T. Staeger, J. Grieser und C.-D. Schönwiese Arbeitsgruppe Meteorologische Umweltforschung/Klimatologie Institut für Meteorologie und Geophysik der J. W. Goethe-Universität Frankfurt/M. Der Nachweis des anthropogenen Klimawandels in Beobachtungsdaten und Änderungen des Extremverhaltens T. Staeger, J. Grieser und C.-D. Schönwiese

Teil I: Der anthropogene Klimawandel Quelle: IPCC 2001 Teil I: Der anthropogene Klimawandel Fakten: Der Mensch verändert den atmosphärischen Strahlungshaushalt durch den Eintrag von Treibhausgasen Natürliche Faktoren haben im letzten Jahrhundert lediglich einen kleinen Beitrag zu Veränderungen dieses Strahlungshaushaltes geleistet

Die bodennahe Weltmitteltemperatur ist im 20. Jhr. um ca Die bodennahe Weltmitteltemperatur ist im 20. Jhr. um ca. 0,6°C angestiegen Quelle: IPCC 2001

Die Erwärmung im 20. Jhr. Ist wahrscheinlich die stärkste der letzten 1000 Jahre Quelle: IPCC 2001

Fragen: Welcher Anteil dieser Erwärmung ist durch menschliche Einwirkung verursacht? Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, das der menschliche Einfluss das Klima verändert? Wie sieht die räumliche Verteilung dieser Wahrscheinlichkeit aus? Kann man den anthropogenen Treibhauseffekt auch in anderen Klimaelementen (z.B. Niederschlag) nachweisen?

Der Nachweis des anthropogenen Klimawandels in der bodennahen Weltmitteltemperatur:

Der Nachweis des anthropogenen Klimawandels bei feinerer räumlicher Differenzierung:

Der Nachweis des anthropogenen Klimawandels in Europa:

Der Nachweis des anthropogenen Klimawandels in Europa - Niederschlag:

Fazit Teil I: Die globale Erwärmung im 20. Jhr. ist hauptsächlich durch den Menschen verursacht. Dies hat im globalen Mittel mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit zu einem Klimawandel geführt. Bei feinerer räumlicher Differenzierung und regionaler Betrachtung ist dieser Klimawandel schwerer nachweisbar In anderen Klimaelementen wie z.B. dem Niederschlag ist ein anthropogener Einfluss sichtbar, jedoch weit schwieriger nachweisbar als in der Temperatur

Teil II: Änderungen des Extremverhaltens Quelle: IPCC 2001 Warum interessieren wir uns für Extreme? Wir Menschen können nicht wahrnehmen, wenn es in 100 Jahren um ca. 1°C wärmer wird. Wir spüren jedoch sehr deutlich, ob es extrem warm oder kalt ist, ob es extrem viel oder wenig regnet, ob es extrem stark stürmt. Was sagt uns die Wissenschaft über Änderungen des Extremverhaltens in Verbindung mit dem Klimawandel?

Elementare Begriffe der Extremwertanalyse: Festlegung von Schwellenwerten

Zeitreihe = Struktur(t) + Rauschen (t) Was ändert sich bei instationären Zeitreihen? Mann muss das Rauschen von dem strukturierten Anteil abspalten: Zeitreihe = Struktur(t) + Rauschen (t) Die Kenngrößen Eintrittswahrscheinlichkeit und Risiko sind in diesem Fall zeitabhängig!

Beispiel: Harmonischer Oszillator plus Rauschen

Beispiel: Augusttemperaturen in Frankfurt/Main

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! Fazit Teil II: Extreme sind wichtiger als mittleres Verhalten Informationen über das Extremverhalten einer Klimvariablen können aus deren mittleren Verhalten gewonnen werden Kleine Veränderungen des Mittels können zu sehr großen Veränderungen des Extremverhaltens führen Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!