Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Hennef 22.02.2006 1 Vom Klimawandel zum Wasserschaden - Einflussfaktoren, Wirkungsmuster & Unsicherheiten Manfred Stock, Potsdam-Institut.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Hennef 22.02.2006 1 Vom Klimawandel zum Wasserschaden - Einflussfaktoren, Wirkungsmuster & Unsicherheiten Manfred Stock, Potsdam-Institut."—  Präsentation transkript:

1 Hennef Vom Klimawandel zum Wasserschaden - Einflussfaktoren, Wirkungsmuster & Unsicherheiten Manfred Stock, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) DWA-Expertengespräch: Klimawandel - Konsequenzen für die Siedlungsentwässerung INHALT 1.Ursachen Wirkungen bei Starkregenereignissen 2.Beobachtete Veränderungen beim Niederschlag 3.Ansätze zur Abschätzung zukünftiger Veränderungen 4.Mögliche Konsequenzen zur Anpassung

2 Hennef Klimaveränderung Extremereignisse ? Klimawandel Mittlerer Bodenabtrag Deutschlands seit dem 7. Jh. (Bork et al. 1998: Abb. 5.3) Im Jahre des Herrn 1342, am zwölften Tage vor den Kalenden des August, das war am Sonntag vor Jacobi, schwoll der Main so stark an wie nie zuvor, dass er oberhalb der Stufen des Würzburger Doms und darüber hinaus die ersten steinernen Statuen umspülte. Die Brücke mit ihren Türmen, die Mauern und viele steinerne Häuser in Würzburg stürzten zusammen. In diesem Jahr gab es eine ähnliche Überschwemmung in ganz Deutschland und anderen Gebieten. Zitiert nach: Rüdiger Glaser, Klima- geschichte Mitteleuropas, 2001; S. 200 ? SchadensereignisseMaßnahmen 2.1: Das historische Schadensereignis, bei dem Deutschland einen Großteil seiner Brücken verlor, kann als Vorbote einer beginnenden Klimaveränderung vom Klimaoptimum des Mittelalters zur sog. Kleinen Eiszeit angesehen werden.

3 Hennef Ursachen - Wirkungen - Effekte © Klimawandel Schadensereignisse Zirkulation & Großwetterlagen 1 Regionalklima & Lufttransport 2 Lokalklima: Verdunstung, Konvektion, Mehrphasenkondensation, Wolkenbildung & Niederschlag 3 Landoberfläche 4 Starkregenereignisse 5a 7 6 Hydrologie: regionale Abflüsse, lokale Strömungs- und Poolprozesse 5b 7 Maßnahmen

4 Hennef Veränderungen bei Großwetterlagen I Andauer der Großwetterlagen in Europa (10-jährig gleitende Mittelwerte, Gerstengarbe & Werner 2005)

5 Hennef Veränderungen bei Großwetterlagen II Häufigkeit verschiedener Großwetterlagen im Sommer; (10-jährig gleitende Mittelwerte, Gerstengarbe & Werner 2005) NWA, NWZ SWA, SWZ, SEA, SEZ, SA, SZ, TB, TRW

6 Hennef Niederschlag: Jahressumme & Trend Datenbasis: 1693 DWD-Stationen; Modellierung und Rechnung: Gerstengarbe & Werner 2005 Trend [mm] Mittel [mm]

7 Hennef Niederschlagstrend: Sommer / Winter Schönwiese & Trömel 2005: Zeitreihe in Deutschland – Überschreitungswahrscheinlichkeit von 180 mm

8 Hennef Änderung Wahrscheinlichkeit Starkregenereignisse S. Trömel & C.-D. Schönwiese, PIK Workshop December 12-13, 2005 > 95th percentile

9 Hennef Veränderung - Niederschlagswahrscheinlichkeit Schönwiese et al (INKLIM 2012)

10 Hennef Karl & Trenberth, SCIENCE (302), Dec Intensity Classes of Seasonal Precipitation Seasonal total precipitation: 230mm±5mm. Temperature classes: blue -3˚C to 19˚C, pink 19˚C to 29˚C, dark red 29˚C to 35˚C.

