Klimaprojektionen Deutschland

Abb. 1: 30-Jahresmittel für den historischen Zeitraum (1971-2000, links), die nahe Zukunft (2031-2060, Mitte) und die ferne Zukunft (2071-2100, rechts). Die Projektionen für nahe und ferne Zukunft wurden mit dem RCP8.5-Szenario gerechnet.

Deutschland

Klimamodelle

Berechnungen über das künftige Klima in Deutschland werden mit regionalen Klimamodellen durchgeführt, da globale Modelle eine zu grobe Auflösung besitzen (bis 200x200 km). Regionale Modelle für Deutschland besitzen dagegen aktuell eine Auflösung von 12,5 und 3 km. Regionalmodelle werden in globale Modelle integriert, d.h. die Ergebnisse von globalen Modellen werden als Ausgangs- und Randbedingungen genutzt. Neben diesen dynamischen Regionalmodellen gibt es einen zweiten Typus, die statistischen Regionalmodelle, die statistische Zusammenhänge zwischen den beobachteten großräumigen Zirkulationsmustern und dem lokalen und regionalen Wettergeschehen nutzen und daraus mit Hilfe globaler Modelle künftige regionale Klimaverhältnisse ableiten.

Temperatur

Abb. 2: Beobachtete und projizierte Temperaturentwicklung für Deutschland 1881-2100 nach den Szenarien RCP8.5 und RCP2.6.

Für die Mitte des 21. Jahrhunderts wird für Deutschland im Vergleich zum Bezugszeitraum 1971-2000 je nach Szenario (RCP2.6 bzw. RCP8.5) ein Temperaturanstieg von 1,1-1,9 °C erwartet. Bis zum Ende des Jahrhunderts liegt der Anstieg für das hohe Szenario bei ca. 3,8 °C. Regional wird die Erwärmung mit 4,3 °C vor allem in den Alpen und im Alpenvorland besonders hoch ausfallen, was u.a. durch die Eis-/Schnee-Albedo-Rückkopplung bedingt ist. In den Küstenregionen im Norden Deutschlands wird die Erwärmung mit 3,7 °C etwas geringer als im Mittel ausfallen. Durch das Abschmelzen der vor allem im Alpenraum, aber auch in den Mittelgebirgen verbreiteten großen Schneeflächen im Winter werden weniger Sonnenstrahlen reflektiert. Zum anderen fallen die Niederschläge mehr als Regen denn als Schnee. Schneefreier dunkler Erdboden absorbiert mehr Sonnenstrahlen als eine stark reflektierende Schneefläche, was zu einer Erwärmung der unteren Luftschichten führt, die wiederum den Schnee noch schneller tauen lässt usw. Zum anderen spielt eine Rolle, dass in einem wärmeren globalen Klima die Winter in Mitteleuropa wahrscheinlich weniger von osteuropäischen Kältehochs bestimmt werden als von warmen, vom Atlantik einströmenden Westwinden. Nach Modell-Berechnungen sind die Erwärmungen im Spätsommer und Herbst etwas stärker als im Winter.

Betrug die absolute Jahresmitteltemperatur um das Jahr 2000 für Deutschland etwa 9 Grad, so wird sie gegen 2100 bei fast 13 Grad liegen. Jahreszeilich wird der stärkste Temperaturanstieg dabei im Herbst mit 4,4-5,6 °C stattfinden, der geringste im Frühjahr mit 2,4-3,5 °C. Noch deutlich stärker wird dabei die Tageshöchsttemperatur mit 5,0-9,5 °C zunehmen. In einigen Regionen kann es zu deutlichen Temerpatursteigerungen kommen (Abb. 1). Während der Oberrheingraben als die wärmste Region Deutschlands bisher Jahresmitteltemperaturen von um die 10 °C gezeigt hat, werden diese über den Zeitraum 1971-2100 gemittelt bei ca 14 °C liegen. Milder wird die Erwärmung im norddeutschen Tiefland von 7-8 °C im Jahresmittel auf ca. 10 °C ausfallen.

Niederschläge

Abb. 3: Änderungen des Niederschlags im Winter (links) und im Sommer (rechts) nach verschiedenen Szenarien und Modellläufen.

