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Teil 9: Neoklima. Extremereignisse

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(1)

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Christian-D. Schönwiese Universität Frankfurt/Main

Institut für Atmosphäre und Umwelt

© ESA/EUMETSAT: METEOSAT 8 SG – multi channel artificial composite colour image, 23-5-2003, 12:15 UTC

Teil 9: Neoklima –

Extremereignisse

(2)

Wird das Klima extremer?

Hitze/Dürre, Düsseldorf, Aug. 2003

180 Tote, mind. 4-5 Mrd. US$ Schäden Mitteleuropa: 70 000 Tote, 13 Mrd. US$

Taifun Haiyan, Philippinen, Nov. 2013

6235 Tote, 10,5 Mrd. US$ ~100 Tote, Schäden noch unsicher Hochwasser,

Erftstadt, Juli 2021

Tornados, USA, Dez. 2021

2

(3)

Hochwasser Anfang Juni 2013, Süd- und Ostdeutschland 25 Todesopfer, ca. 12 Mrd. € volkswirt. Schäden

Passau bei Halle

Deggen-

dorf A8 bei Traunstein 3

(4)

Hochwasser in Rheinland-Pfalz (RP) und Nordrheinwestfalen (NRW), Juli 2021

Ahr in Schuld (Eifel) bei Alzenau (RP), 14.7.2021

Tote: RP 133, NRW 47, insgesamt 180 (Wikipedia, Stand Sept. 2021)

Schäden: 4,5 - 5,5 Mrd. € (Bundeszentr.Polit.Bild., vorläufige Schätzung) 15.7.2021

4

(5)

Taifun Haiyan, Philippinen,

7.-11. Nov. 2013

Druck-Min. pmin = 895 hPa Böen-Max. vmax =315 km/h

6235 Todesopfer 10,5 Mrd. US$ Schäden

Wikipedia, Abruf 18.12.2014; diverse Bildquellen (Google) 5

(6)

Hurrikan-Serie 2017, u.a.:

Harvey, 25.8. - 1.9.

pmin = 938 hPa, vmax = 215 km/h Irma, 6. - 14.9.

pmin = 914 hPa, vmax = 300 km/h Maria, 19. - 22.9.

pmin = 908 hPa, vmax = 280 km/h Σ 324 Tote, 220 Mrd.US $ Schäden

Irma, 8.9.17

Irma, Virgin Islands Maria, Puerto Rico 5a

(7)

Flächenbrände: Wald und Siedlungen

8.- 25. Nov. 2018: Kalifornien (USA), 88 Tote (bisheriger Rekord), allein in Paradise 14 000 Wohnhäuser abgebrannt, wirtschaftl.

Schäden insgesamt 16,5 Mrd., davon versichert 12,5 Mrd. US$.

2019/2020 erneut ausgedehnte Waldbrände in Kalifornien (USA), 2019 außerdem auch in Australien und anderen Regionen.

29. Juni 2021: Hitzerekord (49,6 °C) in Lytton, Kanada, 486 Tote, Flächenbrände; 4. Juli 2021: Hitzerekord (54 °C) im Death Valley, Kalifornien, USA, wieder ausgedehnte Waldbrände.

Temperatur-Weltrekord: 58 °C, 13.9.1922, Al-Aziziyah, Libyen;

Deutschland-Rekord: 40,3 °C, 5.7./7.8.2015, Kitzingen/Main;

Messung 42,6 °C, 26.7.2019, Lingen (Emsland), laut DWD fraglich.

Quellen: MunichRe, 2018-2021; Tagespresse

USA, Kalifornien, Nov. 2018 Kanada, Lytton, Juli 2021

6

(8)

Schadenereignisse (global) durch Naturkatastrophen

Anstieg der wirtschaftlichen Schäden von ca. 50 auf ca. 250 Mrd. US$.

Bisherige „Spitzenjahre“ 2011 und 2017 mit jeweils ca. 350 Mrd. US$.

Anzahl der Ereignisse

2020: 980 (?)

Quelle: MüRück, NatCatService, 2021

7

(9)

Weltweit in der Dekade 1991-2000 aufgetretene „Disaster“, ihre Aufschlüsselung nach der Art und ihre Auswirkungen in Todesfällen, insgesamt Betroffenen sowie volkswirtschaftlichen Schäden in Mrd. US $

Art des Disasters Todesfälle Betroffene Schäden

Erdbeben 8,9 % 0,8 % 30,5 %

Vulkanausbrüche 0,1 % 0,1 % 0,1 %

Stürme 30,9 % 12,0 % 25,2 %

Überschwemmungen 14,7 % 68,5 % 34,7 %

Dürreschäden 42,1 % 3,9 % 3,9 %

Wald- und Buschbrände 0,1 % 0,15 % 3,3 %

Extreme Temperaturen 1,4 % 0,3 % 2,1 %

Lawinen und Erdrutsche 1,4 % 0,1 % 0,2 %

Andere 0,4 % - - Summe 665,6 Tsd. 2,1074 Mill. 787 Mrd. US $

(Quelle; WMO, 2002; nur die ersten beiden Arten dieser „Disaster“ sind nicht klimabedingt)

8

(10)

Größte Naturkatastrophen 1900-2013 (MüRück, Auswahl)

. . .

Datum Jahr Land, Region Ereignis Tote Schäden Mill. US $

Versicher t Mill. US $ 18.4. 1906 USA, San Francisco Erdbeben 3 000 524 180 1.9. 1923 Japan, Tokio Erdbeben 142 807 2 800 590 23.10. 1972 Nicaragua, Managua Erdbeben 11 000 800 100 14.-22.9. 1989 USA, Karibik Hurrikan (Hugo) 86 9 000 4 500 25.1.-1.3. 1990 Westeuropa Stürme (Daria u.a.) 230 14 800 10 200 26.-28.9. 1991 Japan, Kiuschu u.a. Taifun (Mireille) 62 6 000 5 200 23.-27.8. 1992 USA, Florida u.a. Hurrikan(Andrew) 62 30 000 17 000 17.1. 1994 USA, Kalifornien Erdbeben 61 44 000 15 300 17.1. 1995 Japan, Kobe Erdbeben 6 348 100 000 3 000 5.7.-10.8. 1997 Ost- u. Mitteleuropa Überschwemm. 110 5 900 795 20.-30.9. 1998 Karibik, USA Hurrikan (Georges) 4 000 10 000 3 400 26.12. 1999 Deutschland u.a. Stürme (Lothar …) 130 11 000 5 000 12.-20.8. 2002 Deutschland u.a. Überschwemm. 37 13 500 3 100 Juni-Aug. 2003 Mitteleuropa u.a. Hitzewelle 70 000 13 000 < 1 000 26.12. 2004 Südasien, Indonesien Tsunami 170 000 > 10 000 > 1 000 25.-30.8. 2005 USA (New Orleans) Hurrikan Katrina 1 322 125 000 60 000 18.1. 2007 West-/Mitteleuropa Orkan Kyrill 49 10 000 5 800 4.-8.6. 2007 Iran und Oman Trop. Sturm Gonu 70 3 900 650 25.-30.6. 2007 Großbritannien Überschwemm. 4 4 000 3 000 23.8.-5.9. 2007 Süd-Griechenland Waldbrände 67 2 000 ? 21.-24.10. 2007 USA, Kalifornien Waldbrände 8 2 700 2 300

Tote bei Hitzewelle 2003 nach Robine et al., 2008, bzw. Weltbank, 2010

Größte Naturkatastrophen seit 1900 (MüRück, Auswahl)

(11)

Größte Naturkatastrophen 1900-2013 (MüRück, Auswahl)

Datum Jahr Land, Region Ereignis Tote Schäden Mill. US $

Versichert Mill. US $

… …

g

y

10.1.-13.2. 2008 China Winterschäden 129 21 000 1 200 2.-5.5. 2008 Myanmar (Birma) Zyklon Nargis 85 000 4 000 ?

12.5. 2008 China Erdbeben 70 000 85 000 300

7.-14.9. 2008 USA, Karibik Hurrikan Ike 168 38 000 15 000 7.-28.2. 2009 Australien, Victoria Waldbrände 173 1 300 770

12.1. 2010 Haiti Erdbeben 222 570 8 000 200

Juli-Aug. 2010 Russland Hitze/Waldbrände 56 000 3 600 20

Juli-Sept. 2010 Pakistan Überschwemm. 1 760 9 500 100

15.-19.9. 2010 Mexiko Hurrikan Karl 16 3 900 150

10.-14.1. 2011 Australien Überschwemm. 22 2 800 1 875 5.-16.3. 2011 Neuseeland Erdbeben 181 16 000 13 000 11.3. 2011 Japan Erdbeben, Tsunami 15 840 210 000 40 000 22.-28.4. 2011 USA Tornados 350 15 000 7 300 Aug.-Nov. 2011 Thailand Überschwemm. 813 40 000 10 000 Okt.2010- Sept.2011 2010, 2011 Somalia, Tschibuti, Kenia, Äthiopien Dürre >50 000 ? ? 16.-18.12. 2011 Philippinen Trop. Sturm Washi 1 268 40 ?

Juni-Sept. 2012 USA Hitze/Dürre 100 20 000 16 000 24.-31.10. 2012 Karibik, USA Hurrikan Sandy 210 65 000 30 000 30.5.-19.6 2013 West- u. Osteuropa Überschwemm. 25 15 200 3 100 14.-30.6. 2013 Indien Überrschwemm. 5 500 1 500 600

8.-12.11. 2013 Philippinen, China, … Taifun Haiyan 6 235 10 500 700

Größte Naturkatastrophen seit 1900 (MüRück, Auswahl)

(12)

Größte Naturkatastrophen 1900-2013 (MüRück, Auswahl)

Datum Jahr Land, Region Ereignis Tote Schäden Mill. US $

Versichert Mill. US $

… …

Größte Naturkatastrophen seit 1900 (MüRück, Auswahl)

7.-16.2. 2014 Japan Kälte, Schneestürme 37 5 900 3 100 3.-15.9. 2014 Indien, Pakistan Überschwemmungen 665 5 100 370 11.-13.10. 2014 Indien Zyklon Hudhud 84 7 000 530 Mai-Juni 2015 Indien, Palistan Hitzewelle 3 670 ? ? Nov.-Dez. 2015 Indien Überschwemmungen 597 3 500 700 18.6.-13.7. 2016 China Überchwemmungen 237 20 000 520 28.9.-9.10. 2016 USA, Haiti, Bahamas Hurrikan Matthew 601 9 700 3 400 Juni-Aug.,

Okt. 2017 Portugal Waldbrände 111 700 >270(?) 7.u.19.9. 2017 Mexiko Erdbeben 467 8 300 2 400 17.8.-30.9. 2017 Karibik, USA Hurrikanserie * 324 220 000 89 000 10.-27.9. 2018 USA, Kuba Hurrikan Michael 45 16 000 10 000 8.-10.10. 2018 USA Hurrikan Florence 53 14 000 5 000 8.-25.11. 2018 USA (Kalifornien) Waldbrände ** 86 16 500 12 500 Aug. 2019 Japan Taifune Faxai+Hagibis 95 26 100 17 000 9.9.u.13.10. 2019 Indien Überschwemmungen 424 7 000 gering 21.5.-30.7. 2020 China Überschwemmungen 158 17 000 350 26.-28.8. 2020 USA Hurrikan Laura 33 13 000 10 000 Aug.-Nov. 2020 USA (Kalifornien) Waldbrände 32 11 000 7 500

*

Harvey, Irma und Maria

**

Camp Fire

9-11

(13)

Ökonomische Sicht der Extremereignisse:

Orientierung an relativ großen Schäden.

Vorteil: Folgen (Todesfälle und wirt. Schäden) erfasst;

Nachteil: Das Schadensausmaß hängt nicht nur von atmosphär. Gegebenheiten ab, sondern auch von der Bevölkerungsdichte, Wertekonzentrationen usw.

Meteorologische Sicht d. Extremereignisse:

Atmosphärische Konstellationen, die zu relativ selten eintretenden Extremwerten führen,

z.B.: • nahezu ortsfestes Tief Mittel-/Osteuropa mit

Starkniederschlägen (Übergang Mai/Juni 2013),

nahezu ortfestes Hoch in Mitteleuropa (Hitze-/Dürre-Sommer 2003).

Vorteil: detaillierte Fallstudien zur Verursachung;

Nachteil: langzeitliche Entwicklung nicht erfasst. 12

(14)

Klimatologisch-statistische Sicht der Extremereignisse:

Zeitreihenanalyse mit Extremwertstatistik

Vorteil: langzeitliche Entwicklung erfassbar.

Probleme: Was ist extrem? → Definition von Extremwerten; genügend viele Daten, um zu signifikanten Ergebnissen zu kommen.

Strategie: Es werden nicht nur die Extremwerte analysiert, sondern alle Daten, und dann anhand von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen* ) die Extremwertstatistik durchgeführt.

Nachteil: Folgen nicht erfasst, daher ergänzende ökonomische Betrachtungen sinnvoll.

- - - -

*) engl. Probability Density Function (PDF) 13

(15)

-2 -1 0 1 2 3 4

Tempetraturanonalien in °C

Deutschland-Temperatur, Sommer, 1901 - 2021

1947 1983 1992/94

2003

2018/19

1950 1959 1976

20062015 1911

Deutschland - Niederschlag, Sommer, 1901 - 2021

1949

1983 2003 1976 1947

1911 1904

100 150 200 250 300 350 400

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Zeit in Jahren

Niederschlag in mm .

2018

Niederschlag in mm

Beispiel

Deutschland, Sommer-

Witterung:

Hohe

Temperatur + geringer Niederschlag

Dürre- sommer (1911, 1947, 1976, 1983, 2003, 2018, 2019)

14

(16)

-2 -1 0 1 2 3 4

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Tempetraturanonalien in °C

Deutschland-Temperatur, Sommer, 1901 - 2021

1947 1983 1992/94

2003

2018/19

1950 1959 1976

20062015 1911

16,3

19,0

17,6 20,4

Hitzetage pro Jahr

17,0

14,3

15

Vergleich Deutschland, Sommertemperatur und Anzahl der Hitzetage pro Jahr (T(max)) ≥ 30 °C);

Rekorde 1994, 2003, 2006, 2015, 2018 und 2019;

Mittel (1961-1990): 4,2 Tage;

lin.Trend: + 8,3 Tage.

Datenquelle: DWD, 2021

(17)

-6 -4 -2 0 2 4 6

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Tempetraturanonalien in °C

Deutschland-Temperatur, Winter, 1901 - 2021

1929 1940 1947 1963

1940 1985 1996

Eistage pro Jahr

62,4

56,7

43,9 46,0 46,1 46,6

1969

Vergleich Deutschland Wintertemperatur und Anzahl der Eistage pro Jahr (T(min)) < 0 °C;

Rekorde 1956, 1963, 1969, 1985, 1996 und 2010; Mittel (1961-1990): 26,2 Tage;

lin. Trend: - 12,8 Tage.

Datenquelle: DWD 2021

16

(18)

Deutschland, Tage mit Niederschlag ≥ 20 mm

1954:

6,0

1966:

6,8

1981:

7.6 1986:

6,3

2002:

8,9 2007:

7,4

2013:

6,1

Das Kriterium ≥ 10 mm zeigt keine so deutliche Struktur wie oben. Diese beiden Kriterien werden vom Deut. Wetterdienst (DWD) für Starknieder- schläge benützt. (Der mittlere Deutschland-Niederschlag betrug 1961-1990 ►789 mm, das entspricht 2,2 mm/Tag.)

Definitionen für beson- dere Tage (nach DWD):

Sommertag T(max) ≥ 25 °C Hitzetag T(max) ≥ 30 °C Tropennacht T(min)≥ 20 °C Frosttag T(min) < 0°C Eistag T(max) < 0°C Beim Niederschlag gibt es keine entsprechenden

Definitionen. Der DWD benutzt jedoch als Kri- terium für Starknieder- schlag die nebenstehen- den Kriterien.

Bei Forschungsprojekten gilt oft ähnliches. Dürre wird niederschlagsorien- tiert mit keinem messba- ren Niederschlag über mehrere Tage definiert.

17

(19)

Ein häufig benutztes statistisches Kriterium für Extremwerte sind die Grenzen der einfachen, zweifachen usw. Standardabweichung (σ) vom Mittelwert bzw., falls signifikant, vom (ggf. linearen) Trend.

Daher sind oben der (lineare) Trend und die oberen 1σ- und 2σ- sowie die untere 1σ-Grenze eingezeichnet. Besonders extrem (> +2σ) waren demnach nur die Hitzesommer 1947 und 2003 sowie fast 1911 und 2018.

Alternativ können verteilungstypische Perzentile verwendet werden. 18

-2 -1 0 1 2 3 4

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Tempetraturanonalien in °C

Deutschland-Temperatur, Sommer, 1901 - 2021

1947 1983 1992/94

2003

2018/19

1950 1959 1976

20062015 1911

+ 2σ

+ 1σ Trend*

-1σ

σ = 1,06 °C

* linear

(20)

Häufigkeitsverteilung Deutschland-Temperatur

0 10 20 30 40 50 60 70

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5

Obere Klassengrenzen

Häufigkeit .

(Datenbasis: Jahresanomalien 1761-2006)

Schönwiese, 2007

Strategie der hier angewandten Extremwertstatistik:

- Errechnung der empirischen Häufigkeitsverteilung - Anpassung einer geeigneten theoretischen Verteilung

- Definition oberer bzw. unterer extremer Schwellenwerte, z.B. in

Orientierung an die Streuung (2σ, 3σ) oder an Perzentile (90%, 95%)

- Errechnung der Über- bzw. Unterschreitungswahrscheinlichkeit

hinsichtlich bestimmter extremer Schwellenwerte als Zeitfunktionen 19

(21)

Schema möglicher Änderungen von Verteilungen

Hier gezeigt am Beispiel der

Normalverteilung

Nach IPCC, 2001;

dt. nach Hupfer u.

Börngen, 2004.

20

(22)

21

(23)

Zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeit für das Eintreten extremer monatlicher Temperaturen

Beispiel Temperatur Frankfurt/Main

Unterschreitung des 5%-PerzentilsÜberschreitung des 95%-Perzentils

p=0,1 ⇒ 10 J.

p=0,005 ⇒ 200 J.

p=0,01 ⇒ 100 J.

p=0,13 ⇒ 7,7 J.

22

(24)

Todesopfer (Europa):

70 000

Volkswirtschaftl. Schäden (Europa):

13 Mrd. $

Topics 2003

Hitze-/Trockensommer 2003

*) Kosatzky 2005, Jendritzky 2007 23

(25)

Zeitliche Änderung der Wahrscheinlichkeit für das Eintreten/Überschreiten des 2003-Ereignisses (3,4 °C)

p < 0,0001 entsprechend 1/10000 Jahre

p = 0,0022 entsprechend 1/455 Jahre Schätzziel: Sommer-Temperatur Deutschland

Nach regionalen Klimamodellrechnungen könnte die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten des 3,4°C-Ereignisses bis 2100 auf 0,2 - 0,5 steigen (IPCC, 2007).

24

Schönwiese, Staeger und Trömel, 2004

(26)

Rezente Überschwemmungen in Deutschland

Dresden, 2002

Eschenlohe, 2005

25

Dezember 1993, Rheinregion

Januar 1995, Rheinregion

Juli 1997, Oderregion

Mai 1999, Donau-/Bodenseeregion

August 2002, Elberegion

August 2005, Nordalpenregion

Januar 2011, Deutschland-weit

Juni 2013, Süd- u. Ostdeutschland

Juli 2021, W-Deutschland (RP,NRW)

Erftstadt, 2021

(27)

Niederschlagsrekorde in Deutschland

Zum Vergleich: Tagesniederschlag 14.07.2021 in Wipperfurt-Gardeweg (NRW): 162,4 mm

Rudolf und Rapp, 2003 (DWD; Klimastatusbericht 2002); Junghänel et al. (DWD), 2021 26

(28)

Niederschlagsrekorde weltweit

779: Stein, Krs. Rosenheim (Juli 1954)

Quellen: Hupfer und Kuttler, 2005; DWD;

Schönwiese, 2013

27

(29)

28

(30)

Zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeit für das Eintreten extremer monatlicher Niederschläge

Unterschreitung des 5%- Perzentils Überschreitung des 95%- Perzentils

130 mm

p=0,09 ⇒ 11 J.

20 mm

p=0,01 ⇒ 100 J. p=0,005 ⇒ 200 J.

p=0,03 ⇒ 33 J.

Trömel, 2005

29

(31)

Zeitliche Entwicklung der Wahrscheinlichkeit für das Eintreten extremer monatlicher Niederschläge

Überschreitung des Perzentils 95 %

Trömel, 2005

130 mm

p=0,09 ⇒ 11 J. Marktoberdorf

209 mm 5,5 J.

