Klimaprojektionen Deutschland: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:D_temp2100.jpg|thumb|420px|Veränderung der Jahresmitteltemperatur für Deutschland von 2000 bis 2100 nach den Szenarien A1B und B1]]
[[Bild:D Temp 2000-2100.png|thumb|620px|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 ==
== Deutschland ==


=== Klimamodelle ===
=== Klimamodelle ===


Berechnungen über das künftige Klima in Deutschland werden mit [[Regionale Klimamodelle|regionalen Klimamodellen]] durchgeführt, da globale Modelle eine zu grobe Auflösung besitzen (bis 200x200 km). Regionale Modelle besitzen dagegen eine Auflösung von z.B. 18x18 km wie das CLM-Modell für Europa<ref>[http://www.clm-community.eu/ Homepage der CLM-Community] (englisch)</ref> oder von 10x10 km wie das Modell REMO für Deutschland.<ref>Informationen über das [http://www.klimanavigator.de/dossier/artikel/034144/index.php REMO-Modell] des Klimanavigator</ref> Regionalmodelle werden in globale Modelle integriert, d.h. die Ergebnisse von globalen Modellen, z.B. des in Hamburg am Max-Planck-Institut für Meteorologie entwickelten Modells ECHAM5/MPI-OM, werden als Ausgangs- und Randbedingungen genutzt. Ein weiteres Regionalmodell ist das vom der CEC Potsdam GmbH entwickelte Modell WETTREG<ref>[http://www.cec-potsdam.de/wettreg WETTREG Homepage ]</ref>, das seine Berechnungen auf der Basis von Wetterstationen durchführt.<ref name="UBA-wettreg">Arne Spekat, Wolfgang Enke und Frank Kreienkamp (2007): [http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-medien/mysql_medien.php?anfrage=Kennummer&Suchwort=3133 Neuentwicklung von regional hoch aufgelösten Wetterlagen für Deutschland und Bereitstellung regionaler Klimaszenarios auf der Basis von globalen Klimasimulationen mit dem Regionalisierungsmodell WETTREG auf der Basis von globalen Klimasimulationen mit ECHAM5/MPI-OM T63L31 2010 bis 2100 für die SRES-Szenarios B1, A1B und A2]</ref> Wie bei den globalen Modellen werden die Rechnungen auch bei den Regionalmodellen entsprechend den [[Klimaszenarien#Die_IPCC-Emissionszenarien|IPCC-Szenarien B1, A1B, A2]] usw. durchgeführt.
Berechnungen über das künftige Klima in Deutschland werden mit [[Regionale Klimamodelle|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.<ref name="DWD 2022">DWD (2022): [http://www.dwd.de/nationalerklimareport Nationaler Klimareport]; 5. überarbeitete Auflage</ref> 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 ===
=== Temperatur ===
[[Bild:Temp_nied_D2060.jpg|thumb|520px|[[Niederschlag]]s- und [[Temperatur]]änderungen nach dem [[SRES-Szenarien|Szenario A1B]] in Deutschland nach Jahreszeit]]
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Je nach Szenario nimmt die [[Temperatur]] in Deutschland bis zum Ende des Jahrhunderts nach den Ergebnissen von REMO um 2,5 bis 3,5 °C, nach den Rechnungen des CLM-Modells sogar bis 4,5 °C zu.<ref name="Jacob2008">Jacob, D., u.a. (2008): [http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-medien/mysql_medien.php?anfrage=Kennummer&Suchwort=3513 Klimaauswirkungen und Anpassung in Deutschland – Phase 1: Erstellung regionaler Klimaszenarien für Deutschland]; CLM-Forum 2008: [http://www.mad.zmaw.de/fileadmin/extern/SGA-Files/CLM_WS_2008/CLM_Szenarien.pdf Neue detaillierte Klimasimulationen für Europa erweitern die Grundlage für Handlungsstrategien (Hintergrundinformationen)]</ref> Der stärkste Anstieg wird in den Wintermonaten erwartet (REMO). Das kann auf der einen Seite mit der [[Eis-Albedo-Rückkopplung|Schnee-Albedo-Rückkopplung]] erklärt werden. Höhere Temperaturen verringern die Schneedecke, da zum einen Niederschläge mehr als Regen denn als Schnee fallen und zum anderen Schneedecken schneller abschmelzen. Schneefreier dunkler Erdboden [[Absorption|absorbiert]] mehr Sonnenstrahlen als eine stark reflektierende Schneefläche, was zu einer [[Lufttemperatur|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 weniger von osteuropäischen Kältehochs bestimmt werden als von warmen, vom Atlantik einströmenden Westwinden. Nach CLM-Berechnungen sind die Erwärmungen im Spätsommer und Herbst etwas stärker als im Winter. Die geringste Erwärmung ergibt sich bei beiden Regionalmodellen im Frühjahr, was mit dem Eindringen relativ kalter Luftmassen aus dem Norden nach Deutschland erklärt wird.
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|<div class="tleft" style="clear:none">[[Bild:D temp 1881-2100.jpg|thumb|800 px|Abb. 2: Beobachtete und projizierte Temperaturentwicklung für Deutschland 1881-2100 nach den Szenarien RCP8.5 und RCP2.6.]]</div>
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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.<ref name="DWD 2022" /> 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 [[Absorption|absorbiert]] mehr Sonnenstrahlen als eine stark reflektierende Schneefläche, was zu einer [[Lufttemperatur|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.
 
