Klimaprojektionen - Modelle, Anwendungen, Möglichkeiten und Grenzen - Fred F. Hattermann et al.
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Klimaprojektionen - Modelle, Anwendungen,
Möglichkeiten und Grenzen
Fred F. Hattermann et al.
• Was wir machen: address crucial scientific
questions in the fields of global change, climate
impacts and sustainable development.
• Wer wir sind: natural and social sciences work
together to generate interdisciplinary insights
and to provide society with sound information
for decision making.
Founded in 1992 – Four Research Domains. • Wie wir arbeiten: systems and scenarios analysis,
Ca. 300 employees, more than 100 guest scientists modelling, computer simulation, and data
integration.
Forschungsabteilungen
Erdsystemanalyse Transformationspfade
Oceans, Atmosphere and Biosphere in Past, Present and Climate Risks and Sustainable Development
Future
Klimaresilienz Komplexitätsforschung
Climate Impacts and Adaptation Machine Learning, Nonlinear Methods and Decision Strategies
Photo H. Bach
Wasserknappheit in Deutschland!?
Potsdam: Niederschlag und Bodenfeuchte der letzten Jahre
Brandenburg: Trend im Grundwasser („Hochlagen“)
Klimatrends in Deutschland - Temperatur
Sommer Winter
Klimatrends in Deutschland - Niederschlag
Sommer Winter
Klimatrends in Deutschland – absolute und relative Luftfeuchte
Absolute Relative
Data: DWD, Modelling: PIK
Hattermann et al. 2012a&b
Trend in der absoluten Luftfeuchte
Red: decrease, blue: increase
< -0.2g, 0.0%, >0.2g pro 30y
P. Hoffmann, PIK
Trend in der relativen Luftfeuchte
Red: decrease, blue: increase
< -0.2g, 0.0%, >0.2g pro 30y
P. Hoffmann, PIKTrends in der relativen und absoluten Luftfeuchte in Europa
P. Hoffmann, PIKAber auch die Windsysteme ändern sich
Heat wave
in Japan
Earth rotation
Forest fires in Juli
California
2018 Hitzewelle in
Heat wave in southw. of Skandinavien
the USA
Jetstream
Low pressure
Wave
Rossby-Waves amplification
High pressure Drought in
Centr. Europe Forest fires in
Greece/ floods in
Floods at the east Italy
coast
Scientific American, March 1, 2019 by
Michael E. MannTrend in persistent weather pattern
Weather persistence Index
NH summer getting more persistent and climate scenarios underestimate weather
persistence
Hoffmann P, Fallah B. & Hattermann FF (2021), Scientific Reports, in Review 137. Versickerung
Trends im Pflanzenverfügbaren Bodenwasser (1951-2010, simuliert)
7.4 Bodenwasserhaushalt Deutschland
Summer Total yearProjektierter Klimawandel: Temperaturanstieg gemäß IPCC
(International Panel for Climate Change)
15Das ökohydrologische Modell SWIM
Das ökohydrologische Modell SWIM
Surface
OF-Abfluss
Percolation
Perkolation
GW recharge
GW-Neubildung
Interflow
Interflow
• Hydrology
• Vegetation
Wetlands
Pflanzenaufnahme • Water management
GWsabfluss
Basi flow
• Agriculture
• Hydropower
• Water qualityModelkalibrierung
Hattermann et al. 2021 18Entwicklung der GWMB Diff GWR 2019
1951-2020
Annual sums Potsdam
Hattermann et al. 2021GCM and CORDEX RCM – Szenarienergebnisse für Europa
Temperature Precipitation
Hattermann et al. 2021Änderung der Wassermengen in Rhein, Donau und Elbe bis
Mitte/Ende des Jahrhunderts (moderates Szenario)
Hattermann et al. 2016Änderung in den hydrologischen Komponenten bis 2050
(trockenes Szenario)
(Huang et al. 2010)Trend in persistent weather pattern
Weather persistence Index
RCP2.6 and RCP8.5
2011-2040
CORDEX
2018
NH summer getting more persistent and climate scenarios underestimate weather
persistence
Hoffmann P, Fallah B. & Hattermann FF (2021), Scientific Reports, in Review
Menz et al. 2021 in prep. 23Vielen Dank!
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