Zusammenfassung
Hintergrund¶
Kritikalität von Wettermustern¶
Kritische Großwetterlagen über Europa sind auch zumeist mit kritische Wettermustern in Deutschland verbunden und verursachen wiederkehrend charakteristische Schadensmustern an der Schieneninfrastruktur der Deutschen Bahn.
Der Klimawandel hat bereits über natürliche Schwankungen hinaus zu Veränderungen in der Häufigkeit, Andauer und Kritikalität von Wettermustern geführt und wird es in den kommenden Jahrzehnten weiter tun.
In dieser Studie wurden Daten zum beobachteten Klimawandel in Deutschland aktualisiert, durch verfügbare Modellsimulation ergänzt und mittels Musteranalysen verfeinert.
Daten¶
Die Auswertung der Basisdaten nach kritischen Wetter- und Schadensmustern wurden auf Produktionsdurchführungen (PD) durchgeführt. Dabei handelt es sich um räumliche Einheiten, die feiner als Bundesländer und grober als Landkreise sind. Für jeden Tage in der Beobachtung oder Simulation sind zudem Eigenschaften der vorherrschenden Großwetterlage bekannt und werden zur Kritikalitätsanalyse herangezogen.
Stationsbeobachtungen¶
- Meßnetz Deutscher Wetterdienst
- 1961-2019
- aggregiert auf 34 Produktioneinheiten
regionale Klimamodellsimulationen¶
- Modellensemble ReKLiEs-De
- 1971-2100
- Szenarien: RCP2.6 (6 Modelle) und RCP8.5 (20 Modelle)
Großwetterlagen¶
- Gültigkeit für Großregion Europa
- Unterscheidung zwischen 30 Typen
- 1961-2019 beobachtet (Hess/Brezowski)
- 1971-2100 extrahiert (Bildvergleich)
Störmeldungen¶
- 2015-2018
- aggregiert auf 34 Produktionsdurchführungen (PD)
meteorologische Tagesdaten¶
| Langname | Kurzname | Einheit |
|---|---|---|
| Tagemittel der Temperatur | tmit | °C |
| Tagemaximum der Temperatur | tmax | °C |
| Tagessumme des Niederschlags | nied | mm |
| Tagesmaximum der Windgeschwindigkeit | wmax | m/s |
Klimaindikatoren¶
| Langname | Kurzname | Schwellwert/Perzentil | Einheit |
|---|---|---|---|
| Jahresmitteltemperatur | tmit50 | °C | |
| Hitzetage | tmax30 | 30°C | Tage |
| Hitzeintensität | tmax99 | 99th | °C |
| Eistage | tmax00 | 30°C | Tage |
| Kälteintensität | tmax01 | 1th | °C |
| Starkregentage | nied20 | 20mm | Tage |
| Regenintensität | nied99 | 99th | mm/d |
| Sturmtage | wmax17 | 17m/s | Tage |
| Orkantage | wmax23 | 23m/s | Tage |
Methoden¶
Durch Berücksichtigung von Großwetterlagen über Europa wird jedem Tag neben einem lokalen Wetter- und Schadenscharakter als auch ein Merkmal zugeordnet, welches die vorherrschende Form der großräumigen Zirkulation beschreibt. Somit lassen sich kausale Zusammenhänge nach dem Prinzip der Ursache und Wirkung aufdecken.
Beobachtete Langzeittrends v. Klimaindikatoren¶
- - Karten, Diagramme und Tabellen
Zusammenhang zw. Wetter- u. Schadensmustern¶
- - Extreme Schadensmuster
- - Muster je Großwetterlage u. Monat
Simulierte Langzeitrends¶
- - Schwellwertkorrektur
- - Karten, Diagramme und Tabellen
- - Großwetterlagen durch Bildvergleich
Kritikalität von Wettermustern¶
- - Schadensmuster je Schwellwert
- - Entscheidungsmodell zw. GWL und Meldungen
Ergebnisse¶
Interaktive Webseiten dienen der Organisation von Ergebnisse und sollen die Zielgruppe befähigen, wissenschaftliche Erkenntnisse in langfristige Entscheidungsprozesse einzubinden. Dabei orientieren sich die Analysen sowohl an praktischen als auch an wissenschaftlichen Fragestellungen.
Ergebnisübersicht¶
Eine sortierbare Tabelle stellt den zentralen Anker dar, der die aus den Basisdaten abgeleiteten Klimaindikatoren je Produktionsdurchführung zusammenzuführt, um regionale Unterschiede herauszuarbeiten und weitergehenden Analyseergebnisse einzubinden.
Unsicherheiten¶
Die Zusammenschau der langfristigen Klimaänderungssignale für extreme Wetterbedingungen je Klimamodellsimulation und bereits beobachtete Veränderungen illustriert sowohl Unsicherheiten als auch Einigkeiten in der Richtung der Veränderung. Klar ist, dass sich die projizierten Entwicklungen nahtlos an die beobachteten Tendenzen anschließen und das die reale Welt der simulierten Welt etwas vorauseilt.
Kritikalität¶
An Tagen mit extremen Wetterbedingungen gibt es Deutschlandweit deutlich mehr Störmaldungen als im Mittel. Bis zu 50% mehr Meldungen an Tagen mit starkem Wind. In einzelnen können es sogar über 100% sein.
Schadensmuster
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Großwetterlagen¶
Die Häufigkeit von Großwetterlagen über Europa in globalen Klimamodellen zeigen im Mittel eine geringe Sensitivität. Lediglich die Westwindwetterlagen (WZ) und stabile Hochdruckrücken (BM) werden häufiger.
Wetter- u. Schadensmuster¶
sss
Großwetterlagen
Schlussfolgerung¶
sss
Bewertungstabelle¶
sss
| Erwärmung | +1 Grad | +2 Grad | +4 Grad |
|---|---|---|---|
| $$\textbf{Hitze}$$ | $$\nearrow\nearrow\nearrow$$ | $$\nearrow\nearrow\nearrow$$ | $$\nearrow\nearrow\nearrow$$ |
| $$\textbf{Kälte}$$ | $$\searrow\searrow$$ | $$\searrow\searrow$$ | $$\searrow\searrow$$ |
| $$\textbf{Starkregen}$$ | $$\nearrow$$ | $$\nearrow\nearrow$$ | $$\nearrow\nearrow$$ |
| $$\textbf{Trockenheit}$$ | $$\nearrow$$ | $$\nearrow$$ | $$\nearrow\nearrow$$ |
| $$\textbf{Schnee}$$ | $$\searrow$$ | $$\searrow$$ | $$\searrow\searrow$$ |
| $$\textbf{Sturm}$$ | $$\longrightarrow$$ | $$\longrightarrow$$ | $$\longrightarrow$$ |