11 Hennef Gewitterhäufigkeit und Konvektionsindizes Konvektionsindizes als Gewitterindikator: CAPE =: Convective Available Potential Energy CIM =: Convective Inhibition C Kottmeier, M Kunz, T Hofherr, N Lichtenberger, J Sander, Karlsruhe 2005 (KLARA 2005) Zunahme der Anzahl der Gewittertage im Zeitraum Zunahme der Anzahl von Tagen mit hohen Gewitterpotenzial im Zeitraum (Station Stuttgart)

12 Hennef Trends der Häufigkeit von Starkregentagen Starkregentage (> 30 mm) im Sommer (Juni-August) (30-jährige Glättung) W. Fricke, GAW-Brief Nr.12 (2002)

13 Hennef Trends der Häufigkeit von Starkregentagen Starkregentage (> 30 mm) im Sommer (Juni-August) (30-jährige Glättung) W. Fricke, GAW-Brief Nr.12 (2002)

14 Hennef Niederschlag > | | < ~18 km Regionalisierung Klimawandel Wasserhaushalt T ~250 km Globales SzenarioGCM Klimamodell global ? lokal Niederschlag 2050 Infrastruktur Böden/ Geologie Landnutzung Hydrologie Klimadaten

15 Hennef Regionalisierung von Klimaszenarien Skale ~250 km ECHAM4-OPYC3 MPI Hamburg Globales Klimamodell ~18 km Rand- und Anfangswerte REMO MPI Hamburg Regionales Klimamodell Beobachtungs- daten Zirkulations- muster WettReg Meteoresearch Statistisches Downscaling Beobachtungs- daten generalisierte Trendinformation STAR PIK-Potsdam CLM (nichthydrostatisch)

16 Hennef Regionale Verteilung zukünftiger Niederschläge Gerd Bürger 2004 (www.dfnk.de)www.dfnk.de IST-Klima Jahresmittel 1800 – jährige Datenfenster BAU-Klima IST-Klima

17 Hennef Difference between and (A2, HadRM3-P) Mean precipitation Annual maximum precipitation Kundzewicz et al. (2004) Klimawandel Niederschlagsverteilung I

18 Hennef Christensen & Christensen, Nature 2003 Klimawandel Niederschlagsverteilung II Relative percentage change in precipitation for July-September in the IPCC A2 scenario with respect to the present day seasonal mean five-day mean (> 95th percentile)

19 Hennef Rückkopplungen und Modellfehler Trenberth et al. 2003

20 Hennef DischargePrecipitation urbanized area natural area Wasserabflussverteilung

21 Hennef Zeitreihen- und Skalenanalyse I Trends Abflussdaten Donaueinzugsgebiet: О fallend О nicht signifikant О steigend (Craigmile-Percival Trendanalyse + wavelets) Kallache et al. 2005

22 Hennef Zeitreihen- und Skalenanalyse II Korrelationsstruktur der Abflussdaten Donaueinzugsgebiet: schwach Stark korreliert langzeit kurzzeit Kallache et al. 2005

23 Hennef Siedlungsentwicklung Thomas Loster, MuRe 2004

24 Hennef Zuweisung ortsabhängiger Gefährdungsklassen Thomas Loster, MuRe 2004

25 Hennef safe unsafe Einflussfaktoren bei Schadensereignissen GEWÄSSER extreme Pegel & Strömungen Häufigkeit F(r,u,h) UFER- und FLUSSBETT UMBAU Extrem- Wetter KLIMALANDSCHAFT STARKREGEN extreme Abflüsse Gelände- & Bodenzustand SIEDLUNGEN RISIKO R(r,w,u,h) = F*L W Werte Schadens- potenzial Konsequenzen L(r,w) Schutz- potenzial r : regionale Lage w : Werteverteilung u : Strömungsgeschwindigkeit h : Wasserstandshöhe

26 Hennef Resümee 1.Starkregenereignisse haben vielfach an Häufigkeit und Intensität zugenommen. Dies ist regional sehr unterschiedlich ausgeprägt und vereinzelt zeigen sich auch abnehmende Trends. 2.Bei großen Flutereignissen zeigt sich bisher kein signifikanter Trend, allerdings deutet sich bei Flutereignissen insgesamt ein Anstieg an. Hinweis auf lokale, kleinräumige extreme Ereignisse: Hot Spots! 3.Eine Anpassung der Siedlungsentwässerung an den Klimawandel ist notwendig und erfordert regional differenzierte Maßnahmen. 4.Die Ursachen-Wirkungsanalyse braucht eine Kombination von: - verifizierten regionalen hydrometeorologischen Datenreihen auf Stundenbasis, - innovativen Verfahren der Zeitreihen- und Skalenanalyse sowie - statistischen und dynamischen nichthydrostatischen Klimamodellen. 5.Sowohl Datenlage wie Zustand der Modelle sind derzeit noch für eine Projektion zukünftiger Entwicklungen unbefriedigend bis ungenügend.