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.<ref name="UBA 2021">UBA (2021): [https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/KWRA-Teil-1-Grundlagen Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 für Deutschland], Teilbericht 1: Grundlagen</ref> In einigen Regionen kann es zu deutlichen Temperatursteigerungen 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 ===
=== Niederschläge ===
Bei den [[Niederschläge]]n ergibt sich im Jahresmittel kein deutlicher Trend.<ref name="Jacob2008" /> Bei den Jahreszeiten zeigen jedoch besonders die Sommer- und Wintermonate deutliche Veränderungen. Die Sommer werden in Zukunft deutlich trockener, die Winter feuchter. Im Sommer können die Niederschlagsmengen bis zu 20 % ab- und im Winter bis zu 20 % zunehmen (REMO). Dabei werden für das A1B-Szenario in Bayern und Baden-Württemberg mit 20-30 % die stärksten Abnahmen bei den Sommerniederschlägen erwartet. Nach den CLM-Simulationen nehmen die Sommerniederschläge nach dem A1B-Szenario in Deutschland insgesamt um 12-28 % ab. In Brandenburg sind im Juli/August sogar Abnahmen bis 30 % möglich. Nach Berechnungen mit REMO geht dabei im Alpenraum in den Wintermonaten der Anteil von Schneefall an den Gesamtniederschlägen von heute 30 % auf 15-20 % zurück.
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|<div class="tleft" style="clear:none">[[Bild:D prec Winter Sommer 2100.jpg|thumb|800 px|Abb. 3: Änderungen des Niederschlags im Winter (links) und im Sommer (rechts) nach verschiedenen Szenarien und Modellläufen. Die Ziffern vor den Szenarienbezeichnungen beziehen sich auf die Anzahl der benutzten Modelle.]]</div>
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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.<ref name="DWD 2022" />
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.<ref name="DWD 2022" />


=== Kenntage (Frosttage, Sommertage, heiße Tage)===
=== Kenntage (Frosttage, Sommertage, heiße Tage)===
[[Bild:SommertageD2100.jpg|thumb|right|360px|Anzahl der Sommertage pro Jahr für die Szenarien A1B, B1 und A2]]
[[Bild:SommertageD2100.jpg|thumb|right|360px|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.
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)''
: ''Siehe: [[Kenntage]] (Tabelle)''
 
