Session DACH-8: Klimawandel, Klimavariabilität und Auswirkungen

Kumulierte Wetterextreme durch anhaltende Strömungsmuster

Ein bislang unterschätztes Risiko?

P. Hoffmann, B. Fallah, Ch. Menz, F. Wechsung, F. Hattermann

AG: Hydroklimatische Risiken

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Gibt es ein Maß für die Beständigkeit einer Wetterlage?



Wenn nicht, dann habe ich eins!

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Stichwort: Bilderkennung

I0: Image d=0 I1: Image d+1 I2: Image d+2 ... I9: Image d+9
...
SSIM0(I0,I0)\mathrm{SSIM_0(I0,I0)} SSIM1(I0,I1)\mathrm{SSIM_1(I0,I1)} SSIM2(I0,I2)\mathrm{SSIM_2(I0,I2)} ... SSIM9(I0,I9)\mathrm{SSIM_9(I0,I9)}

vom Structural SIMilarity Index zum Weather Persistence Index

WPI=100⋅110∑d=09SSIMd\mathrm{WPI=100\cdot\frac{1}{10}\sum_{d=0}^{9}SSIM_{d}}

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Spaghettilinien vs Wetterbeständigkeitsindex


Hoffmann et al. (2021)\tiny\textcolor{magenta}{Hoffmann~et~al.~(2021)}

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Warum brauchen wir den?

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Zeitgleiches Auftreten mehrerer Wetterextreme in mittleren Breiten

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Nordhemisphärischer Sommer

klimatologische Auswertungen
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Anomalien


Hoffmann et al. (2021)\tiny\textcolor{magenta}{Hoffmann~et~al.~(2021)}

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Langzeittrends


Hoffmann et al. (2021)\tiny\textcolor{magenta}{Hoffmann~et~al.~(2021)}

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Korrelationen


Hoffmann et al. (2021)\tiny\textcolor{magenta}{Hoffmann~et~al.~(2021)}

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Projektionen

Historische Simulationen Zukünftige Simulationen
1961-2005 2051-2095

Wahrscheinlichkeitsdichte für positive Trends: CMIP5, RCP8.5

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Unterschätzung der Risiken in Szenariendaten?

durchaus, Bsp. Trockenjahre vergleichbar wie 2018
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Relevanz für Deutschland

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Beständigkeit von extremen Wetterbedingungen

Hitzewellen Dauerregen Sturmserien
2018/08/12 - 2018/08/20 2013/05/24 - 2013/06/01 2022/02/15 - 2022/02/23
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Einfluss von Beständigkeit: Bsp. Potsdam 1981-2021


beständigere Strömungsmuster begünstigen Phasen mit Hitze, Trockenheit und Dauerregen

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Hess-Brezowsky Großwetterlagen


höhere Beständigkeit über alle Klassen im Juni, Juli, April, ...

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Fazit


Retrospektive Analysen der Wetterbeständigkeit nützlich:


  • um Zusammenhänge zu anderen meteorologischen Feldern herzustellen

  • um Auslöser von Witterungsextremen klimatologisch zu bewerten

  • und um Klimamodellsimulationen jenseits langfristiger Trends einzuordnen