50 J.

30

(32)

Niederschlag, Trends der Extremwert-Wahrscheinlichkeit

Unterschreitung 5%-Perzentil Überschreitung 95%-Perzentil Januar

Januar

Monatsdaten 1901-2000

Trömel, 2005 31

(33)

Niederschlag, Trends der Extremwert-Wahrscheinlichkeit

Unterschreitung 5%-Perzentil Überschreitung 95%-Perzentil August

Monatsdaten 1901-2000

32

Trömel, 2005

(34)

Saffir-Simpson-Skala tropischer Wirbelstürme (nach NOAA)

Kategorie Windgeschwindigkeit Kerndruck Flutwelle

(Klasse) m/s km/h kt hPa m

0 < 33 < 118 < 64 < 1

1 33 - 42 118 - 152 64 - 82 ≥ 980 1,0 - 1,7 2 43 - 49 153 - 177 83 - 95 979 - 965 1,8 - 2,6 3 50 - 58 178 - 210 96 - 113 964 - 945 2,7 - 3,8 4 59 - 69 211 - 249 114 - 135 944 - 920 3,9 - 5,6 5 ≥ 70 ≥ 250 ≥ 136 < 920 > 5,6

Kategorie 0 zählt in den USA schon als trop. Wirbelsturm, aber noch nicht als Hurrikan.

Ab Kategorie 1 herrscht Windstärke (Bft) = 12 (Orkan), ab Bft = 6 (21 m/s, 75 km/h) Sturm.

Übersicht rotierender Windsysteme

Bezeichnung Durchmesser Vertikalerstreckung Lebensdauer Region Kleintrombe

(Staubteufel)

5 - 20 m, sichtbar

1 - 5 m

2 - 50 m Minuten Wüsten u.

Sandböden, insbes. Subtropen Tornado

(Windhose, Wasserhose)

100 - 300 m, Tubus 2 - 50 m

Cumulonimbus(Cb) (10 - 17 km),

Tubus 100 m – 1 km

Stunden Kontinentale Bereiche der

subtropischen und gemäßigten Zone Trop. Wirbelsturm

(Hurrikan, Taifun, Zyklon usw.)

500 - 1000 km,

„Auge“

15 - 30 km

um 17 km, einzelne Cb

ggf. höher

Tage Tropische Ozeane und angrenzende

Küsten

33

(35)

Saffir-Simpson-Skala tropischer Wirbelstürme (nach NOAA)

Kategorie Windgeschwindigkeit Kerndruck Flutwelle (Klasse) m/s km/h kt hPa m

0 < 33 < 118 < 64 < 1

1 33 - 42 118 - 152 64 - 82 ≥ 980 1,0 - 1,7 2 43 - 49 153 - 177 83 - 95 979 - 965 1,8 - 2,6 3 50 - 58 178 - 210 96 - 113 964 - 945 2,7 - 3,8 4 59 - 69 211 - 249 114 - 135 944 - 920 3,9 - 5,6 5 ≥ 70 ≥ 250 ≥ 136 < 920 > 5,6

Kategorie 0 zählt in den USA schon als trop. Wirbelsturm, aber noch nicht als Hurrikan.

Ab Kategorie 1 herrscht Windstärke (Bft) = 12 (Orkan), ab Bft = 6 (21 m/s, 75 km/h) Sturm.

Hurricane Katrina, New Oleans, 2005

34

(36)

35

2005: 27

1995: 19 1969: 18

1933: 21 1887: 19

0 5 10 15 20 25 30

1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Zeit in Jahren

An za h l .

Tropische Wirbelstürme im Nordatlantik 1851 - 2020 und Anteile der Hurrikane

lin. Trend

2020:

22

Hohe Meeresoberflächentemperaturen (ab ca. 27 °C) begünstigen die Entstehung von trop.

Wirbelstürmen. Dabei werden offenbar die stärkeren aufkosten der schwächeren häufiger.

Quellen: NOAA (USA), Hurricane Center, 2021; Wikipedia, 2021

(37)

Tornados und ihre Klassifizierung

Fujita(F) – Torro(T) - Skala der Tornados

Windgeschwindigkeitsstufen in m/s (3. Zeile) und km/h (4. Zeile)

F0 F1 F2 F3 F4 F5

T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11

>16 >25 >33 >42 >51 >61 >71 >82 >93 >105 >117 >130

>58 >90 >119 >151 >184 >220 >256 >295 >335 >378 >421 >468 Sehr

schwach, kaum Schäden

Schwach, geringe Schäden

Mittel, Dächer abgedeckt

Stark, Wände eingedrückt

Sehr stark, Häuser umgestürzt

Verheerend, Häuser zer- stört und

weggeweht

36

(38)

Zur Tornado-Statistik

USA: ca. 1100 pro Jahr Deutschland: 10-20 pro Jahr

22.10.2005, Motten, Rhön 2.10.2006, Quirla

(Thüringen) Hamburg, 7.6.2016

Nach Dotzek et al.* gibt es eine allgemein gültige Stärke- Verteilung (ca. 75%: F0-F1, 24%: F2-F3, 1%: F4, 0,1%: F5), aber keine gesicherten Befunde über Häufigkeitszunahmen. Sie können jedoch

durch häufigere Erfassung vorgetäuscht werden.

