Klimawandel – Extremwetter – Frühwarnsysteme · 2. UBA Anpassungskonferenz, Dessau-Roßlau,...

2. UBA Anpassungskonferenz, Dessau-Roßlau, 02.-03. Sept. 2010 1

Klimawandel – Extremwetter –Frühwarnsysteme

Dr. Paul Becker, DWD

HitzewelleAugust 2003

HitzewelleJuli 2010


4

1 Trends in Häufigkeit und Intensität beobachteter Extremereignisse

Überblick

32 Entwicklung und Optimierung von

an die Zukunft angepassten „Warnsystemen“

Auswirkungen von projizierten Änderungssignalen auf extreme Wetterereignisse: Beispiel „Wärmebelastung in Städten“

Ausblick

Zusammenfassung5


4


Überblick




Azsblick

Zusammenfassung5


Änderung dermittleren Verhältnisse

Der Klimawandel äußert sich durch:

Änderung der Häufigkeitund Intensität vonExtremereignissen

Auswirkungen auf alle Wetterelemente?

regional unterschiedlicheVeränderungen

Lokale und zeitliche Variabilität des Extremwettergeschehens erschwert Nachweis eines Zusammenhangs mit Klimawandel


HitzewelleHochwasserTornados

Sommer 2010 – Extremereignisse nehmen zu?

Ende Juni bis zur 3. Julidekade in fast ganz DeutschlandQuelle: www.dwd.de/presse

Große Dürre von Mitte Juni bis zur 3. Julidekade mit Waldbränden in der Heide; im August extremer Niederschlag mit Überschwem-mungen z. B. in Oberlausitz und MünsterlandQuelle: www.dwd.de/presse

In 2010 bisher mind. 26 Tornados und mehr als 100 Tornado-Verdachtsfälle (z. B. am 09.06. 2x in NRW, am 23.08. in Mecklenburg-Vorpommern und in Hessen, am 30.08. in Baden-Württemberg)Quelle: http://www.tornadoliste.de/

Z. B. Handys ermöglichen einfache Dokumentation und rasche Kommunikation von Extremereignissen

Auswirkung auf langjährige Statistiken

Aber


Beobachtete Änderungen in der Andauer von Hitzeperioden im Sommer (links) und Änderung der Häufigkeit von Frosttagen im Winter (rechts), 1976-2006 im Vergleich zu 1961-1990

Änderung von Hitzeperioden und Frosttagen

Quelle: EEA-JRC-WHO 2008

JR2


Zahl der Heißen Tage (Temperaturmaximum mind. 30,0 °C), Gebietsmittel Deutschland,1951-2009

Entwicklung der Zahl der Heißen Tage

Quelle: DWD 2010

EinzeljahreLinearer TrendPolynomischer Trend


Häufigkeit von Starkregen (mind. 60 mm/Tag)1955 - 1964 1975 - 19841965 - 1974 1995 - 20041985 - 1994

Som

mer

Win

ter

Que

lle: D

WD

201

0

0 1 2 3 10 >10 Tage/Dekade


Mittelwert des Starkregens (nur für >20 mm/Tag)

20-25 25-30 30-35 35-40 >40 mm/Tag

Som

mer

Win

ter

1955 - 1964 1975 - 19841965 - 1974 1995 - 20041985 - 1994

Que

lle: D

WD

201

0


Daten: 37 Messstationen

Gebiet Oberer Main Fläche ca. 50 km x 50 km

Linearer Trend derAnzahl Tage/Jahr mit RR >= 30 mm/TagZeitraum: 1931-2008

Große Unterschiede im Trend extremer Niederschläge von Ort zu Ort

KLIWA


Zahl der Tage mit Hagel, Gebietsmittel Deutschland,1951-2009

Entwicklung der Zahl der Tage mit Hagel

Quelle: DWD 2010

Einzeljahre Linearer Trend Polynomischer Trend

Intensitäten?


Entwicklung der Anzahl der Tage mit Windgeschwindigkeit >= Bft 8

Feldberg/Schw. Karlsruhe

0

20

40

60

80

100

120

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180

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Anza

hl d

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age

0

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6

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Anza

hl d

er T

age


Entwicklung des 98-%-Perzentils der Windgeschwindigkeit

Zeitreihe des 98 %-Perzentils des geostrophischen Windes in der Deutschen Bucht 1879-2009Jahreswerte, 15-jährig gleitendes Mittel und linearer Trend

16

18

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1899

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1983

1987

1991

1995

1999

2003

2007W

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98 %-Perzentil 15-jährig gleitendes Mittel linearer Trend

Que

lle: D

WD

201

0

98-%-Perzentil des geostrophischen Windes, Gebietsmittel Deutsche Bucht,1879-2009


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Überblick




Ausblick

Zusammenfassung5


Die vier Elemente eines bevölkerungsorientierten Frühwarnsystems

Quelle: nach ISDR Platform for the Promotion of Early Warning, UN/ISDR 2006.

