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Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Klimawandel in Sachsen.

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1 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Klimawandel in Sachsen Wilfried Küchler LfULG Dresden,

2 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Klimawandel in Sachsen Hintergrund Regionale Klimaentwicklung Regionale Klimaprojektion Atmosphärische Zirkulation

3 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Historische Meilensteine in Deutschland (Erste) Modellsimulationen liegen vor (1988) Graßls Projektion (Deutsches Fernsehen 1988) Resultate von Klimaprojektionen (Basis: CO2-Effekt /Atmosphärenmodell) Signifikante Erwärmung in den 90er Jahren (und 21. Jahrhundert) Problem Klimawandel erkannt (1978) Rat von Sachverständigen für Umweltfragen der Bundesrepublik Deutschland warnt (29. April 1978): bei weiterem Anstieg der CO2-Emissionen wird befürchtet: -> Abschmelzen des arktischen Eises -> Merklicher Anstieg der globalen Mitteltemperatur Prof. Dr. Hartmut Graßl Direktor des Met.Instituts der Uni Hamburg (1988) Direktor des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP) bei der WMO der UNO

4 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Zschopau 27. März 2009

5 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler ALASKA - Frühwarnsystem des Klimawandels Veränderung der Jahresmitteltemperaturen In Alaska 1971–2000. (Quelle:Alaska Climate Research Center)

6 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Dresden 15. Juli – ,2 ppm/Jahr ,8 ppm/Jahr ,2 ppm/Jahr

7 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

8 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Globale Temperaturänderungen gegenüber dem heutigen Mittelwert (Mittellinie) der letzten 5,3 Mio. Jahre auf Basis von Tiefseesedimenten Vorfahre der Hominiden

9 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Quelle: Cubasch September 2008

10 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Regionale Trends Lufttemperatur

11 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel

12 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Wärmerekord JahrKälterekord Jahr Frühjahr2007Frühjahr1785 Sommer2003Sommer1816 Herbst2006Herbst1786 Winter2006/07Winter1829/30 Jahr2000Jahr1829 Jahreszeitliche Wärmerekorde und Kälterekorde Basis: Gebietsmittelwerte für Deutschland / Zeitraum

13 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel

14 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

15 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel

16 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Regionale Trends Niederschlag

17 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Beobachtete Ländermittel der Niederschlagsänderung Niederschlagstrend Winter (in %) Quelle: LfUG

18 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009

19 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

20 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel

21 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Kumulative Niederschlagsdefizite der Sommerhalbjahre Vergleich der Dürrejahre 2003 und 2006

22 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

23 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Atmosphärische Zirkulation

24 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel -> Witterungsklimatologie (Flohn) -> Wetterlagen-Konzept Sachsen seit 1999 diagnostisch und prognostisch Atmosphärische Zirkulationsverhältnisse prägen im regionalen Scale die Stärke des Trends (Anstiegs) der Lufttemperatur Dynamik von Extremereignissen (Dürreperioden; Starkregenereignisse) Regionale Differenzierung der Klimaänderungen

25 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Neue aktuelle Forschungsergebnisse Im Zuge des Klimawandels haben sich (in der Nordhemisphäre) bereits veränderte Druck- und Zirkulationsmuster eingestellt. Geophysical Research Letters, 2008 Stanford University, 2009 PIK Potsdam, 2009

26 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Arktis-Klima könnte unwiderruflich gekippt sein Die Temperaturen in der Arktis steigen dramatisch - schneller, als globale Klimamodelle vorhersagen. Geowissenschaftler machen veränderte Strömungen in der Atmosphäre dafür verantwortlich. Der Eisschwund im Nordmeer kann nicht mehr rückgängig gemacht werden, glauben Forscher. "Den Point of no return haben wir im Fall des arktischen Meereises schon überschritten" "Wenn der polare Dipol erhalten bleibt, dann verlieren wir das arktische Meereis 40 Jahre früher als durch den Einfluss der Treibhausgase allein" 05. Dezember 2008

27 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Höhenwetterkarte vom Troposphärischer Kältepol über dem Ural nimmt auf dem 55. Breitenkreis eine sehr südliche Position ein. Dort extrem kalte arktische Festlandsluft und außerordentlich tiefe Temperaturwerte.