27 Hennef Danke! Its better to be vaguely right, than precisely wrong. (K. Popper) Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

28 Hennef Literatur- & Quellenhinweise F.-W. Gerstengarbe, P. C. Werner, 2005: Katalog der Großwetterlagen Europas ( ) nach Paul Hess und Helmut Brezowsky, 6., verbesserte und ergänzte Auflage (September 2005); PIK-Report No.100 (www.pik- potsdam.de/publications/pik_reports)www.pik- potsdam.de/publications/pik_reports Wolfgang Fricke, Uwe Kaminski, Hohenpeißenberg (2002): Ist die Zunahme von Starkniederschlägen auf veränderte Wetterlagen zurückzuführen?; GAW-Brief Nr.12 (www.dwd.de/de/FundE/Observator/MOHP/hp2/gaw/gaw_briefe/gaw_briefe.htm)www.dwd.de/de/FundE/Observator/MOHP/hp2/gaw/gaw_briefe/gaw_briefe.htm Integriertes Klimaschutzprogramm - INKLIM 2012; Abschlussbericht zu Baustein II (2005), Klimawandel und Klimafolgen in Hessen (www.hlug.de/medien/luft/inklim)www.hlug.de/medien/luft/inklim KLARA - Klimawandel - Auswirkungen, Risiken, Anpassung; M. Stock (Hrsg.) (July 2005), PIK- Report No.99 (www.pik- potsdam.de/publications/pik_reports)www.pik- potsdam.de/publications/pik_reports DWD 2005: Rudolf, B., H. Frank, J. Grieser, G. Müller-Westermeier, J. Rapp, W. Trampf, Hydrometeorologische Aspekte des Hochwassers in Südbayern im August 2005; (www.dwd.de/en/FundE/Klima/KLIS/int/GPCC/News/Bilder/Hochwasser- Bayern-2005.pdf)www.dwd.de/en/FundE/Klima/KLIS/int/GPCC/News/Bilder/Hochwasser- Bayern-2005.pdf Deutsches Forschungsnetz Naturkatatrophen (DFNK), Abschlussbericht Herausgeber: Dr.-Ing. Bruno Merz, Dr. Heiko Apel, GeoForschungsZentrum Potsdam (www.dfnk.de)www.dfnk.de Schönwiese & Trömel 2005: Langzeitänderungen des Niederschlags in Deutschland; in J. L. Lozán et al. (Hrsg.): Warnsignal Klima: Genug Wasser für alle?, Hamburg 2005 Parry, M.L. (ed.), 2000: Assessment of Potential Effects and Adaptations for Climate Change in Europe: The Europe ACACIA Project. University of East Anglia, Norwich, United Kingdom, 324 pp. PIK Workshop December 12-13, 2005: New Developments in Trend- and Extreme Value Analysis of Hydrometeorological Time Series (www.pik-potsdam.de/skalenanalyse/)www.pik-potsdam.de/skalenanalyse/ M. Kallache, H. Rust, J. Kropp, Stochastic Modelling and Trend Assessment of River Run-Off Data in Southern Germany; Geophysical Research Abstracts, Vol. 7, 04686, 2005

29 Hennef Definition Starkregen Geiger, H., H. Zeller, G. Röthlisberger (1991): Starkniederschläge des schweizerischen Alpen- und Alpenrandgebietes, Band 7, S. 55 ff., Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf Rekorde (DWD 2005): 126 mm in 8 Minuten Füssen, 25. Mai mm / 24 h Zinnwald, Regen mit a) einer im Verhältnis zur Dauer hohen Niederschlagsintensität und b) daher seltenem Eintritt (im Mittel höchstens zwei pro Jahr) Ortsabhängig! KOSTRA-2000 (T=100a)

30 Hennef Ursachen - Wirkungen - Effekte Klimawandel Schadensereignisse Zirkulation & Großwetterlagen 1 Regionalklima & Lufttransport 2 Lokalklima: Verdunstung, Konvektion, Mehrphasenkondensation, Wolkenbildung & Niederschlag 3 Landoberfläche 4 Starkregenereignisse 5a 7 6 Hydrologie: regionale Abflüsse, lokale Strömungs- und Poolprozesse 5b 7 Maßnahmen


Herunterladen ppt "Hennef 22.02.2006 1 Vom Klimawandel zum Wasserschaden - Einflussfaktoren, Wirkungsmuster & Unsicherheiten Manfred Stock, Potsdam-Institut."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen