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C10.1 Klimaveränderungen und ihre Ursachen

Hintergrund

Das Klima wandelt sich.

Datenlage und Informationen

Datenhalter:
HE: HLUG
Datenquelle:
INKLIM (Integriertes Klimaschutzprogramm)
räumlich: flächendeckend für ganz Hessen und angrenzende Gebiete
zeitlich:
Analyse 1951 (1901) bis 2000 für 53 (4) Messstellen für Temperatur, 674 (10) für Niederschlag; Projektionen: bis 2100
Datenlücken:
keine, jedoch nur wenige direkte Bezüge zur Rhön bzw. zum Mittelgebirgsraum
Datenhalter:
DWD
BY: LfU
Datenquelle:
KLIWA (Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft)
räumlich: flächendeckend für ganz Baden-Württemberg und Bayern, basierend auf 354 Klimastationen und 2.016 Niederschlags-
messstellen
zeitlich: ab 1931
Datenlücken:
regionale Aussagen für das Untersuchungsgebiete M4 Main, Fränkische Saale
Datenhalter:
Umweltbundesamt,
HE: HLUG
BY: LfU HLUG
Datenquelle:
WETTREG-Daten
räumlich: für einzelne Messstellen, davon 1 Klimastation und 7 Niederschlags-
messstellen im Gebiet der Rhön
zeitlich: 1961 bis 2100
Datenlücken:
Daten nur für einzelnen Messstellen verfügbar

Situation und Entwicklung

Ursachen von Klimaveränderungen

Die sich derzeit vollziehenden Klimaveränderungen sind wesentlich vom Menschen verursacht.
Steigende Konzentrationen von Treibhausgasen in der Atmosphäre
Kohlendioxid ist wichtigstes Treibhausgas ...
... und stammt – von regenerativen Quellen abgesehen – fast ausschließlich aus der Nutzung fossiler Energieträger.
Deutschlandweit leicht rückläufige CO2-Emissionen
Emissionskatasterdaten, Ermittlung der Emissionen nicht-genehmigungs-
bedürftiger Anlagen:
Querverweis auf Kap. C1.1 Kap. C1.1

Temperaturentwicklung im letzten Jahrhundert

... global und deutschlandweit

Anstieg der globalen Temperatur seit Beginn des Industriezeitalters
 
Temperaturanstieg auch in Deutschland
in den letzten 70 Jahren signifikanter Anstieg der Jahresmitteltempera-
turen in Bayern und Hessen

... in der Rhön

insbesondere Anstieg der Wintertemperaturen ...
Hydrologisches Sommerhalbjahr: 1. Mai bis 31. Oktober
Hydrologisches Winterhalbjahr: 1. November bis 30. April
... zwischen ca. 1 und fast 2 °C in der bayerischen Rhön

Projektionen zur Temperaturentwicklung

Klimaänderungsszenarien sind plausible, mögliche Darstellungen der künftigen Klimaentwicklung, die wiederum von bestimmten Szenarien zur künftigen Emission von Klimagasen ausgehen. Sie sind nicht als Vorhersagen des Wetters zu verstehen.
Klimaänderungsszenarien sind wichtige Grundlage für die Bewertung der Risiken und Chancen künftiger Klimaänderungen sowie notwendiger Anpassungsmaßnahmen.
Abb. 120: IPCC-Emissions-Szenarien (LUBW & LfU 2006)
Abb. 120: IPCC-Emissions-Szenarien (LUBW & LfU 2006)[xx]
Wie sich die Welt verändern könnte:
Annahmen der A2-Szenarien:
  • sehr heterogene Welt
  • Bewahrung lokaler Besonderheiten
  • langsame und regional unterschiedliche technologische Entwicklung
  • ökonomische Entwicklung ist primär regional bestimmt
  • regional sehr unterschiedliche Geburtenhäufigkeit
  • stetig zunehmende Weltbevölkerung
Annahmen der B1-Szenarien:
  • schneller Wandel der globalen, wirtschaftlichen Struktur hin zur Dienstleistungs- und Informationsökologie
  • Einführung sauberer und ressourcenschonender Technologie
  • Entwicklung auf globale Lösung des Nachhaltigkeitsproblems ausgerichtet, ausgewogene Wohlstandsverteilung
  • Bevölkerungswachstum bis zur Mitte des Jahrhunderts
Annahmen des A1B-Szenarios:
  • schnelle wirtschaftliche Entwicklung
  • Bevölkerungswachstum bis zur Mitte des Jahrhunderts
  • Entwicklung und Einsatz von effizienten Technologien
  • Nutzung fossiler und nicht fossiler Energieträger
  • Globalisierung auch in kulturellerund sozialer Hinsicht

... für Deutschland

Jahresmitteltempera-
turen werden in ganz Deutschland weiter zunehmen.

... für die Rhön

an der Messstation Wasserkuppe Erhöhung der Jahresmittel-
temperatur zwischen 1971 / 2000 und 2071 / 2100 um ca. 1,7 bis 2,2°C
Zunahme der Temperaturen insbesondere im Winter und Sommer,
im Frühjahr und Herbst bleiben sie annähernd stabil.

Höchst- und Tiefsttemperaturen erhöhen sich ...
... im Winter etwas stärker als im Sommer.
Eistag: Tmax unter 0 °C
Frosttag: Tmin unter 0°C
Sommertag: Tmax über 25°C
Heißer Tag: Tmax über 30°C
Tropennacht: Tmin über 20°C
Abnahme von Eis- und Frosttagen sowie Zunahme der Sommertage

Sonnenscheindauer

Sonne scheint länger direkt.
 
gesundheitliche Folgen des Klimawandels:
Querverweis auf Kap. C10.2 Kap. C10.2
Meteorologischer Frühling:
1. März bis 31. Mai
Meteorologischer Sommer:
1. Juni bis 31. August
Meteorologischer Herbst:
1. September bis 30. November
Meteorologischer Winter:
1. Dezember bis 28. Februar
Anstiege der direkten Sonnenscheindauer im Sommer höher als im Herbst und insbesondere im Frühjahr, an den Wintertagen sinkt sie um ca. eine halbe Stunde

Niederschläge im letzten Jahrhundert

Veränderungen des Niederschlagsregimes,
kaum veränderte Jahresniederschlags-
summen,
aber saisonale Umverteilungen
Deutliche Abnahme der Sommerniederschläge ...
 
 
... insbesondere durch extreme Zunahme niederschlagsfreier bzw. -armer Tage

Projektionen zur Niederschlagsentwicklung

in Zukunft kaum veränderter Jahresniederschlag, ...
... aber Winterhalbjahr feuchter, Sommerhalbjahr trockener
Abb. 127: Relative Änderung der Mittelwerte der Niederschläge im Sommer- (limks) und Winterhalbjahr (rechts) zwischen 1971 / 2000 und 2021 / 2050 in Bayern und Baden-Württemberg
Abb. 127: Legende
Alle Niederschlagsmess-
stellen im Biosphärenreservat liegen im Staubereich, d.h. erhalten im Vergleich zu den östlich oder südöstlich gelegenen Messstellen im Raum Königshofen, Grabfeld und Schweinfurt z. T. deutlich höhere Niederschläge.
Die betrachteten Messstellen decken die unterschiedlichen Naturräume des Biosphärenreservats ab.
Niederschläge steigen im Biosphärenreservat im hydrologischen Winterhalbjahr zwischen 1971 / 2000 und 2071 / 2100 je nach Station um knapp 12 % bis mehr als 26 %.
 
Änderung der Niederschläge im hydrologischen Sommerhalbjahr weniger eindeutig, z.T. steigend, z.T. zurückgehend
an allen Messstellen stärkste Niederschlags-
steigerungen im meteorologischen Winter
Station Geisa:
Naturraum Ulstertal, Sommerregentyp,
290 m ü. NN
Station Tann:
Naturraum Kuppenrhön,
Sommerregentyp,
395 m ü. NN
Station Wasserkuppe:
Naturraum Hohe Rhön,
freie Kuppenlage,
Sommerregentyp,
921 m ü. NN

Station Frankenheim:
Naturraum Hohe Rhön,
Sommerregentyp,
754 m ü. NN
Station Bad Kissingen:
Naturraum Fränkisches Rhönvorland bzw. Südrhön,
nahezu Gleichverteilung zwischen Sommer- und Winterniederschlägen,
282 m ü. NN
Station Fladungen:
Naturraum Lange Rhön,
Winterregentyp
420 m ü. NN
Station Kilianshof:
Naturraum Lange Rhön / Südrhön,
Winterregentyp,
510 m ü. NN
Station Ehrenberg:
Naturraum Kuppenrhön,
Winterregentyp,
664 m ü. NN
Zunahme der hydrologischen Trockentage mit ≤ 1 mm Niederschlag im Sommer, Abnahme im Winter



leichte Zunahme der Häufigkeit von Starkregen-
ereignissen im Winterhalbjahr
Hochwasser:
Querverweis auf Kap. C10.2 Kap. C10.2

Schneedecke

zweifelsfreier Trend zu schneeärmeren Wintern mit weniger dauerhaften Schneedecken

 
Auswirkungen auf die Grundwasserneubildung:
Querverweis auf Kap. C10.2 Kap. C10.2
Auswirkungen auf den Wintersport:
Querverweis auf Kap. C10.2 Kap. C10.2

Bewertung

Geschwindigkeit, in der sich Klimawandel derzeit vollzieht, überfordert die adäquate Anpassung insbesondere der biologischen Systeme.

