ASPEKTE DER ERDERWÄRMUNG LEKTION 2

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ASPEKTE DER ERDERWÄRMUNG LEKTION 2

KLIMAMESSUNG, -MODELLIERUNG UND –PROGNOSE

CLEMENS SIMMER

INSTITUT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN ABTEILUNG METEOROLOGIE

DER UNIVERSITÄT BONN

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ÄNDERUNG DER GLOBAL GEMITTELTEN TEMPERATUR IN 2 M HÖHE ÜBER GRUND

NASA Goddard Institute for Space Studies- http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/

Die letzten 5 Jahre waren die wärmsten bislang Unsicherheit durch

unvollständiges Sampling der Erdoberfläche

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AKTUELL:

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1901

Niederschlagsstationen Klimastationen

65 Stationen 12 Stationen

Stationen mit täglichen Beobachtungen, Stand 2005

ME S S N E T Z D EU T SC H LAN D

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1951

ME S S N E T Z D EU T SC H LAN D

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ME S S N E T Z D EU T SC H LAN D

2005

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SOMMER-SCHÖNWETTER-INDEX

0,9 -0,9

-0,88

0,87 0,87 0,86 -0,86

0,81 -0,77

-0,75 -0,74 -0,73

-0,62

0,6 0,51

Tagestemperaturspanne 5. Perz. Rel. Feuchte max. Temperatur Bedeckungsgrad 95. Perz. rel. Feuchte 10. Perz. Bedeckungsgrad Kumul. Starkniederschlag min. Temeratur

(Übachs et al. 2019))

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WEITERE TENDENZEN

Sommer-Gewitter Frühling-Schnee/Frost Sommer-Starkwind

(Übachs et al. 2019))

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KLIMA-“MESSUNGEN” VOR BEGINN DER DIREKTEN MESSUNG VON KLIMAVARIABLEN

(Oyunmunkh et al. 2019)

- finde Klimavariablen die mit Baumringdicken korreliert sind der letzen 60 – 100 Jahre (hier Mitteltemperatur Juni/Juli)

- entwickle ein Regressionmodell

- wende die gefundene Beziehung auf die komplette Baumringdickenzeitreihe an

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ÜBERSICHT

• Was bestimmt unser Klima?

• Warum/wie wandelt sich – wandeln wir - unser Klima?

• Was sind und wozu brauchen wir Klimamodelle und wie gut sind sie?

• Was sagen uns die Klimamodelle?

• Was können wir nun tun (climate engineering)?

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Energieflüsse in Watt/m² Wikipedia

Im Gleichgewicht zwischen solarer Einstrahlungund

langwelliger Austrahlung stellt sich eine Mitteltemperatur von ca. 15°Cin Bodennähe ein.

Ohne Treihausgase wären dies - 15°C!

Das Gleichgewicht ändert sich

- wenn die Sonnenstrahlung variiert - wenn die Landoberfläche

verändert wird

- wenn sich Treibhausgaskonzen- trationen ändern.

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LOKALE IMBALANZEN GE-

STALTEN WETTER UND KLIMA

− Die Sonneneinstrahlung – und damit auch der vom Boden absorbierte Teil - nimmt mit zunehmender Breite ab.

− Die Infrarotabstrahlung ist weniger breitenabhängig wodurch die hohen Breiten netto Strahlung verlieren und die niedrigen Breiten gewinnen – ein Temperaturgradient entsteht.

− Dieser führt zu Druckgradienten und in der Folge zu

komplizierten Luft- und Ozeanbewegungen, die letztlich den durch die Strahlungsunterschiede ständig aufgebauten Temperaturgegensatz wieder abbauen.

− Diese Luftbewegungen sind ursächlich für die Komplexität unseres Wetters und Klimas.

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UNSER HOLOZÄN-KLIMA - DIE LETZTEN 10000 JAHRE)

Land- und Ozeanverteilung sowie die Erdrotation führen zu komplexen Zirkulationsmustern...

…welche durch Reibung maßgeblich die

Oberflächenzirkulation der Ozeane antreiben….