In weiten Teilen Deutschlands werden die Heißen Tage (Tage mit einer Höchsttemperatur von 30 °C und mehr) nach dem Szenario RCP8.5 bis Ende des 21. Jahrhunderts um 40 Tage pro Jahr zunehmen. Im Rheintal werden 30-70 Heiße Tage im Jahr erwartet.<ref name="UBA 2021" /> Auch an Küsten und in Höhenlagen über 1000 m werden heiße Tage keine Seltenheit mehr sein und 10-15 Mal vorkommen, einzelne heiße Tage sogar im Frühjahr und Herbst. Ebenso werden die Sommertage (Maximumtemperatur >25 °C) deutschlandweit mehr als 100 Mal pro Jahr vorkommen, mehrfach auch in den Übergangsjahreszeiten.<ref name="Brienen 2020">Brienen, S., A. Walter, C. Brendel u.a. (2020): [https://henry.baw.de/items/5cf28d24-bf5e-4faf-bfa0-b34bf9b5d440 Klimawandelbedingte Änderungen in Atmosphäre und Hydrosphäre: Schlussbericht des Schwerpunktthemas Szenarienbildung (SP-101) im Themenfeld 1 des BMVI-Expertennetzwerks.], DOI: 10.5675/ExpNBS2020.2020.02</ref> Auch die Tropennächte (geringste Temperatur >20°C) werden deutschlandweit im Mittel um 16 Nächte pro Jahr zunehmen. Im Rheintal und in großen Städten ist mit bis zu 30 Tropennächten jährlich zu rechnen.<ref name="UBA 2021" /> Dagegen werden Frosttage (Minimumtemperatur <0 °C) und Eistage (Maximumtemperatur <0 °C) deutlich abnehmen. Die Anzahl von Frosttagen lag in der Referenzperiode 1971-2000 bei 94 pro Jahr und wird nach dem Szenario RCP2.6 bis 2100 um 18 Tage abnehmen und nach RCP8.5 um 56 Tage. Die Eistage werden sich nach dem Szenario RCP8.5 um 20 Tage verringern.<ref name="ReKliEs 2017">ReKliEs-De (2017): [https://reklies.hlnug.de/home Ergebnisbericht.] Regionale Klimaprojektionen Ensemble für Deutschland</ref>
Bis zum Ende des Jahrhunderts wird sich nach REMO-Berechnungen die Zahl der Sommertage nach dem [[SRES-Szenarien|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.
 
=== Extremereignisse ===
 
Deutliche Änderungen ergeben sich auch bei den [[Wetterextreme|Extremereignissen]]. Nach Berechnungen des Regionalmodells WETTREG wird der in Berlin-Dahlem bisher gemessene Tageshöchstwert der Temperatur von 37,7 °C gegen Ende des 21. Jahrhunderts alle 2-4 Jahre überschritten.<ref name="UBA-wettreg" />


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
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== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/folgen-des-klimawandels/klimamodelle-szenarien/einfuehrung-in-klimaprojektionen Einführung in Klimaprojektionen] Umweltbundesamt
* [http://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/folgen-des-klimawandels/klimamodelle-szenarien/einfuehrung-in-klimaprojektionen Einführung in Klimaprojektionen] Umweltbundesamt
* [http://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/folgen-des-klimawandels/klimamodelle-szenarien/erwartete-klimaaenderungen Erwartete Klimaänderungen] Umweltbundesamt
* Ergebnisse des regionalen Klimamodells REMO: [http://www.mpimet.mpg.de/wissenschaft/ueberblick/atmosphaere-im-erdsystem/regionale-klimamodellierung/remo-uba.html Temperatur- und Niederschlagsänderungssimulationen für Deutschland ]
* Klimaänderungen in Norddeutschland: [http://www.norddeutscher-klimaatlas.de/ Norddeutscher Klimaatlas]
* Klimaänderungen in Norddeutschland: [http://www.norddeutscher-klimaatlas.de/ Norddeutscher Klimaatlas]
* [http://www.norddeutsches-klimabuero.de/PDFs/MuK_2-2010_4-5.pdf Klimawandel an der deutschen Ostseeküste]
* [http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/download/klima/Klimawandel_ges(1).pdf Klimawandel in Sachsen] Bisherige und künftige Klimaänderungen
* [http://www.mufv.rlp.de/fileadmin/img/inhalte/klima/KlimaberichtRLP2007.pdf Klimabericht Rheinland-Pfalz 2007] Beobachtete Veränderungen und Projektionen
* [http://www.mluv.brandenburg.de/cms/media.php/2328/kstudi03.pdf Klima in Brandenburg bis 2050] PIK-Studie
* O. Walkenhorst & M. Stock: [https://shop.arl-net.de/media/direct/pdf/e-paper_der_arl_nr6.pdf Regionale Klimaszenarien für Deutschland. Eine Leseanleitung] - über regionale Szenarien und Modelle
* O. Walkenhorst & M. Stock: [https://shop.arl-net.de/media/direct/pdf/e-paper_der_arl_nr6.pdf Regionale Klimaszenarien für Deutschland. Eine Leseanleitung] - über regionale Szenarien und Modelle
* Rechid, D., J. Petersen, D. Jacob (2014): [http://edoc.sub.uni-hamburg.de/klimawandel/frontdoor/index/index/docId/851 Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg] (Buchkapitel)
* Rechid, D., J. Petersen, D. Jacob (2014): [http://edoc.sub.uni-hamburg.de/klimawandel/frontdoor/index/index/docId/851 Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg] (Buchkapitel)
* Rechid, D., J. Petersen, R. Schoetter, D. Jacob (2014): [http://edoc.sub.uni-hamburg.de/klimawandel/frontdoor/index/index/docId/804 Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg] (Gsamtbericht)
* Rechid, D., J. Petersen, R. Schoetter, D. Jacob (2014): [http://edoc.sub.uni-hamburg.de/klimawandel/frontdoor/index/index/docId/804 Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg] (Gesamtbericht)


== Unterricht ==
== Unterricht ==
* [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/ Daten zum Klimawandel in Europa] - für Schulen aufbereitete hochaufgelöste (10x10 km) Modelldaten mit [http://bildungsserver.hamburg.de/daten-zum-klimawandel/4119542/arbeitsanweisungen-panoply/ Anleitung zur Visualisierung]. Deutschland kann nach der angegebenen Anleitung ausgeschnitten werden.
* [https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel/daten-zu-klimaprojektionen/europa-rcp-daten Daten zum Klimawandel in Europa] - für Schulen aufbereitete hochaufgelöste (10x10 km) Modelldaten mit [https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel/daten-zu-klimaprojektionen/arbeitsanweisungen-panoply-263990 Anleitung zur Visualisierung]. Deutschland kann nach der angegebenen Anleitung ausgeschnitten werden.




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==Klimadaten zum Thema==  
==Klimadaten zum Thema==  
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Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie aus [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/ '''Regionaldaten zu Europa'''] und [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/ '''Norddeutschland'''] Karten zur künftigen Klimaentwicklung Deutschlands erzeugen. Deutschland kann mit dem Programm Panoply aus den Europadaten ausgeschnitten werden:<br>  
Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie aus<br>
'''''Europa''''':
[https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel/daten-zu-klimaprojektionen/europa-rcp-daten '''Regionaldaten zu Europa''']<br>
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und<br>
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[http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/4432592/europa-heisse-tage-rcp/ Heiße Tage],
Karten zur künftigen Klimaentwicklung Deutschlands erzeugen. Deutschland kann mit dem Programm Panoply aus den Europadaten ausgeschnitten werden:<br>  
[http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/4435496/europa-tropennacht-rcp/ Tropennächte], [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/4429076/europa-niederschlag-rcp/ Niederschlag], [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/4438640/regentage-rcp/ Regentage], [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/4434288/starkregen-rcp/ Starkregen] und [http://bildungsserver.hamburg.de/europa-rcp-daten/ mehr].<br>
'''''Norddeutschland''''' (hochaufgelöst: 2,8 x 2,8 km): [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/8477204/temperatur/ Temperatur], [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/8531902/sommertage/ Sommertage], [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/8531874/heisse-tage/ Heiße Tage], [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/8483054/niederschlag/ Niederschlag], [http://bildungsserver.hamburg.de/hochaufgeloeste-norddeutschland-daten/8593712/regentage/ Regentage] <br>
 


