Seit Beginn der Industrialisierung nimmt die Konzentration langlebiger Treibhausgase in der Erdatmosphäre beständig zu. Dadurch wird eine langfristig zunehmende Erwärmung der Erdoberfläche und der bodennahen Atmosphäre angestoßen, was die Zirkulation der Luftmassen in der Atmosphäre und den Wasserkreislauf der Erde verändert. Diese globalen Veränderungen wirken sich regional unterschiedlich aus. An den meteorologischen Messstationen der Metropolregion Hamburg wird für das vergangene Jahrhundert eine Erwärmung der bodennahen Atmosphäre beobachtet, die über dem globalen Durchschnitt liegt. Die im Rahmen von KLIMZUG-NORD verwendeten Klimaprojektionen bilden einen weiteren Anstieg der bodennahen Lufttemperatur im 21. Jahrhundert ab, der sich je nach zugrunde liegendem Emissionsszenario mehr oder weniger stark beschleunigt. Es werden veränderte Niederschlagsmengen mit Zunahmen besonders in den Herbst- und Wintermonaten projiziert, während sich für die Sommermonate in den meisten Simulationen eine abnehmende Tendenz zeigt. In diesem Bericht werden Methoden und Ergebnisse regionaler Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg vorgestellt.
Vorstellung von Projektergebnissen aus KLIMZUG-NORD bezüglich jährliche und saisonale Temperatur- und Niederschlagsänderungen zur Mitte und Ende des 21. Jahrhunderts, sowie Ergebnisse aus dem Projekt Hamburg 2K. In Hamburg 2K wird analysiert, was eine Begrenzung auf eine Temperaturänderung von 2K für Hamburg bedeutet. Ausgewertet wurden Temperatur- und Niederschlagsänderungen sowie ausgewählte Indices.
Im ersten Teil wird zunächst ein Überblick über die zeitlichen Verläufe der projizierten Temperatur- und Niederschlagsänderungen in der Metropolregion Hamburg insgesamt gegeben. Die Legende zeigt jeweils alle regionalen Klimasimulationen, die die Datenbasis für dieses Informationspapier sind. Es handelt sich dabei um 3 Realisierungen der Kontrollsimulation und je 3 Realisierungen der Szenarien A1B, B1 und A2 mit REMO in 0.088° Horizontalauflösung (UBA, KLIWAS, KLIMZUG) sowie 2 Realisierungen der Kontrollsimulation und je 2 Realisierungen der Szenarien A1B und B1 mit CLM in 0.165° Horizontalauflösung (Konsortialrechnungen). Zudem werden für die Temperatur- und Niederschlagsänderungen 2036-2065 und 2071-2100 gegenüber 1971-2000 das Mittel sowie Minimum und Maximum aller 13 Klimasimulationen dargestellt. Im zweiten Teil werden dann die projizierten Temperatur- und Niederschlagsänderungen 2036-2065 und 2071-2100 gegenüber 1971-2000 für alle Landkreise der Metropolregion Hamburg dargestellt. Auch hier werden jeweils das Mittel sowie Minimum und Maximum aller Simulationen vorgestellt.