…und durch Verdunstung und Abkühlung (schweres Wasser)die ozeanische Tiefenzirkulation.

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KLIMAELEMENTE PRÄGEN UNSER KLIMA

− 3-Zellen-Struktur und Strahlströme

− Monsunsysteme

− Permafrostregionen

− Wälder der mittlen Breiten

− Amazonas Regenwald

− Staubemission in der Sahara

− Thermohaline Zirkulation des Ozeans

− El Nino/la Ninja

− Korallenbänke

− Seeeis und polare Festlandeispanzer

− …

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“KLIMA” RESULTIERT AUS DER SUMME DER INTERAKTION VON TEILSYSTEMEN

Atmo-

sphäre Biosphäre

Lithosphäre Kryosphäre

Hydrosphäre

Mensch Sonne

• Ändert sich die Sonne, Erdbahn oder die

Kontinente so reagieren die Teilsysteme und damit auch ihre Interaktionen.

• Ändert sich ein Teilsystem so ändern sich auch Interaktionen und damit die anderen Teilsysteme.

• In beiden Fällen können Klimaelemente entweder -reversibel ausgelenkt werden, oder

-irreversibel oder quasi-irreversibel (Hysterese) einem neuen Zustand zustreben

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ENTSCHEIDEND: NEGATIVE UND POSITIVE RÜCKKOPPLUNGEN

• Negative Rückkopplungen stabilisieren das Klima:

- Mehr solare Einstrahlung erhöht die Verdunstung und generiert mehr Wolken, die Sonnenstrahlung reflektieren.

- Mehr CO₂lässt dadurch Pflanzen schneller wachsen,die das CO₂wieder reduzieren.

• Positive Rückkopplungen destabilisieren das Klima:

- Mehr CO₂erhöht die Temperatur, lässt Permafrost tauen wodurch mehr Treibhausgase in die Luft geraten.

- Mehr CO₂erhöht die Meerestemperatur, wodurch weniger CO₂ vom Meer aufgenommen werden kann, woduch CO₂ weiter in der

Atmosphäre steigt.

• Die Rückkopplungensstärke hängt vonTeilsystemzuständen ab; warden sogenannte Kipppunkte überschritten, überwiegen positive Rückkopplungen und das Klima geht in einen anderen Zustand.

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DIE LETZTEN 500 MILLIONEN JAHRE

Jetzt:

400 ppm

> 1 K 0 m Holozän:

260 ppm 0.6-0.9 K 0 m Eem:290 ppm

1.0-1.5K 6-9 m Eiszeit:

180 ppm - 3 K -130 m Mittl Pliozän:

400-450 ppm 2-3 K

10 - 22 m Mittl Miozän:

300-500 ppm 4-5 K

10 - 60 m

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WIE ÄNDERN WIR DAS KLIMA (1)?

− Insbesondere durch Emission von zusätzlichen Treibhausgasen in die Atmosphäre, wie z.B. CO₂ und Methan machen wir die Atmosphäre noch undurchdringlicher für Infrarotstrahlung, d.h.

mehr Infrarotstrahlung vom Erdboden wird von ihr absorbiert – die Atmosphäre erwärmt sich.

− Die Atmosphäre strahlt entsprechend mehr Infrarotstrahlung zurück an die Erdoberfläche, was wiederum deren Temperatur erhöht – dies ist bekannt seit über 100 Jahren!

Von Delorme - Eigenes Werk. Data from Dr. Pieter Tans, NOAA/ESRL and Dr. Ralph Keeling, Scripps Institution of Oceanography., CC-BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46146497

1960 1980 2000 2020 CO2

ppm 390

360

330

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ANTHROPOGENER

STRAHLUNGS-ANTRIEB RELATIV ZUM JAHRE 1750 (IPCC AR5)

Δ"_# = % × '(

Δ"_# Zunahme der 2mTemperatur

% Klimasensitivität

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WIE ÄNDERN WIR DAS KLIMA (2)?

− Die Erwärmung der Atmosphäre erlaubt, dass mehr Wasserdampf – das wichtigste Treibhausgas - zunimmt.

