Klimawandel in der Region CISBL

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1 Klimawandel in der Region CISBL Klima-Werkstatt CISBL Kick-Off Veranstanlung 12. Oktober 2007 A. Marx, M. Mast, R. Knoche,, H. Kunstmann,, W. Seiler Forschungszentrum Karlsruhe, IMK-IFU, IFU, Garmisch-Partenkirchen

2 Bestandsaufnahme: Der beobachtete Klimawandel Das Klima der Zukunft Auswirkungen auf den Wasserhaushalt

3 Globale Erwärmung Physikalischer Hintergrund: Höhere Temperaturen höhere Verdunstungen Warme Luft kann mehr Feuchtigkeit transportieren erhöhter atm. Wassergehalt Latente Wärmeenergie höherer atmosphärischer Energieinhalt Intensivierung des Wasserkreislaufs Folgen Veränderte Niederschlagsintensitäten sowie zeitliche & räumliche Verteilung Veränderte Sturmhäufigkeiten

4 Nachweis zum Klimawandel erbracht!

5 Der Klimawandel in Zahlen Globales Änderungssignal Ca. 0.9 C seit Beginn der Temperaturmessungen in 1860; ca. 0.6 C in letzten 30 Jahren mit Maximum in 2005 Temperaturschwankungen zwischen der letzten Eiszeit und heutigen Warmzeit hat gerade einmal 4 C betragen Steigender mittlerer Jahresniederschlag Starke regionale Differenzen Regionale Auswirkungen: Deutschland Anstieg der mittleren Jahrestemperatur um bis zu 2.0 C Saisonale Umverteilung des Niederschlags mit Anstieg im Frühjahr/ Spätwinter (bis zu 30%) und Abnahme im Sommer (mehr als 20%), Auch hier große regionale Unterschiede! Steigende Anzahl und Intensitäten von meteorologischen Extremereignissen (u.a. Starkniederschlag, Trockenheit, Hitzewellen, Sturm)

6 Extremereignisse: Hochwasser Bad Kötzting 2002 Eschenlohe 1999 Chiemsee 2002 Eschenlohe 2005

7 Extremereignisse: Trockenheit und Dürren global ca. 50% der Todesfälle durch Naturkatastrophen seit 1950

8 Bestandsaufnahme: Der beobachtete Klimawandel Das Klima der Zukunft Auswirkungen auf den Wasserhaushalt?

9 Energieerhaltung Luftmassenerhaltung Bodenwärmediffusion Bodenwasserinfiltration Regionale Klimamodellierung Impulserhaltung Gasgleichung Energieerhaltung Landoberfläche Wassermassenerhaltung Niederschlagsphysik

10 Regionale Klimaänderung Alpenraum Änderung mittlere Jahrestemperatur vs [ C] ECHAM4, B2 MM5 (19.2 km) Regional bis zu 4 C Temperaturzunahme!

11 Regionale Klimaänderung CISBL Änderung der mittleren Jahrestemperatur vs [ C] ~3 C Temperaturzunahme!

12 Regionale Klimaänderung CISBL Änderung der mittleren Sommertemperatur vs [ C] ~3-4 C Temperaturzunahme!

13 Regionale Klimaänderung Alpenraum Änderung mittlerer Jahresniederschlag vs [%] ECHAM4, B2 MM5 (19.2 km) Regional bis zu 30% weniger Gesamtniederschläge Zunahme bis zu 20% in Süddeutschland! D

14 Regionale Klimaänderung CISBL Änderung des mittleren Jahresniederschlages vs [ C] Zunahme des mittleren Jahresniederschlages!

15 Regionale Klimaänderung CISBL Änderung des mittleren Sommerniederschlages vs [ C] Deutliche Abnahme de Sommerniederschlages bis -30%

16 Änderung der Tagesniederschläge 10 9 Süddeutschland & Alpenraum Häufigkeit Days/year [Tage/Jahr] Tagesniederschlag [mm] mm/day Zunahme der Häufigkeit von Starkniederschlägen!

17 50 Tage 30 Tage 25 Tage Änderung der Vegetationsperiode + nderung Tage/Jahr it Tagesmittelemperatur > 5 C vs Tage

18 Änderung von Trockenperioden trocken feucht Häufigkeit (Tage) chwere Dürre Region Inn Chiemgau Salzach Berchtesgaden xtreme Trockenheit Effective Drought Index über 6 Wochen Zunahme der Intensität und Länge von Trockenzeiten!

19 Bestandsaufnahme: Der beobachtete Klimawandel Das Klima der Zukunft Auswirkungen auf den Wasserhaushalt?

20 Ammer-Einzugsgebiet München Garmisch Landsat TM (30m) [ch 7-5-3] Innsbruck

21 Klimasimulation und ECHAM4 (T42, ca. 2.5 ), IS92a Orographie in 20x20 km 2 Auflösung Orographie in 4x4 km 2 Auflösung Antrieb Globales Klimaszenario Langfristige Entwicklung Wasserhaushalt

22 Regionale hydrologische Modellierung Niederschlag aus Klimasimulationen Verdunstung Abfluss Grundwasser Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer models

23 Langfristige Entwicklung des Wasserhaushaltes 80 Modellkette ECHAM4 MM5 WaSiM Oberammergau Änderung [%] Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Niederschlag Gesamtabfluss Verdunstung Änderung vs Zunahme der Winter- (weniger Schnee!) und Verminderung der Sommerabflüsse

24 Langfristige Entwicklung des Wasserhaushaltes Modellkette ECHAM4 MM5 WaSiM Weilheim Weilheim Häufigkeit Abflussspende [mm/8h] Veränderung der Häufigkeiten: Zunahme von Niedrigwasserperioden

25 Auswirkungen der Klimaänderung Ansteigende Schadenssummen durch Sturmereignisse (Windbruch, Ernteeinbußen, Gebäudeschäden und Gesundheit) Zunehmende Hochwassersituationen (kleine Fließgewässer, Wohngebiete) durch Intensivierung der Niederschlagsereignisse und Wechsel von Schnee in Regen Änderung der naturnahen und land- bzw. forstwirtschaftlich genutzten Ökosysteme (u. a. durch Dürren, Waldbrände, Schädlinge, veränderte Vegetationsperiode) Abnehmende Wasserverfügbarkeit und Grundwasserneubildung (Trinkwasserversorgung, Wasserkraft, Kühlwasser für Kraftwerke, Landwirtschaft)

26 Klimawandel - Das Ende der Geranien?