Hinweise für REMO-Datennutzer beinhaltet folgende Punkte: Verfügbarkeit der Daten, Datenformat, Erläuterung zu Variablen, Vergelich mit anderern Daten, Klimaläufe, Häufige Fragen, sowie einen Anhnag mit Gitter- und Produktinformationen und ein Testprogramm in FORTRAN90 zum Einlesen und Herausschreiben der Daten und eine Codeliste
Regional climate change projections show a changing climate in the metropolitan region of Hamburg for the end of the century: The temperature could increase and the precipitation in summer could decrease. To cope with the probably longer lasting and hotter summer conditions in Europe there are different possible adaptation measures in land management practice, e.g. forest conversion. That means the conversion of mostly coniferous forest monocultures to deciduous and mixed forests. Mixed forests are generally more adaptable in comparison to conifer forests. They ensure an increased groundwater recharge because of less canopy interception and reduced transpiration outside the growing season. An interesting question is how forest conversion would feedback to the regional climate under different climate conditions. To explore climate feedbacks, REMO (regional climate model at the Max Planck Institute for Meteorology, Hamburg) is applied. To get a more realistic representation of the land surface, a current dataset from a digital basis landscape model of the Federal Agency for Cartography and Geodesy is used instead of the standard representation of the land surface in REMO. In some areas of the metropolitan region of Hamburg the updated land surface increases the forest fraction. Additionally, all coniferous forest types are converted into broadleaf forest types to study the maximum impact on the simulated near surface climate. This set-up is used for a climate simulation with REMO, forced by ERA-INTERIM reanalysis data for the period of 1990-2008. Selected climate variables are analyzed and the associated processes are investigated: The different forest distributions affect particularly the evapotranspiration and thus the water- and energy cycle of the soil and the lower atmosphere. Especially, the effects in the very hot and dry year 2003 and in the wet year 2002 are analyzed. To study the impacts of the forest distributions under different climate conditions, a second climate simulation is set up with REMO, forced by ECHAM5-MPIOM for the historical period 1970-2000 and for the future time periods 2035-2065 and 2070-2100 under A1B emissions. This allows analyzing the impact of a changed forest cover under different climate conditions. It gives a first estimation of climate sensitivity.
In den letzten Jahren hat sich das Wissen um mögliche Folgen des Klimawandels durch zahlreiche Untersuchungen ständig verbessert. Dabei stehen für Deutschland und Niedersachsen vor allem wachsende Hitzebelastungen, Zunahme von Extremwetterereignissen und der Anstieg des Meeresspiegels im Fokus. Im Forschungsverbund KLIFF „Klimafolgenforschung in Niedersachsen“ wurde für Niedersachsen zum Ende des Jahrhunderts (2071-2100) im Vergleich zur Referenzperiode 1971-2000 eine Erhöhung der Jahresmitteltemperatur um ca. 2,5 Grad projiziert, wobei der Anstieg im Winter mit etwa 3 Grad am höchsten ausfällt. Mit der höheren Temperatur kann auch die Länge der Vegetationsperiode zunehmen: bis um circa 60 Tage bis zum Ende des Jahrhunderts; entsprechend kann sich die Anzahl der Frosttage um circa zwei Drittel verringern. Die Klimaforscher erwarten, dass die Niederschläge zum Ende des Jahrhunderts im Winter, Frühling und Herbst zunehmen können, für den Sommer wird eine Abnahme um rund 10 Prozent in Niedersachsen projiziert. Die Anzahl der Starkniederschlagstage kann sich nach den Berechnungen deutlich erhöhen, insbesondere im Herbst. Die mittlere Dauer von Wärmeperioden könnte im Sommer um 50 Prozent zunehmen.
Der Bericht enthält eine Übersicht zu regionalen Klimaprojektionen des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M), des Climate Service Center (CSC) und weiterer Forschungsinstitutionen, die im Rahmen verschiedener internationaler und nationaler Forschungsprojekte und Aktivitäten erstellt wurden. Es werden Arbeiten mit dem Schwerpunkt Deutschland dargestellt. Zur Interpretation der Ergebnisse ist es notwendig, die Methodik zur Erstellung regionaler Klimaprojektionen in die Betrachtung mit einzubeziehen. Diese wird in einem einleitenden Kapitel kurz vorgestellt, mit Verweisen auf weiterführende Informationen und Veröffentlichungen. Dabei werden auch Möglichkeiten und Grenzen regionaler Klimamodellierung aufgezeigt. Es werden die Simulationen und einige Beispielergebnisse der einzelnen Projekte (ENSEMBLES, KLIWAS, KLIFF, KLIMZUG-NORD) vorgestellt. Die Projekte widmen sich verschiedenen geografischen Regionen und Themenschwerpunkten.
Klimaprojektionen für die Metropolregion Hamburg
(2014)