ØBei Verdopplung z.B. von CO₂ (bislang

von 280 auf über 400 ppm) nimmt die bodennahe Temperatur im Mittel

um 2 – 4°C zu.

ØWasserdampf ist der Treibstoff für viele Wettersysteme (Hurrikane, Tiefdruck-

gebiete, Gewitterwolken), deren Intensität – wenn sie entstehen – sich verstärkt sowie die Niederschläge.

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NIEDERSCHLAGSÄNDERUNGEN SIND SEHR INHOMOGEN DURCH REGIONALE EFFEKTE

Vergleiche die Trends mit den im Jahresmittel fallenden 1000 mm!

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WIE ÄNDERN WIR DAS KLIMA (3)?

− Permafrostgebiete tauen durch die doppelt so hohen Temperaturerhöhung der Arktis auf und entlassen weitere Treibhausgase in die Atmosphäre, z.B. Methan.

− Das (Nord-)Polareis verschwindet und die Schneebedeckung nimmt ab.

− Es kommt zu einer weiteren Erwärmung, weil weniger Sonnenstrahlung zurück ins Weltall gespiegelt wird.

− Der Temperaturkontrast zwischen Polen und Äquator wird reduziert:

− Unsere Tiefdruckgebiete, die zu 70% von diesem Kontrast leben wandern weiter zu den Polen - subtropische Trockengebiete weiten sich aus.

− Sie werden potenziell schwächer, was aber teilweise (über)kompensiert wird durch mehr Wasserdampf, von dem sie zu 30% leben.

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WIE ÄNDERN WIR DAS KLIMA (4)?

− Ein großer Teil des anthropogenen CO₂ wird von den Ozeanen aufgenommen, deren PH-Wert sich erniedrigt – die Ozeane versauern mit nachteiligen

Einflüssen auf die ozeanische Lebewesen.

− Auch die Ozeane werden erwärmt - tatsächlich nehmen sie den größten Teil der zusätzlichen Strahlungsenergie auf.

ØDa Wasser sich bei Erwärmung ausdehnt, steigt der Meeresspiegel - was verstärkt wird durch das Abschmelzen des Festlandeises.

ØTatsächlich ist die Ozeanerwärmung schon länger im Gange als die der Atmosphäre.

(24)

WAS MACHEN EIN, ZWEI GRAD WÄRMER ODER +10% NIEDERSCHLAG SCHON AUS?!

− Änderungen der Mittelwerte in

Temperatur und Niederschlag können wir nicht wahrnehmen, da das Wetter von Jahr zu Jahr sehr variabel ist.

− Verschieben sich die Temperatur- (und Niederschlags)mittelwerte nur ein

wenig, erhöht sich dieHäufigkeit und das Ausmaß der Extreme

überproportional (siehe Vortrag Petra Friederichs)

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WOZU BRAUCHEN WIR KLIMAMODELLE?

− um zu verstehen, warum die beobachteten Änderungen so sind wie sie sind,

− um vorherzusagen, wie sich das Klima – gegeben unsere noch zu erwarteten Eingriffe – in Zukunft verändern wird, und

− um die richtigen Vermeidungsstrategien zu entwickeln, um die Änderungen im Griff zu behalten (einfach CO₂ reduzieren oder Climate Engineering).

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WAS SIND KLIMAMODELLE?

− Atmosphäre, Ozeane, Eiskappen,

Boden,....werden in Quader aufgeteilt.

− Für jeden Quader werden die bekannten physikalischen Gesetze für den Computer formuliert; dies sind u.a.:

− Massenerhaltung (Kontinuitätsgl.)

− Energieerhaltung (1. HS der Thermodyn.)

− Impulserhaltung (2. Newtonsches Axiom)

− z.B. für die Atmosphäre (stark reduziert!) p = ρ^RT

∂v!

∂t +(v!⋅ !

∇)v! = − 1 ρ

∇!p− g!

k −2!

Ω ×v! + 1 ρ

∇⋅! τ

∂T

∂t +(v!⋅ !