Kenntnis der Risiken und Gefahren

Überwachungs- und Warndienste

Kommunikation und Information

Befähigungzur Reaktion


Faktoren der Relevanz von Frühwarnsystemen und ihre Zeitabhängigkeit

Quelle: nach Basher, 2006

Die Faktoren der Relevanz von Frühwarnsystemenund ihre Zeitabhängigkeit

FaktorenZeitskala

Sekunden Stunden Tage Wochen Monate Jahre Dekaden

Seismizität (Erdbeben), Tsunami

Wetter, Ozeane, Überflutungen

Böden, Wasserspeicher, Schneedecken, El Nino

Betroffene Bevölkerung, Konflikte, Migration

LandwirtschaftlicheProduktion, Preise, Reserven, Nahrungsmittelhilfen

Industrie, Städte, Infrastruktur

Raumplanung, Klimawandel


1. Das Hitzewarnsystem (seit 2005)

2. Brandgefahrenindizes

Spezielle Frühwarnsysteme des DWDAuswahl


Das deutsche Hitzewarnsystem Zahl der ‘Hitzetoten’ 2003 in Deutschland: wahrscheinlich mehr als 7.000 Zunehmende Wahrscheinlichkeit ähnlich katastrophaler Ereignisse (IPCC)

zwei Warnstufen thermophysiologisch relevant

(vollst. Wärmehaushaltsmodelldes menschl. Körpers mitAkklimatisationsansatz) Vorhersagezeitraum 7 Tage räumliche Auflösung: Warnbezirke zusätzliche Information zu

Raumtemperaturen aus einem Gebäude-Simulationsmodell


Frühwarnsystem Hitzewarnung:Zusammenarbeit von Bund (DWD) und Ländern

Bund (Deutscher Wetterdienst) Länder


nach internationaler Gefahrenskala

Vorhersage der Waldbrandgefahr Vorleistung des Bundes (DWD) für Warnungen der Länder

Stufen der Waldbrandgefährdung

sehr geringeGefahr1

2345

geringe Gefahr

mittlere Gefahr

hohe Gefahrsehr hoheGefahr

saisonal: von März bis Oktober

täglich neu

Länderspezifisch unterschiedliches Warnmanagement

Teilweise gibt DWD Warnungen im Auftragder Länder heraus

WARNUNGEN

MASSNAHMEN

GefahrenindizesBund (Deutscher Wetterdienst) Länder


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Überblick




Ausblick

Zusammenfassung5


Lufttemperatur, WärmebelastungAuswirkung des Klimawandels auf Städte

Kooperationen desDWD mit mehreren Städten


Klimaprojektionen: Heiße Tage im Jahr

Quelle: DWD 2009


Quelle: DWD

Klimaprojektion: Raum Frankfurt/M. Tage2.93.43.94.44.95.45.96.46.97.47.98.48.99.49.9

Differenz der Zahl der Heißen Tage

2021 – 2050bezogen auf1971 – 2000

Bei Projektionsrechnungen von Heißen Tagen ist die Belastbarkeit der Ergebnisse wegen der geringen Stichprobenzahl relativ gering.

CLM, Antrieb durch ECHAM-5(Lauf 1), SRES-Szenario A1B

Gebietsmittel: 7,1 Tage/JahrMinimum: 3,0 Tage/JahrMaximum: 9,8 Tage/Jahr

2. UBA Anpassungskonferenz, Dessau-Roßlau, 02.-03. Sept. 2010

Projektion: Änderung der Zahl der Heißen TageStadtgebiet Frankfurt am Main - 2021-2050 im Vergleich zu 1971-2000

Quelle: DWD

Bei Projektionsrechnungen von Heißen Tagen ist die Belastbarkeit der Ergebnisse wegen der geringen Stichprobenzahl relativ gering.


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Überblick




Ausblick

Zusammenfassung5


Mittlere Erwärmung! Erhöhte Variabilität?

Unsere Gesellschaft ist besonders vulnerabel gegenüber Veränderungen der Extremwerte!

Klimaprojektionen: Extremwertprojekt

Projekt: Auswertung regionaler Klimaprojektionen für Deutschland hinsichtlich der Änderung des Extremverhaltens von Temperatur, Niederschlag und Windgeschwindigkeit

Behördenarbeitskreis„Klimawandel und Bevölkerungsschutz“

Mittlere Erwärmung! Erhöhte Variabilität?


SRES-Scenario GCM RCM

A1B

HadCM3Q0CLM

HadRM3Q0

HadCM3Q16

HadRM3Q16

C4IRCA3

HadCM3Q3HadRM3Q3

SMHIRCA

BCMSMHIRCA

HIRHAM5

ECHAM5-r3

SMHIRCA

REGCM3

RACMO2

REMO

ECHAM5-r2REMO

CLM

ECHAM5-r1

CLM

REMO

HIRHAM5

ARPEGEHIRHAM5

RM5.1

Ensemble-Änderungssignale19 Klimaprojektionen, Niederschlag, Sommer; Quelle: DWD

Eintrittswahrscheinlichkeit für die Änderungssignale des Niederschlags: 2021 – 2050 JJA


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Überblick




Ausblick

Zusammenfassung5


Extremwertbetrachtungen stellen einen Forschungsschwerpunkt (auch beim DWD) dar, wobei der Vernetzung aller Teilbereiche Klimamonitoring/-diagnose Szenarienrechnungen Wirkmodelle besondere Bedeutung zukommt.

Zusammenfassung

Die Zahl der heißen Tage und der Hitzewellen nimmt in Deutschland zu (Beobachtung und Projektion). Die Trends bei den beobachteten Niederschlagsextrema in Deutschland sind uneinheitlich.

Es existieren schon spezielle operationelle Frühwarnsysteme hoher Qualität (Hitzewarnsystem, Brandgefahrindizes).

Für das Funktionieren von Frühwarnsystemen (Messdaten Maßnahmen) ist die Zusammenarbeit von Bund und Ländern notwendig.


Viele Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Date post:	21-Oct-2019
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