Deutscher Wetterdienst - Entwicklung und Prognose der Klimasituation in Deutschland
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Deutscher Wetterdienst
Entwicklung und Prognose der Klimasituation
in Deutschland
Dr. Udo Busch
Deutscher Wetterdienst
Ist das der Klimawandel ?
Quelle: NDR
Quelle: Spiegelonline
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Ist das der Klimawandel ?
Starkregen 12. bis 14.7. in RLP und NRW
Quelle: ARD Tageschau im Internet
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Ausgangslage Eine Aufnahmekapazität des Freier Bodenwasserspeicher unter Gras (0-60cm Tiefe) für den 12.07.2021 Bodens war in Teilen von RLP aufgrund der Vorberegnung kaum noch vorhanden (
Klimatologische Einordnung des Ereignisses In NRW und RLP verbreitet und großflächiges Auftreten von „Jahrhundert“-Regen. In Ostfriesland, Vorpommern, Thüringen und Sachsen nur punktuell. Im Schwarzwald und Alpenvorland waren die hohen Niederschlagssummen nicht so außergewöhnlich verglichen zu den Sollwerten im Juli, daher dort eher kein „Jahrhundert“- Regen.
IPPC Bericht (2021) und Attributionsstudie
Der aktuelle IPPC AR6 Sachstandsbericht (2021) führt an, dass
sich durch die fortschreitende globale Erwärmung der globalen
Wasserkreislauf weiter intensivieren wird, einschließlich seiner
Variabilität und somit ein verstärktes Auftreten von Starkniederschlags-
und Trockenheitsereignissen als sehr wahrscheinlich gilt. Wie sich die
einzelnen Parameter jedoch regional entwickeln ist mit Unsicherheiten
behaftet.
Eine aktuelle internationale Studie zu Starkniederschlägen in Westeuropa
(Attributionsstudie) kommt zu folgendem Ergebnis: „Der Klimawandel
machte die Starkregenfälle wahrscheinlicher, die zu Überschwemmungen
in Westeuropa führten“. Die Wahrscheinlichkeit, dass es zu extremen
Regenfällen kommt wie denen, die im letzten Monat zu Überschwemmungen
in Deutschland, Belgien, den Niederlanden und Luxemburg geführt haben,
hat sich durch den Klimawandel um das 1,2- bis 9-Fache erhöht.
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Drei Jahre Trockenheit ! Zeitraum: 01.01.2018 bis 24.02.2021
Mögliche Ursache
Wetterlagen
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Beobachtung Wetterlagen
Veränderungen im Jet Stream als mögliche Ursache für
stabilere Wetterlagen
▪ Arktis erwärmt sich stärker als die Tropen
▪ Höhenwinde (Jetstream) schwächen sich ab
▪ Hoch- und Tiefdruckgebiete bewegen sich langsamer
▪ Wetterlagen halten länger an, Häufigkeiten ändern sich
Quelle: NASA
Omegawetterlage
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Frühjahr
Sommer
Deutscher Wetterdienst Trends und Beobachtungen der letzten Jahrzehnte
Temperatur
13Globale Mitteltemperatur 1850-2019 (Quelle: @ed_hawkins)
1415
Zeitreihe für den April
16Beobachtung Lufttemperatur
Änderung bei Kenntagen (Extremen)
Mittel 61-90: 26,2 Tage
Mittel 61-90: 4,2 Tage
17Phänologie
Basisnetz: ~ 1200 Beobachter
in ca. 500 Naturräumen
PhänologiePhänologische Uhr für Deutschland 2021
Auswirkungen Lufttemperatur
Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf
das Pflanzenwachstum
tendenziell
Verfrühung der
Pflanzenentwicklung
größere Gefahr durch
Spätfröste
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 20Auswirkungen Lufttemperatur
Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf
das Pflanzenwachstum
tendenziell
Teilweise fehlende
Vernalisationsreize bei warmen
Wintern
Hitzestress im Sommer (bei
gleichzeitig abnehmendem
Wasserangebot)
Aber hohe Variabilität von Jahr zu
Jahr
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 21Niederschlag
2223
Zeitreihe für den April
24Beobachtung Niederschlag
Änderung bei Kenntagen (Extremen)
25Thermopluviogramm 2020
26Thermopluviogramm 2021
27Auswirkungen Niederschlag
Auswirkungen der Niederschlagsänderung
auf das Pflanzenwachstum
tendenziell
Mehr Niederschläge im Winter,
weniger im Sommer
Erosion und Überflutung im
Winter, Nährstoffauswaschung
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 28Auswirkungen Niederschlag
Auswirkungen der Niederschlagsänderung
auf das Pflanzenwachstum
tendenziell
Wassermangel
im Sommer:
höhere Verdunstung
bei etwas weniger Niederschlag
Niederschlagsereignisse werden
extremer, Tage ohne Niederschlag
nehmen ebenfalls zu
Aber hohe Variabilität von Jahr zu
Jahr
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 29Bodenfeuchte Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe
Bodenfeuchte
Bodenfeuchteanomalie im Frühling
Abweichungen
zum langjährigen
Mittel (1961-1990)
unter Winterweizen
für die Monate
März bis Mai in der
Schicht von 0 bis
60 cm
32Frühjahrstrockenheit
Frühjahr: Zunahme der trockenen Tage
1961 - 1971 - 1981 - 1991 -
1990 2000 2010 2020
20 40
Tage ohne Niederschlag Anzahl Tage
zwischen 15.03. und 15.05.