∇)T = 1 ρ^c_p

dp dt + 1

c_p H′

∂ρ

∂t = −!

∇⋅

( )

ρ^v^!

∂ρ_w

∂t = −!

∇⋅

( )

ρ_w^v^! ⁺^W^′

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ERGEBNIS EINES GLOBALEN

KLIMAMODELLS

− Zellenstruktur

− Tagesgang der tropischen Bewölkung

− Tiefdrucksysteme

− Hurrikane

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KLIMAMODELLE BESTÄTIGEN

UNS ALS

VERURSACHER DER KLIMA-

ÄNDERUNGEN

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REGIONALE TRENDS

BESTÄTIGEN EBENFALLS ANTHROPO- GENEN

EINFLUSS AUF DAS KLIMA

Beobachtungen

Simulationen mit allen Antrieben

Simulationen nur mit natürlichen Antrieben

Simulationen nur mit anthropogenen Antrieben

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REKONSTRUKTIONEN UND SIMULATIONEN - DIE LETZTEN 1000 JAHRE

Rekonstruiert

aus Proxies Rekonstruiert

aus Klimamodellen

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KLIMAMODELLE ERKLÄREN DEN KLIMA-

WANDEL – UND ERLAUBEN EINE PROGNOSE

− Klimamodelle sind derzeit die einfachste Erklärung für den Klimawandel – er ist eine simple Folge

physikalischer Gesetze!

− Wir gehen davon aus, dass sie auch die Wahrheit

sagen, wenn wir die

erwarteten menschlichen Eingriffe wie mehr CO₂, Landnutzungsänderungen etc. auf sie anwenden.

(32)

KLIMAMODELLE KÖNNEN DIE REALITÄT NUR GENÄHERT ABBILDEN

− Viele Prozesse können auf den groben Modellgittern nicht exakt beschreiben werden; sie werden durch Parametrisierungen - oft statistische Beziehungen – modelliert und sind daher nur statistisch korrekt:

o Reibung, Wasser- und Energieaustausch der Atmosphäre an ihren jeweiligen Berandungen, wie Ozeane, Gletscher und Kontinente

o Wolken- und Niederschlagentstehung o biologische und chemische Prozesse

(33)

SUBSKALIGE PROZESSE IN

KLIMAMODELLEN

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KLIMAMODELLE KÖNNEN DIE REALITÄT NUR GENÄHERT ABBILDEN

− Viele Prozesse können auf den groben Modellgittern nicht exakt beschreiben werden; sie werden durch Parametrisierungen - oft statistische Beziehungen – modelliert und sind daher nur statistisch korrekt:

o Reibung, Wasser- und Energieaustausch der Atmosphäre an ihren jeweiligen Berandungen, wie Ozeane, Gletscher und Kontinente

o Wolken- und Niederschlagentstehung o biologische und chemische Prozesse

− Auswege:

o Man nutzt viele Modelle (derzeit ca. 30) und macht Voraussagen mit unterschiedlichen Werten für unsichere Parametrisierungen

o Man interpretiert bei Vorhersagen nur die Modell-Tendenzen.

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NOTWENDIG FÜR KLIMAPROGNOSEN:

ZUKÜNFTIGE EMISSIONSSZENARIEN

− international anerkannte Szenarien für Emission von Treibhausgasen, Aerosolen und

Landnutzungsänderungen

− Unterschiedliche

Klimamodelle werden mit diesen Szenarien

gerechnet.

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SZENARIEN

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:RCP_Bev_Pv.jpg

Representative Concentration Pathways - RCPs

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PROGNOSEN BIS ENDE DES

JAHRHUNDERTS

− Temperatur zeigt einhellige Zunahme

überall, insbesondere in den polaren Breiten

− Niederschlags-

änderungen sind deutlich differenzierter.

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WARUM DAS 2°, BESSER 1,5° ZIEL

Was könnte passieren, wenn weiter die Ökonomie

uneingeschränkt die Zukunft bestimmt?

- Bereits jetzt könnten Kipppunkte für einige Klimaelement errreicht worden sein (siehe Abbildung).

