Schlussfolgerungen und Perspektiven

Die Experimente im Rahmen von CCHYDRO schafften eine einmali-ge Datenbasis zur Einschätzung der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Wasserressourcen der Schweiz. Bis ins Jahr 2014 sollten weitere Berech-nungen realisiert werden, in welchen weitere Emissionsszenarien als Basis für die hydrologischen Experimen-te dienen. Solche Szenarien (A2 und RCP3PD) sind im Bericht «Szenari-en zur Klimaänderung in der Schweiz CH2011» (CH2011 2011) beschrie-ben. Zudem könnte der von uns ver-wendeten Ansatz zur Einbindung von Klimaszenarien («Delta-Change») mit weiteren Ansätzen («Bias-Korrektur»

und «Quantile Mapping») ergänzt wer-den und somit robustere Grundlagen für Aussagen betreffend der Auswir-kung der Klimaänderung auf Extre-mereignisse geschaffen werden.

Bereits jetzt konnten einige Folgestu-dien realisiert und neuartige operati-onelle Vorhersagesysteme entwickelt werden. Solche Prognosen sind als Ent-scheidungsgrundlagen zur frühzeitigen Erkennung kritischer Abweichungen der Wasserverfügbarkeit gegenüber dem Durchschnittswert zu interpretie-ren. Seit März 2011 läuft ein Prototyp eines solchen Vorhersagesystems für einige schweizerische mittelgrosse Ein-zugsgebiete (die Thur, die Emme und das Dischma). Eine Ausweitung auf die gesamte Schweiz wird demnächst ange-strebt.

Die Ergebnisse aus retrospektiven Langfristvorhersagen zeigen, dass die Qualität der Anfangsbedingungen eine übergeordnete Bedeutung für die Güte der Vorhersagen hat. Für uns bedeu-tet dies, dass in den nächsten Jahren die Forschung viele Ressourcen in die Untersuchung der Assimilation von Beobachtungen investieren muss.

Eine solche Assimilation betrifft zum Beispiel die Nutzung der Daten vom gemessenen Abfluss, der

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Van der Linden, p.; MitCheLL, J., 2009:

ENSEMBLES: climate change and its impacts: summary of research and results from the ENSEMBLES project. Met Office Hadley Centre.

Vitart, F.; Buizza, r.; aLonso BaLMaseda, M.; BaLsaMo, g.; BidLot, J.-r.; Bonet, a.;

Fuentes, M.; hoFstadLer, a.; MoLteni, F.; paLMer, t.n., 2008: The new VarEPS-monthly forecasting system: A first step towards seamless prediction, Q. J. R.

Meteorol. Soc. 134: 1789–1799.

ViViroLi, d.; weingartner, r.; gurtz, J., 2008: Prozessbasierte Hochwasserab-schätzung in ungemessenen mesoskali-gen Einzugsgebieten der Schweiz. Wasser energ. luft 100, 2: 125–130.

ViViroLi, d.; zappa, M.; gurtz, J.; wein

-gartner, r., 2009: An introduction to the hydrological modelling system PREVAH and its pre- and post-processing-tools.

Environ. Model. Softw. 24, 10: 1209–1222.

zappa., M; Vogt, s., 2007: Hochwasservor-hersagesysteme der neusten Generation im Praxis-Test. Forum für Wissen 2007:

25–31.

MAP D-PHASE: Real-time demonstra-tion of hydrological ensemble predicdemonstra-tion systems. Atmos. Sci. Lett. 9, 2: 80–87.

roMang, h.; zappa, M.; hiLker, n.; ger

-Ber, M.; duFour, F.; Frede, V.; Bérod, d.; opLatka, M.; rhyner, J., 2011: IFKIS-Hydro – Early Warning and Information System for Floods and Debris Flows. Nat.

Hazards. 56: 509–527.

sChattan, p., 2012: Kopplung eines Wald-entwicklungsmodells mit einem hydrolo-gischen Modell zur Quantifizierung der Auswirkung des Klimawandels auf den Wasserhaushalt Schweizer Einzugsgebie-te, Masterarbeit, UNI Bonn und WSL.

seneViratne, s.; seiBert, J.; stähLi, M.;

seidL, i.; zappa, M.; weiLer, ; stahL, k., 2009: Early recognition of critical drought and low- ow conditions in Switzerland - coping with shortages in soil moisture, groundwater and runoff (DROUGHT-CH). Antrag zum NRP61 Projekt. Unver-öffentlicht.

SGHL, Schweizerische Gesellschaft für Hydrologie und Limnologie und CHy, Hydrologische Kommission (Hrsg.), 2011:

Auswirkungen der Klimaänderung auf die Wasserkraftnutzung – Synthesebe-richt. Beitr. Hydrol. Schweiz 38: 28 p.

stähLi, M.; rayMond praLong, M.; zap

-pa, M.; Ludwig, a., pauL, F.; Bosshard; t., dupraz, Ch., 2011. Auswirkungen auf die Wasserverfügbarkeit und Strompro-duktion an den Beispielen Oberhasli und Mattmark. Wasser energ. luft 103, 4: 285–

291.

CHR, 2010: Assessment of Climate Change Impacts on Discharge in the Rhine River Basin – Results of the RheinBlick 2050 Project. Report No I-23 of the CHR.

212 p.

eVensen, g., 2009: Data Assimilation: The Ensemble Kalman Filter. 2^nd Edition.

Berlin, Springer. 279 S.

FundeL, F.; Jörg-hess, s.; zappa, M., 2012:

Long-range hydrometeorological ensem-ble predictions of drought parameters, Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss. 9: 6857–

6887.

huBaCher, r.; sChädLer, B., 2010. Wasser-haushalt grosser Einzugsgebiete im 20.

Jahrhundert. Hydrologischer Atlas der Schweiz (HADES), Tafel 6.6. Bern Jonas, t., 2012. Monitoring von

Schneewas-serresourcen in der Schweiz. Forum für Wissen 2012: 7–12.

köpLin, n.; ViViroLi, d.; sChädLer, B.;

weingartner, r., 2010: How does clima-te change affect mesoscale catchments in Switzerland? a framework for a com-prehensive assessment. Adv. Geosci. 27:

111–119.

kruse, s.; seidL, i.; stähLi, M., 2010: Infor-mationsbedarf für die Früherkennung von Trockenheit in der Schweiz. Die Sicht potentiell betroffener Nutzergruppen.

Wasser energ. luft 102, 4: 305–308.

LeiBundgut, Ch., 2010: Nachhaltige Siche-rung von Wasserressourcen – das NFP 61 im Spiegel globaler und nationaler Her-ausforderungen. Wasser energ. luft 102, 3:

222–228.

LisChke, h.; ziMMerMann, n.e.; BoLLiger, J.; riCkeBusCh, s.; LöFFLer, t.J., 2006:

TreeMig: A forest-landscape model for simulating spatio-temporal patterns from stand to landscape scale. Ecol. Model.

199, 4: 409–420.

pauL, F.; MaisCh, M.; rothenBühLer, C.;

hoeLzLe, M.; haeBerLi, w., 2007: Calcu-lation and visualisation of future glacier extent in the Swiss Alps by means of hyp-sographic modelling. Glob. Planet. Chang.

55, 4: 343–357.

pFaundLer, M.; zappa, M., 2006: Die mitt-leren Abflüsse über die ganze Schweiz – Ein optimierter Datensatz im 500 × 500 m Raster. Wasser energ. luft 4: 291–298.

rayMond-praLong, M.; turowski, J.M.;

riCkenMann, d.; Beer, a.; Metraux, V.;

gLassey, t., 2011: Auswirkungen der Kli-maänderung auf die Geschiebefracht in Einzugsgebieten von Kraftwerksanlagen im Kanton Wallis. Wasser energ. luft 103, 4: 278–285.

Abstract

Forecasts and scenarios of snow and water resources in Alpine environments During the last few years hydrological models have been applied to estimate current and future spatial and temporal availability of water resources in different areas of the European Alps. In parallel, large efforts have been allocated for the development and operational application of hydrological ensemble prediction systems. WSL has been active in all these fields and is now testing opportunities of combining the outcomes of climate impacts studies with operational forecasting.

In the framework of the CCHYDRO Project a water resources climatology for the control period 1980-2009 and scenarios for two 30-years periods in the future have been created. Results point out, that the seasonal accumulation of snow water will drastically reduce by the end of the 21st century and have large impact on the seasonal distribution of water resources in Switzerland.

From the NRP61 project DROUGHT-CH tools for improving the prediction of water resources availability with lead times of up to 1 month and climatology-based extrapolations for up to 120 days have been realized. First applications show that, depending on the quality of the initial conditions, the forecasts of water storage and low-flow can yield added value for stakeholders concerning lead times of over 20 days, while the forecasts of high discharge and floods show no added value for lead times larger than 10 days.

Our next goal is the establishment of a system for the early detection of anomalies in the temporal and spatial availability of water resources in Switzerland.

Keywords: water resources, snow resources, hydrological modelling, climate change, operational extended-range forecasts.

Forum für Wissen 2012: 29–35 29

Natürliche und technische Schneesicherheit in einer