28 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Ausgeprägte nord-süd-orientierte Zirkulationsmuster (erhöhtes Potenzial für Temperaturextreme)

29 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

30 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

31 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Jahreszeitliche Trends der Auftrittshäufigkeit der einzelnen Großwetterlagen im Zeitraum

32 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Klimaelement Niederschlag Wetterlagen mit größtem Anteil am Jahresniederschlag in Sachsen-> WZ, NWZ, TRM, TRW (Sommerhochwasser Sachsen) QUELLE: Andreas Köhl, Diplomarbeit, 2008 Veränderungen der Großwetterlagen im Hinblick auf Intensität und räumliche Verteilung der Niederschläge in Sachsen (Untersuchungen für Jahresniederschläge)

33 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

34 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

35 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Niederschlagssummen bei vorwiegender Nord- und Nordwestströmung Niederschlagssumme über 30 Tage

36 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Niederschlagssummen bei vorwiegender Südwestanströmung Niederschlagssumme über 7 Tage

37 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Trog Mitteleuropa / Beispiel

38 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Gleitende 11-Jahresmittel des Anteils am Jahresniederschlag (erhöhtes Potenzial für Niederschlagsextreme)

39 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler

40 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Blockhaus 27. April 2009 Regionale Klimaprojektion

41 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Untersuchungsgebiet: 8 – 17° östliche Länge 48 – 55° nördliche Breite Vergleich: 12 globale Klimamodelle aus neun Ländern Globale Klimamodell-Ergebnisse für Mitteldeutschland Modellvergleich

42 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Globale Klimamodell-Ergebnisse für Mitteldeutschland Modellvergleich

43 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Globale Klimamodell-Ergebnisse für Mitteldeutschland Modellvergleich

44 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Sommer-Niederschläge : Für das Klimaszenario A1B (weiter starke CO2-Emissionen, Klimaschutzmaßnahmen kommen nur bedingt zum Tragen) wurde die Veränderung der Niederschlagsmenge berechnet. Die Karte zeigt, wie sie sich 2090 bis 2099 relativ zu den Jahren 1980 bis 1999 entwickelt. Die Werte beziehen sich auf die Sommermonate Juni, Juli und August. Waren sich weniger als zwei Drittel der Simulationsrechnungen einig, blieb das Gebiet weiß. Schwarze Punkte stehen für eine mehr als 90-prozentige Übereinstimmung der Modelle.

45 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Niederschlagsdifferenz zu in mm (Modell REMO / Szenario A1B) WinterFrühjahr SommerHerbst %

46 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Globale Klimamodell-Ergebnisse für Mitteldeutschland Modellvergleich

47 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Projizierte jahreszeitliche Temperatur- und Niederschlagsänderung für das 21. Jahrhundert in Sachsen Regionale Klimamodelle WETTREG, STAR, REMO und CLM / 3 Emissionsszenarien -> Robuste Signale (je stärker THG-Belastung desto stärker Signal) Lufttemperatur Erwärmung in allen Jahreszeiten - Winter am stärksten / Frühjahr am schwächsten Niederschlag Sommertrockenheit tritt stark hervor- bei REMO in 2. Jahrhunderthälfte Winternässe relativ schwach ausgeprägt - am deutlichsten bei REMO und CLM -> In den Übergangsjahreszeiten z.T. widersprüchliche Modellaussagen

48 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Szenario der Niederschlagsänderung in Sachsen im Sommer in der Dekade gegenüber der Referenzperiode 1981/2000 unter Szenario B2

49 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Szenario der Niederschlagsänderung in Sachsen im Sommer in der Dekade gegenüber der Referenzperiode 1981/2000 unter Szenario A2

50 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Quelle: LfUG, WEREX III, 2004 Häufigkeiten und Andauern von Trockenperioden in Sachsen: Projizierte Trends für das 21. Jahrhundert

51 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Projizierte saisonale Änderung der Niederschlagshöhen , Vergleich zu Referenzwerten

52 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Trockenheit und Dürre im Sommerhalbjahr -> Voraussichtlich Problem Nr. 1 in Sachsen im 21. Jahrhundert Gravierender Temperaturanstieg (unter 2 K unwahrscheinlich; über 6 K nicht auszuschließen) Markanter Rückgang der Niederschläge in der Vegetationsperiode Trockenperioden können erheblich länger andauern (bis zu 90 Tage) Nur moderate Zunahme der Winterniederschläge Umverteilung der Niederschläge setzt sich fort Zusammenfassung Resultate Sachsen

53 Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Autor: Wilfried Küchler Referat: Klimaschutz, Klimawandel Kein Emissionsszenario (IPCC 2007) widerspiegelt die gegenwärtigen globalen Tendenzen der Treibhausgas-Emission. Setzt sich diese Entwicklung fort, müssen vorhandene regionale Klimaprojektionen in Frage gestellt werden. Bis Mitte des 21. Jahrhunderts ist eine signifikante Zunahme extremer Witterungssituationen zu erwarten. Diese Tendenz zeichnet sich diagnostisch bereits ab. Aktuelle sächsische Forschungsvorhaben sind darauf ausgerichtet, offene Fragen der aktuellen und projizierten weiteren Entwicklung zu klären. Zusammenfassung Ausblick DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT


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