- Der Domino-Effekt könnte weitere Kipppunkte aktivieren.

- Was könnte die Konsequenz sein?

Aus: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene (Willen et al. 2018)

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TRAJEKTORIEN DES ERDKLIMAS - SCHEMATISCH

A: mittleres Holozän B: Eem

C: mittleres Pliozän D: mittleres Miozän

Aus: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene (Willen et al. 2018)

(40)

EARTH SYSTEM STEWARDSHIP?

Wir könnten den

Warmzeit/Eiszeit-Zyklus schon verlassen haben.

Dann müssten wir jetzt aktiv das Klima regulieren und uns selbst einen neuen stabilen Zustand generieren (Stewardship).

Das Hothouse-Klima (in 100 bis 200 Jahren) wäre nicht

verträglich mit aktueller Flora,

Fauna und Menschheit. Aus: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene (Willen et al. 2018)

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KÖNNEN WIR UNS VOR DEM KLIMAWANDEL SCHÜTZEN, UNS VORBEREITEN?

Notwendige Adaptierungsmaßnahmen

o Anpassung der Landwirtschaft an sich stark änderndes Klima o Massive Reduktion der Bevölkerung

o Umsiedelungen o ...

Oder schnellstmögliche Reduktion der Emission von Treibhausgasen Und/oder Climate Engineering

(42)

WIE KÖNNEN WIR DAS 1,5° ZIEL ERREICHEN?

Climate Engineering

• CO₂-Speicherung

− greift direkt am Übel an

− braucht Jahrhunderte, um das CO2 der letzten 50 Jahre zu entfernen

− Ozean wird 1000 Jahre benötigen bis zum vorindustriellen Stand

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EIN MODELL-EXPERIMENT

(Mathesius et al. 2015)

Simulationen mit einem Klimamodell mittlerer Komplexität

• RCP8.5: Business as usual

• RCP2.6: starke Reduktion der CO₂ Emissionen

• RCP8.5 CDR25*: RCP8.5–25GtCO₂/a ab 2015

• RCP8.5 CDR5*: RCP8.5 - 5GtCO₂/a ab 2050

(44)

EIN MODELL-EXPERIMENT

(45)

WIE KÖNNEN WIR DIE ERWÄRMUNG EINDÄMMEN?

Climate Engineering?

− braucht Jahrhunderte, um das CO2 der letzten 50 Jahre zu entfernen

− Ozean kann 1000 Jahre benötigen bis zum vorindustriellen Stand

• Reflexion von Sonnenstrahlung

− ändert das Klima anders, als eine CO₂-Änderung, wirkt aber viel schneller

− muss aufrecht erhalten werden solange CO₂ hoch ist (100-te von Jahren)

− hat möglicherweise sehr viele Nebenwirkungen

(46)

FOLGEN VON SOLAR

CLIMATE

ENGINEERING

Barrett, S., Lenton, T. M., Millner, A., Tavoni, A., Carpenter, S. R., Anderies, J. M., ... de Zeeuw, A. J.

(2014). Climate engineering reconsidered. Nature Climate Change, 4 (July 2014), 527-529.

Änderungen in den Antrieben dess

Ökosystems Reaktionen des Ökosystems

(47)

WIE KÖNNEN WIR DIE ERWÄRMUNG EINDÄMMEN?

Climate Engineering?

− hat einige Nebenwirkungen

− braucht 150 Jahre, um das CO₂ der letzten 50 Jahre zu entfernen

• Reflexion von Sonnenstrahlung

− ändert das Klima anders, als eine CO₂-Änderung, wirkt aber viel schneller

− muss aufrecht erhalten werden solange CO₂ hoch ist (100-te von Jahren)

− hat sehr viele Nebenwirkungen

Unser Wissen reicht noch nicht aus, um die Folgen von Climate Engineering ausreichend zu verstehen!

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KOMBINATION VON ALLEN OPTIONEN?

Solar Geoengineering als Mittel zur Dämpfung des (unvermeidlichen) Peaks um 2100

erscheint als eine Option um die

Temperaturzunahe unter 1,5°C zu halten.

Macmartinet al. 2018

Business as usual

Keine CO2

Emissionen

+ CO2

Entnahme + solares Geoengin.

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FAZIT

− Wir verändern seit langem das Klima durch Änderung von Landnutzung und Emission von Treibhausgasen.

− Der Zusammenhang ist belegt durch Beobachtungen und durch Modelle, welche die Beobachtungen weitgehend – und alternativlos - erklären können und damit auch in die Zukunft schauen können.

− Die Klimamodelle müssen allerdings noch verbessert werden: höhere Auflösung auch bei Ozenanen, Berücksichtigung der Grundwasserdynamik und Reaktion der Vegetation.

− Die Temperatur wird selbst beim vollkommen Stopp der Emissionen noch bis zum Ende des Jahrhunderts zunehmen und wahrscheinlich Kipppunkte erreichen, die zu einem Domino-Effekt führen können.

− Nur bei deutlich größeren Anstrengungen kann das Klima auf einem für Mensch und Natur erträglichen Zustand stabilisiert werden.

(50)

WEITERFÜHRENDE LINKS

Deutsch:

https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimawandel/klimawandel_node.html http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Hauptseite

Englisch:

http://www.climatecentral.org/

http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/05/start-here/

https://climate.nasa.gov/

https://www.giss.nasa.gov/

(51)

REFERENZEN

(52)

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und Geduld

Clemens Simmer

Meteorologisches Institut

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn csimmer@uni-bonn.de

Quellen: IPCC AR4 und AR5, wenn nicht anders angegeben

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QUE LL EN /AR CH IV E

DWD Zentralarchiv

Etwa 1200 Kartons mit weitgehend unbekanntem Meldekarten,

Niederschlag

(etwa 1 Mill. Stück)

Seewetterwarte

Schiffsbücher

(keine Angaben zur Menge)

(54)

Klimatabelle (Hintergrund), Postkarten mit Niederschlagsmeldungen (Vordergrund) Klimastationen

Niederschlag + Wettererscheinungen

(55)

Negativ (Hintergrund), gescannt, Positiv (Vordergrund)

(56)

Die Heizung: Sonne

Die Dämmung: Treibhausgase in der Atmosphäre – unter anderem CO₂

WAS BESTIMMT

UNSER KLIMA?

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CO

₂

EMISSIONEN WELTWEIT

QUELLE:HTTP://WWW.AUTOGAS-FUER-ALLE.DE BZW. VDIK

Von den weltweiten CO2- Emissionen in der

Größenordnung von ca. 800 Milliarden Tonnen pro Jahr sind lediglich 4 % vom

Menschen beeinflussbar.

Diese ca. 32 Milliarden

Tonnen reichen jedoch aus, um Klimaveränderungen hervorzurufen.

VDIK: Verband der Internationalen Kraftfahrzeughersteller e.V.

(58)

SCHNEEBEDECKUNG IM FRÜHLING UND

EISBEDECKUNG IM SOMMER

(NORD-HEMISPHÄRE)

(59)

VERÄNDERUNGEN DER OZEANE

(60)

TENDENZEN DER PHÄNOLOGIE IN DEN LETZTEN 30-50 JAHREN

− Frühlingseintritt verfrüht sich um ca. 4 Tage/Dekade in Europa und N-Amerika;

Herbsteintritt verspätet sich.

− Vegetationsperiode der NH hat sich um ca. 2 Wochen in 50 Jahren in mittleren und hohen Breiten verlängert.

− Blattentfaltung und Blütebeginn verfrühen sich um 1-3 Tage/Dekade in 30-50 Jahren.

− Insgesamt verfrühen sich phänologische Ereignisse um 2.5 - 6 Tage pro 1°C Temperaturzunahme des Vormonats.

− Kirsch- und Apfelblüte in Deutschland verfrühen sich um 1 - 2 Tage/Dekade zwischen 1951-2000 (Menzel, 2003; Chmielewski et al., 2004).

