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Aktuelle Bezüge : Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003.

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Präsentation zum Thema: "Aktuelle Bezüge : Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003."—  Präsentation transkript:

1 Aktuelle Bezüge : Extreme Wetterlagen: Hitzesommer 2003

2 1. Der Hitzesommer 2003 : Ausdehnung in Europa Rekordwerte Vergleich zu , Rangplätze Niederschlag: trocken, aber nicht ganz so extrem 2. Wahrscheinlichkeit für Sommeranomalie >= 3.4 °C 3. Einflussmechanismen, Erklärungen Korrelationsanalyse, Veränderung der Verteilung 4. Enorme Schäden und Verluste durch die Hitzewelle 5. Wird der Rekordsommer zur Regel ? 2003 AD

3 Der Hitzesommer 2003 Ausdehnung in Europa Quelle: NatureR STOCKLI: Land surface temperatures for summer 2003, relative to the summers of 2000–04. From NASA's Moderate Resolution Imaging Spectrometer, courtesy of R. Stockli. 1

4 Schönwiese,C.D. e.a.:Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse Manuskript 2003_10, p.2 Rekordsommer 2003: Absolutes Temperaturmaximum seit Beginn der Daten (1761) 3,4 [K] über dem Mittel von 19,6°C am 9. und 13. August tägliche Maxima von 40,2 °C erreicht, aber der bisherige Rekord aus 1983 (27.Juli, Gärmersdorf, NO Bayern) nicht übertroffen Synoptische Situation: Omega Wetterlage ungewöhnlich stabile, sich immer wieder regenerierende Hochdrucklage, flankiert von Tiefdruckgebieten. Hohe Zahl heißer Tage,T max >30°C, im Ober - Rheingebiet gab es 54 heiße Tage neuer Rekord bei täglichen Minima : 27,6 °C am 13.August, Station Weinbiet, südliches Rheintal an der Weinstraße bisheriger Rekord war 26,0 °C, , Freiburg

5 Deutschland-Sommertemperaturen ,2°C (Mittel ) 19,6°C Schönwiese, Trömel und Staeger, 2004 Der Sommer 2003 war mit Abstand der wärmste seit 1761 (3,8 s)

6 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Abb.3. Abb. 3: Sommeranomalien der Deutschland-Temperatur, wie in Abb. 1, zusätzlich 30-jährig geglättete Daten (dicke Kurve), die eine ca jährige zyklische Komponente verdeutlichen jährige zyklische Komponente in den Sommeranomalien in BRD Seit ca.1980 ist die quasi 40-jährige Fluktuation von einem linearen Erwärmungstrend nicht mehr unterscheidbar.

7 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Tab 1. Tab. 1: Rangplätze und zugehörige Jahre der sommerlichen sowie Juni-, Juli- und August-Extremwerte der Deutschland-Mitteltemperatur (Rangplatz 1 repräsentiert den wärmsten Sommer bzw. wärmsten Monat). Rangplatz Sommer JuniJuli August ________________________________________________________________________ / / /1781/ /1874/ /1781/ /1874/ /1781/ /1874/ / / a Beachte: 2000er (rot), 1990er (blau), 1980er (grün) und 1970er (hellblau) Jahrzehnte

8 Tab. 2: Lineare Trends in °C and zugehörige Signifikanzschwellen der Deutschland-Temperatur, Sommer- bzw. Juni, Juli- und Augustwerte, für die angegebenen Zeitintervalle. Jahreszeit/MonatZeitintervallTrend [°C] Signifikanzniveau Sommer1901 – > 90 % 1961 – – > 80 % 1974 – > 95 % Juni1901 – – – – > 80 % Juli1901 – – – – > 80 % August1901 – > 90 % 1961 – > 99 % 1971 – – > 95 % Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Tab 2.

9 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Abb.5. Flächenmittel des Sommer- Niederschlags in Deutschland Anhang:

10 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Abb. 2. Abb. 2: Zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine Sommeranomalie von 3.4 °C auftritt. (bei Annahme einer Gaußschen Normalverteilung der zugrundeliegenden Daten ). Diese Wahrscheinlichkeit ist in den letzten beiden Jahrzehnten enorm angestiegen, stellt am Ende mit p=0,0022 jedoch noch immer ein sehr extremes Ereignis dar (Jährlichkeit rund 455 Jahre). Wahrscheinlichkeit für Sommeranomalie >= 3.4 °C __0,0022 <0,0001__ 2

11 Anmerkungen zur Analysemethodik Es wurde eine neue Methodik* angewandt, die es erlaubt, aufgrund beliebiger Häufigkeitsverteilungen (Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen) für beliebig definierte Schwellenwerte und für beliebige Zeitpunkte (der betrachteten Zeitspanne) die Wahrscheinlichkeit für das Über- bzw. Unterschreiten anzugeben. * nach Trömel, 2004, 2005

