Sep): Klimatische Wasserbilanz (mm) mm -25 mm -40 mm -25 mm +5 mm Niederschlag (%) mm 220 mm 215 mm 240 mm 270 mm Potentielle Verdunstung (%) mm 245 mm 255 mm 265 mm 265 mm

35 Kernaussagen Kontinuierliche Erwärmung mit erhöhter Hitzebelastung im Sommer erhöhtes Risiko lokaler Hochwässer in kleineren Einzugsgebieten durch Zunahmen in der Häufigkeit und Intensität von Starkregenereignissen erhöhtes Trockenheitsrisiko in VP I (April bis Juni) insbesondere durch Niederschlagsabnahmen 35

36 Kernaussagen erhöhtes Erosionsrisiko in VP II (Juli bis September) Verbesserung des potentiellen Wasserdargebotes, insbesondere durch Niederschlagszunahmen, wobei Zunahme des Starkregen-Anteils an Niederschlagssummen trockene Abschnitte werden von Starkregenereignissen unterbrochen 36

37 Einfluss der Witterung auf das Wohlbefinden (Temperatur, Feuchte) Schwüle (Bsp. Raum Wahnsdorf-Klotzsche, ) 37

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Email: Andreas.Voellings@smul.sachsen.

38 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Regionales Klimainformationssystem Für Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen November 2016 Dr. Johannes Franke ReKIS-Viewer

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