Quelle: Studie „Agrarrelevante Extremwetterlagen“ (2015), ergänzt 11/2020Bodenfeuchteanomalie im Sommer
Abweichungen
zum langjährigen
Mittel (1961-1990)
unter Zuckerrübe
für die Monate
Juni bis August in
der Schicht von 0
bis 60 cm
34Was wir beobachten
• Die letzten 30 Jahre fast durchgängig zu warm
• Zunahme von Trockenphasen und Hitzewellen
• Zunahme von Starkniederschlägen, hierdurch
verstärkt auch Erosion
• Mehr Niederschläge im Winter, weniger im Sommer
• Im Frühjahr zeigt sich seit etwa 10 Jahren eine
deutlich zu geringe Bodenfeuchte
• Die Pflanzenentwicklung verfrüht sich grundsätzlich,
(Spätfrostrisiko), die Vegetationsperiode wird länger
- 35Der Blick in die Zukunft- Klimamodellierung
Detlev Majewski März 2018 36Hintergrund Klimasystemmodellierung Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 37
Hintergrund Klimasystemmodellierung
Auswertung von Klimaprojektionen
14 6 ▪ Klimamodelle: notwendig für
13 5 Klimaprojektionen die Abschätzung möglicher
zukünftiger Entwicklungen
Abweichung von 1961-1990
Jahresmitteltemperaturen
12 4
▪ es gibt kein bestes Modell,
113
daher
10 2 Beobachtungen Ensembleauswertungen:
Abschätzungen der
91
Unsicherheiten,
80
▪ statistische Methoden:
notwendig, um Unsicher-
7-1
heiten und Bandbreiten zu
6-2 quantifizieren
1880 1920 1960 2000 2040 2080
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 38Projektionen Lufttemperatur
Temperatur: Deutschland
Änderungssignale zu 1971 -2000 in °C
Erwärmung im 2021-2050 2071-2100 Erwärmung im
Mittel bis °C: Mittel bis °C:
6,0 °C
Szenario ohne Klimaschutz Szenario ohne Klimaschutz
+ 1,4 + 3,8
+ 1,1 + 1,1
Klimaschutz-Szenario
Klimaschutz-Szenario
0 °C
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe
39Projektionen Lufttemperatur
Zahl der heißen Tage
Höchsttemperatur mind. 30 °C
Flächenmittel Deutschland
Flächenmittel Deutschland:
RCP 8.5: gut 20 Tage
Beobachtung
RCP 8.5
RCP 4.5
RCP 2.6
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 40Projektionen Niederschlag
Niederschlag
Änderungssignale relativ zu 1971 -2000 in %
Änderung 2021-2050 2071-2100 Änderung
Niederschlag in % Niederschlag in %
+30%
Szenario ohne Klimaschutz Szenario ohne Klimaschutz
+ 4% + 5%
+ 3% ± 0%
Klimaschutz-Szenario
Klimaschutz-Szenario
-30%
41Projektionen Niederschlag
Niederschlag: Mittelwerte - RCP 8.5; 2071-2100 zu 1971-2000 Ende des
Jahr-
hunderts
Jahr Winter (DJF) Sommer (JJA)
50. Perzentil
42Projektionen Niederschlag
Trockenheit: RCP 8.5 im Vergleich zu 1971-2000
Anzahl Tage für Bodenfeuchte unter Winterweizen < 30%nFK
2031-2060, 2071-2100,
1971-2000
50. Perzentil 50. Perzentil
Unser Klima gestern, heute und morgen – BäuerinnenForum 18.02.2020 Dr. Christina Koppe 43Fazit
• Die verfügbaren Klimamodellsimulationen lassen ein Fortschreiten der
globalen Erwärmung als sehr wahrscheinlich annehmen. Sie gehen von einer
Temperaturzunahme von etwa 1 bis 4 Grad bis 2100 aus. Die Niederschläge
werden im Winter zu- und im Sommer leicht abnehmen. Im Frühjahr ist eine
deutliche Tendenz zum frühen Abtrocknen der Böden zu beobachten.
• Auswirkungen des Klimawandels sind schon jetzt zu beobachten, z.B. die
Häufung überdurchschnittlich warmer Jahre, Hitzewellen und Starkniederschläge
sowie das immer häufiger verfrühte Einsetzen der Vegetation.
• Vermehrtes Auftreten und z.T. auch weitere Verstärkung von Extremereignissen
ist nach heutigem Stand wahrscheinlich
• Wie sich die einzelnen Parameter jedoch regional entwickeln ist mit
Unsicherheiten behaftet und die hohe Variabilität unseres Klimas bleibt
erhalten.
- 44Pillnitz am 1.4.2020
Frostschutzberegnung am Morgen des 01.04.2020 in Pillnit (Foto: F. Böttcher)
45Klima Deutschland
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dr. Udo Busch
Leiter Agrarmeteorologie
Deutscher Wetterdienst
46Assessing ET partitioning and soil moisture feedbacks of agricultural crops using the
AMBAV model
Mathias Herbst & Eva Falge
Deutscher Wetterdienst, Centre for Agrometeorological Research, Braunschweig, Germany
Root % PAW
scanner
Right:
Soil depth [dm]
Soil moisture
anomaly in
Germany
under winter
wheat at 0 –
60 cm depth,
April – June,
1961 – 2020. 2017 2018 2019
2020
• AMBAV is a SVAT scheme that calculates transpiration, interception evaporation and soil evaporation of
agricultural ecosystems Contact:
• AMBAV calculates the crop-specific actual vertical root distribution depending on phenology and mathias.herbst@dwd
soil moistureSie können auch lesen