Der mittlere Jahresniederschlag beträgt in Deutschland 789 mm. Im Nordosten fallen vielfach weniger als 600 mm Niederschlag, während die höchsten Niederschläge mit über 1500 mm in den Alpen und im Schwarzwald zu finden sind. Jahreszeitlich fallen etwas mehr Niederschläge (57%) im Sommer als im Winterhalbjahr (43%). Die Winterniederschläge haben jedoch in den letzten 100 Jahren um 50 mm zugenommen.

Für die Zukunft werden bei den Jahresmitteln keine deutlichen Veränderungen erwartet. Die Winter werden weiterhin geringfügig zunehmen, während die Sommer sich kaum ändern werden. Die früher projizierten Abnahmen der Sommerniederschläge (s. Abb. 3) werden von den neueren Modellrechnungen nicht mehr gezeigt. Allerdings werden die Starkregen (über 20 mm pro Tag) zunehmen.

Kenntage (Frosttage, Sommertage, heiße Tage)

Abb. 4: Anzahl der Sommertage pro Jahr für die Szenarien A1B, B1 und A2

Signifikante Veränderungen werden hinsichtlich der sogenannten Kenntage prognostiziert. Darunter versteht man Tage, an denen bei bestimmten Parametern markante Werte unter- oder überschritten werden.

Siehe: Kenntage (Tabelle)

Bis zum Ende des Jahrhunderts wird sich nach REMO-Berechnungen die Zahl der Sommertage nach dem A1B-Szenario in Deutschland mehr als verdoppeln und etwa 50 Tage betragen. Die Zahl der heißen Tage wird sich auf ca. 18 Tage erhöhen und damit vervierfachen. Auf der anderen Seite nimmt die Zahl der Frosttage von heute 45 auf nur noch 12 gegen Ende des Jahrhunderts ab. Das Modell WETTREG hat ähnliche Werte für einzelne Stationen berechnet. Die Anzahl der Frosttage wird sich danach nach dem Szenario A2 in Norddeutschland mehr als halbiert haben, die Sommertage werden sich verdoppeln und die heißen Tage verdrei- bis vervierfachen. In Süddeutschland sind die Differenzen nicht ganz so groß.

Weblinks

• Einführung in Klimaprojektionen Umweltbundesamt
• Klimaänderungen in Norddeutschland: Norddeutscher Klimaatlas
• O. Walkenhorst & M. Stock: Regionale Klimaszenarien für Deutschland. Eine Leseanleitung - über regionale Szenarien und Modelle
• Rechid, D., J. Petersen, D. Jacob (2014): Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg (Buchkapitel)
• Rechid, D., J. Petersen, R. Schoetter, D. Jacob (2014): Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg (Gesamtbericht)

Unterricht

• Daten zum Klimawandel in Europa - für Schulen aufbereitete hochaufgelöste (10x10 km) Modelldaten mit Anleitung zur Visualisierung. Deutschland kann nach der angegebenen Anleitung ausgeschnitten werden.

Klimadaten zum Thema

Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie aus
Regionaldaten zu Europa
und
Norddeutschland
Karten zur künftigen Klimaentwicklung Deutschlands erzeugen. Deutschland kann mit dem Programm Panoply aus den Europadaten ausgeschnitten werden:

Hier finden Sie eine Anleitung zur Visualisierung der Daten.

Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:

• Extremereignisse und ihre Folgen im Zuge des Klimawandels am Fallbeispiel des Elbhochwassers 2002 (Gymnasium Athenaeum Stade, Stade),
• Alle Jahre eine Jahrhundertflut? Muss man in Zukunft mit vermehrten Hochwasserereignissen an der Elbe rechnen? Und in welcher Weise nimmt der Klimawandel Einfluss darauf? (Stadtteilschule Walddörfer, Hamburg)
• Ist aufgrund des Klimawandels Malaria ein mögliches Zukunftsproblem in Deutschland? Wird sich die tropische Krankheit zukünftig in Deutschland ausbreiten? (Gymnasium Osterbek, Hamburg)

Lizenzhinweis

Kontakt: Dieter Kasang