Hier finden Sie eine [http://bildungsserver.hamburg.de/daten-zum-klimawandel/4119542/arbeitsanweisungen-panoply/ '''Anleitung zur Visualisierung der Daten'''].
Hier finden Sie eine [http://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel/daten-zu-klimaprojektionen/arbeitsanweisungen-panoply-263990 '''Anleitung zur Visualisierung der Daten'''].
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==Schülerarbeiten zum Thema==
'''Schülerarbeiten zum Thema des Artikels''' aus dem [http://klimaprojekt.de Schulprojekt Klimawandel]:
* [http://bildungsserver.hamburg.de/contentblob/3113376/3ad73a391d5c182574456e04d4c2a756/data/2007-extremereignisse-und-ihre-folgen.pdf Extremereignisse und ihre Folgen] im Zuge des Klimawandels am Fallbeispiel des Elbhochwassers 2002 (Gymnasium Athenaeum Stade, Stade),
* [http://bildungsserver.hamburg.de/contentblob/3113476/290fef330276527eca819729f81889ff/data/2007-jahrhundertflut-klimawandel.pdf 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)
* [http://bildungsserver.hamburg.de/contentblob/4070376/f659f6d6a40c6e444d9f007dcd09daac/data/2013-malaria.pdf Ist aufgrund des Klimawandels Malaria ein mögliches Zukunftsproblem in Deutschland?] Wird sich die tropische Krankheit zukünftig in Deutschland ausbreiten? (Gymnasium Osterbek, Hamburg)
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== Lizenzhinweis ==
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Aktuelle Version vom 30. Januar 2024, 18:53 Uhr

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.[1] 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.[1] 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.

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.[2] In einigen Regionen kann es zu deutlichen Temperatursteigerungen 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. Die Ziffern vor den Szenarienbezeichnungen beziehen sich auf die Anzahl der benutzten Modelle.

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.[1]

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.[1]

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)

In weiten Teilen Deutschlands werden die Heißen Tage (Tage mit einer Höchsttemperatur von 30 °C und mehr) nach dem Szenario RCP8.5 bis Ende des 21. Jahrhunderts um 40 Tage pro Jahr zunehmen. Im Rheintal werden 30-70 Heiße Tage im Jahr erwartet.[2] Auch an Küsten und in Höhenlagen über 1000 m werden heiße Tage keine Seltenheit mehr sein und 10-15 Mal vorkommen, einzelne heiße Tage sogar im Frühjahr und Herbst. Ebenso werden die Sommertage (Maximumtemperatur >25 °C) deutschlandweit mehr als 100 Mal pro Jahr vorkommen, mehrfach auch in den Übergangsjahreszeiten.[3] Auch die Tropennächte (geringste Temperatur >20°C) werden deutschlandweit im Mittel um 16 Nächte pro Jahr zunehmen. Im Rheintal und in großen Städten ist mit bis zu 30 Tropennächten jährlich zu rechnen.[2] Dagegen werden Frosttage (Minimumtemperatur <0 °C) und Eistage (Maximumtemperatur <0 °C) deutlich abnehmen. Die Anzahl von Frosttagen lag in der Referenzperiode 1971-2000 bei 94 pro Jahr und wird nach dem Szenario RCP2.6 bis 2100 um 18 Tage abnehmen und nach RCP8.5 um 56 Tage. Die Eistage werden sich nach dem Szenario RCP8.5 um 20 Tage verringern.[4]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 DWD (2022): Nationaler Klimareport; 5. überarbeitete Auflage
  2. 2,0 2,1 2,2 UBA (2021): Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 für Deutschland, Teilbericht 1: Grundlagen
  3. Brienen, S., A. Walter, C. Brendel u.a. (2020): Klimawandelbedingte Änderungen in Atmosphäre und Hydrosphäre: Schlussbericht des Schwerpunktthemas Szenarienbildung (SP-101) im Themenfeld 1 des BMVI-Expertennetzwerks., DOI: 10.5675/ExpNBS2020.2020.02
  4. ReKliEs-De (2017): Ergebnisbericht. Regionale Klimaprojektionen Ensemble für Deutschland

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