− Aussaat von Mais und Zuckerrüben in Deutschland hat sich um 10 Tage zwischen 1961 und 2000 verfrüht (Chmielewski et a., 2004).

(61)

TROPISCHE ZYKLONEN

− Es kann auf Grund der statistisch wenigen Fälle nicht gesagt werden, dass die Anzahl tropischer Zyklonen zunimmt, sie mag in manchen Gegenden sogar abgenommen haben, z.B. um Australien.

− So gut wie sicher ist dagegen, dass die Intensität und das Auftreten der stärksten tropischen Zyklonen im Nordatlantik seit ca. 1970, zugenommen hat.

− Das heißt jedoch nicht, dass dies für andere Gegenden nicht gilt – es heißt nur, dass die Datenlage dort zu schlecht ist um eine gesicherte Aussage zu treffen.

(62)

STURMTIEFS

− Es gibt keine gesicherten Aussagen, dass die Anzahl von Tiefs und auch Sturmtiefs zugenommen haben; das hängt auch damit zusammen, dass die Definition, was ein Sturmtief ist, nicht präzise genug ist.

− Sehr wahrscheinlich ist aber, das die Zugbahnen der Tiefs sich auf Nord- und Südhalbkugel polwärts verlagert haben – was eben auch ein Grund für die Schwierigkeit ist, Trends in der Anzahl sicher zu bestimmen.

− Damit zusammenhängt, dass der Tropengürtel sich seit den 1970-igern signifikant verbreitert hat –vermutlich weil eben die polaren Breiten sich schneller erwärmen als die Tropen.

(63)

BEOBACHTETE HÄUFIGKEITEN DER MITTELWERT- ABWEICHUNGEN FÜR SOMMER UND WINTER

Abbildung 1 aus “Regional climate change and national responsibilities”

James Hansen and Makiko Sato 2016 Environ. Res. Lett. 11 034009 doi:10.1088/1748-9326/11/3/034009

• Auf der NH stärkere Zunahme der

Sommer- als der Wintertemperaturen.

• Insbesondere die Verteilung der

Sommertemperturen wird breiter.

• Beachte die resultierende überproportionale Zunahme der Extreme.

(64)

EXTREME TEMPERATUREN

Alle Beobachtungsdaten zeigen klare Abnahmen bei der Anzahl der kalten Nächte und Tage und Zunahmen bei der Anzahl der warmen Nächte und Tage.

(65)

EXTREME WITTERUNGSERSCHEINUNGEN

Region Warme

Tage Kalte

Tage Warme

Nächte Kalte

Nächte Hitzewellen Extrem-

niederschläge Dürren N- und Z -

Amerika +++ --- +++ --- ++ +++ --

Süd-Amerika ++ -- ++ -- + ++ o

Europa +

Mittelm. +++ --- +++ --- +++ +++ +/-

+++ MM Nordafrika und

Naher Osten ++ -- ++ -- ++ +/- ++

Süd

Afrika +++ --- +++ --- ++ ++/(--) ++

Asien ohne SO-

Asien +++ --- +++ --- ++/(--) ++/(-) ++ E

SO-Asien

Ozeanien +++ --- +++ --- +/- +/- ?

Australien +++ --- +++ --- +++ --- +++ S+E

--- NW

(66)

KLIMAMODELLE BESTÄTIGEN

UNS ALS

VERURSACHER DER KLIMA-

ÄNDERUNGEN

(67)

ANTRIEBE,

REKONSTRUKTIONEN

UND SIMULATIONEN

DIE LETZTEN 1000

JAHRE

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MODELLPROJEKTIONEN WEINQUALITÄT SZENARIO A1B UND B1

5-Jahre gleitendes Mittel, Beobachtungen 5-Jahre gleitendes Mittel, CLM-RUN1 5-Jahre gleitendes Mittel, CLM-RUN2

5 Perzentile 95 Perzentile

7525 Beobachtungen

dünne schwarze Linie = Mittewert, Beobachtungen dünne gestrichelte Linie = Median, Beobachtungen

Mostgewicht °Oe Säuregehalt g/l

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