12 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10,p.7-8 Mögliche Einflussmechanismen der Sommertrends in Deutschland Korrelationsanalyse für unterschiedliche Zeitintervalle ergibt: am deutlichsten: Korrelation zu Treibhausgasen (CO2) auch Deutschland ist beträchtlich vom anthroprogenen Treibhauseffekt beeinflusst, wobei der Nachweis mehr bei den relativ langfristigen Trends als bei den Extremwerten liegt. Auch die Nordatlantik Oszillation, ein interner Zirkulationsmwechanismus der Atmosphäre, kann in der Deutschland Sommertemperaturreihe festgestellt werden. Der solare Aktivitätseinfluss (Sonnenflecken, Solarkonstante) ist identifizierbar, aber schwach Die Sonnenaktivität - Temperatur Korrelation verschwindet in den letzten Jahrzehnten fast völlig. Keine bemerkenswerte Korrelation zu Vulkanismus (außer 1816 Tambora Ausbruch) 3

13 Nach IPCC, 2001; dt. nach Hupfer u. Börngen, Hier gezeigt am Beispiel der Normalverteilung Extremeres Klima? Wahrscheinlichkeitsanalyse

14 Schönwiese,C.D. e.a. :Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse, Manuskript 2003_10, Quelle: Christian-D. Schönwiese *, Tim Staeger, und Silke Trömel J.W. Goethe-Universität, Institut für Meteorologie und Geophysik, Frankfurt a.M. Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse. Eingereicht bei Meteorologische Zeitschrift (in englischer Sprache, Sept. 2003) Verfügbar im AKE-Archiv : (AKE2003H = Herbsttagung 2003 des AKE in Bad Honnef) Zum Originalquelle

15 Einige Vorträge von Prof. Dr. Christian Schönwiese im AKE-Archiv AKE2005H_05 Wie extrem wird das Klima?Wie extrem wird das Klima? DPG2005_SyKE 1.4 Klimawandel im Industriezeitalter –Klimawandel im Industriezeitalter – Beobachtungsindizien und Ursachen AKE2003H_D2 Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse. Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse.

16 Enorme Schäden und Verluste durch die Hitzewelle 4

17 Heat waves and Human Health Link: Intern: EEA2004_CC_Indicators_ofEurope_ppt.pdf Quelle: European Environmental Agency :Indicators of Europes changing climate, EEA- Report 2/2004 EEA, Copenhagen, 2004

18 Quelle: EEA- Report 2/2004 : Indicators of Europes changing climate Paris im Sommer 2003: Temperature Death

19 Todesopfer (Europa): (F 14800, I 4000, D 3500,...) Volkswirtschaftl. Schäden (Europa): 13 Mrd. EURO Topics 2003 Hitze-/Trockensommer 2003 Neuere Zahlen gehen für Europa von Hitzetoten aus *) *) MüRück, DWD, 2005 Quelle: Vortrag von Prof.Schönwiese, Frankfurt, , AKE2005H, zur Urquelle zur Urquelle

20 Wird der Rekordsommer zur Regel ? Christoph Schär (ETH-Zürch ) folgert dies aus den Klimasimulationen mit einem neuartigen regionalen Klimamodell. Urquelle: Schär C, ETH-Zürch, (2004), Nature /nature02300 (2004). Quelle:WissenschaftOnline vom 2004_0113: Rekorde werden zu Regel. ; WO htm 5

21 Urquelle: Schär C, ETH-Zürch, (2004), Nature /nature02300 (2004). Quelle:WissenschaftOnline vom 2004_0113: Rekorde werden zu Regel. ; WO htm Sommertemperaturen im Schweizer Mittelland Beobachtungen und Klimasimulation AD Modell: Kontroll-Experiment Modell: Szenario

22 Oberes Bild: Sommertemperaturen (Juni-August) im Schweizer Mittelland gemäß Beobachtungen ( ) Mittleres Bild: Klimasimulationen für gegenwärtige Klimabedingungen ( ) (Bem.: es handelt sich wohl tatsächlich nur um Simulationen, denn die Einzeljahre finden sich nicht im oberen Bild) Unteres Bild: Klimasimulation AD für zukünftige Klimabedingungen (CO2-Verdopplung) Bemerkungen: Jedes Jahr ist durch eine vertikale Marke dargestellt. Die Verbreiterung der statistischen Verteilung im zukünftigen Klima zeigt die starke Zunahme der Jahr-zu-Jahr-Variabilität. Die beobachteten Sommertemperaturen des Jahres 2003 sind extrem im Vergleich mit vergangenen Beobachtungen, aber solche Bedingungen werden normal unter den vorgegebenen Szenario- annahmen (Verdoppelung des atmosphärischen CO2 bis zum Ende des 21.Jhd). Sommertemperaturen im Schweizer Mittelland Urquelle: Schär C., ETH-Zürch, (2004). Quelle:WissenschaftOnline vom 2004_0113: Rekorde werden zu Regel. ; WO htm

23 Ablage

24 Schönwiese,C.D. e.a.:Der Hitzesommer 2003 in Deutschland. Einige vorläufige Ergebnisse einer statistischen Zeitreihenanalyse Manuskript 2003_10, Abb.1 Abb. 1: Sommeranomalien (Mittel aus Juni, Juli und August, Abweichungen vom Mittelwert ) der bodennahen Deutschland-Lufttemperatur (Flächenmittel), Säulen, mit Jahresangaben für einige extrem warme Sommer und polynomialer Komponente, lila Kurve, die zunächst einen Abkühlungstrend und ab ca einen Erwärmungstrend anzeigt. bisher einmaliger Sprung in >


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