* DLR; Tornado-Sachbearbeitung in Deutschland inzwischen beim DWD 37

(39)

Die Tornado-Serie am 10./11. Dezember 2021, USA

Eckdaten:

ca. 36 Tornados v(max) = 322 km/h (Mayfield, Kentucky) ca. 100 Todesopfer (> 70 in Kentucky) Vermisste: ~ 100 * Schäden noch nicht quantifiziert.

Mayfield

*

Stand 15.12.2021; Quellen: Wikipedia, Presse

38

(40)

39

Hitzerekorde in Deutschland seit 1980: 40,2 °C am 27.7.1983, Gärmersdorf (Bayern) sowie am 9. und 13.8.2003, Karlsruhe (13.8.2003 auch Freiburg); 40,3 °C, 5.7. und 7.8.2015, Kitzingen (Franken); [Messung 42,6 °C, 25.7.2019, Lingen, Emsland, unsicher]; höchstes nächtl. Maximum 27,6 °C, Weinbiet (Baden)

Wetterrekorde, Welt und Deutschland

Die Monats- und Tagesminima des Niederschlags betragen jeweils 0 mm.

Kimaelement Welt Deutschland Temperatur, Maximum +58,0 °C, 13.9.1922

Al-Aziziyah, Libyen

+40,3 °C, 5.7. u. 7.8.2015 Kitzingen/Main, Franken Minimum - 89,2 °C, 21.7.1983

Station Wostok, Antarktis

-37,8 °C, 12.2.1929

Wolnzach-Hüll, Niederbay Niederschlag, Jahresmaximum 26461mm, 8.1860-7.1861

Charrepunji, Indien

3503 mm, 1970

Balderschwang, Allgäu Jahresminimum 0 mm, 1471-1971

Atacama-Wüste, Chile

242 mm, 1911 Straußfurt, Thüringen Monatsmaximum 9300 mm, Juli 1861

Charrepunji, Indien

777 mm, Mai 1933

Oberreute (bei Lindau), Ba Tagesmaximum 1870 mm, 15./16.3.1952

Cilaos, Réunion (Indik)

312, 0 mm, 12.8. 2002 Zinnwald (Erzgeb.), Sachse Wind, Maximum 486 km/h, 3.5.1999

(Tornado), Bridge Creek (Oklahoma,USA)

335 km/h, 12.6.1985 Zugspitze, Bayern

Luftdruck, Maximum 1083,8 hPa, 31.12.1968 Agata (Sibirien), Russland

1060,8 hPa, 23.1.1907 Greifswald

Minimum 856,0 hPa, Datum unbekannt bei Okinawa, Japan (Taifun)

948,6 hPa, 26.2.1989

Osnabrück (Wintersturm)

Quellen: Hupfer und Kuttler, 2006; Deutscher Wetterdienst, 2016; Brönnimann, 2018; aktualisiert

(41)

Folgerungen (Industriezeitalter)

Der globale bzw. regionale Klimawandel ist teilweise auch mit einem Trend zu einem extremeren Klima verbunden.

In Deutschland ist das besonders deutlich bei der Temperatur: Sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität warmer Winter bzw. heißer Sommer nehmen zu. Aber auch die Übergangsjahreszeiten sind betroffen.

Kompliziert verhält sich der Niederschlag. In Deutschland ist vor allem im Winter ein extremeres Verhalten belegt, insbesondere im Westen und Südwesten, verbunden mit der Gefahr häufigerer Überschwemmungen.

Im Sommer drohen dagegen eher Dürren, insbesondere im Osten. Gleichzeitig nimmt aber regional auch die Neigung zu Starkniederschlägen zu, insbesondere im Süden.

Bei Stürmen/Tornados zeigen sich bisher keine eindeutigen

Trends, insbesondere nicht in Deutschland. Lediglich bei den

tropischen Wirbelstürmen gibt es Trends, dabei vor allem

eine Zunahme der stärkeren aufkosten der schwächeren. 40

(42)

Vielen Dank für Ihr Interesse

Homepage des Autors:

http:// www.geo.uni-frankfurt.de/iau/klima

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