Aktivitäten und Handlungsbedarf

sofortige Maßnahmen erforderlich, um Klimawandel auf ein tolerables Maß zu begrenzen

Anpassungsmaßnahmen:
Querverweis auf Kap. C10.2 Kap. C10.2
Um den Klimawandel aufzuhalten, braucht es die Energiewende.
Energie:
Querverweis auf Kap. B8 Kap. B8
 
Verkehr:
Querverweis auf Kap. B7 Kap. B7
 
Vermarktung regionaler Produkte:
Querverweis auf Kap. B5.2 Kap. B5.2
Ökosysteme wie beispielsweise Wälder, Wiesen, Felder oder Feuchtgebiete und Moore entziehen der Atmosphäre CO2 und speichern den darin enthaltenen Kohlenstoff in der Biomasse und im Boden.
Ein Ökosystem gilt dann als eine CO2-Senke, wenn es mehr CO2 aufnimmt als abgibt. Die Dauer der Kohlenstoffspeicherung ist jedoch je nach Ökosystem und dessen Bewirtschaftung oder Management sehr unterschiedlich.

Im Überblick

Anstieg der Jahres-
mitteltemperaturen in den letzten 70 Jahren, vor allem im Winter
weitere Temperaturer-
höhung von ca. 1,5 °C bis 2,2 °C auf der Wasserkuppe bis zum Ende des Jahrhunderts vorhergesagt
Sonne wird länger direkt scheinen.
kaum Veränderung der Jahresniederschläge, jedoch voraussichtlich Zunahme der Winterniederschläge, Abnahme der Sommerniederschläge
Rhön wird schneeärmer.
[i] HLUG 2005: Integriertes Klimaschutzprogramm Hessen INKLIM 2012. Projektbaustein II: Klimawandel und Klimafolgen in Hessen. Abschlussbericht. Wiesbaden.
http://www.hlug.de/medien/luft/inklim/index.htm
[ii]IPCC 2001: Special Report on Emissions Scenarios (SRES). Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Nebojsa Nakicenovic and Rob Swart (Eds.), Cambridge.
Zusammenfassung in IPCC 2002: Klimaänderung 2001. Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger, Bern.
http://www.ipcc.ch/pub/nonun.htm
[iii] GCM = Globales Zirkulations-Modell
[iv] Enke W. 2003: Anwendung eines statistischen Regionalisierungsmodells auf das Szenario B2 des ECHAM4 OPYC3 Klima - Simulationslaufes, bis 2050 zur Abschätzung regionaler Klimaänderungen für das Bundesland Hessen. Meteo-Research, Stahnsdorf.
[v] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D. (a): Langzeitverhalten der Lufttemperatur in Baden-Württemberg und Bayern. KLIWA-Projekt A 1.2.3 „Erarbeitung und Bereitstellung von langen Reihen interpolierter Gitterpunktwerte (Tageswerte) und Analyse des Langzeitverhaltens von Gebietsmittelwerten der Lufttemperatur in Baden-Württemberg und Bayern“. KLIWA-Berichte Heft 5, München.
http://www.kliwa.de/index.php?pos=ergebnisse/hefte/
[vi] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): Langzeitverhalten des Gebietsniederschlags in Baden-Württemberg und Bayern. KLIWA-Projekt A 1.1.1 „Bereitstellung von langen Reihen interpolierter Gitterpunktwerte des Niederschlags mit Hilfe des Verfahrens BONIE“ und KLIWA-Projekt A 1.1.2 „Langzeituntersuchung von Gebietswertreihen des Niederschlags“. KLIWA-Berichte Heft 7, München.
[vii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2006: Regionale Klimaszenarien für Süddeutschland - Abschätzung der Auswirkungen auf den Wasserhaushalt. KLIWA-Berichte Heft 9, Mannheim.
[viii] http://osiris.uba.de/gisudienste/Kompass/fachinformationen/zukunft.htm
[ix] ebd.
[x] http://www.vistaverde.de/news/Wissenschaft/0511/28_treibhausgase.php
http://www.awi.de/en/research/research_divisions/geosciences/
glaciology/techniques/high_precision_d13c_and_co2_analysis/
[xi] UBA 2007: Umwelt-Kernindikatorensystem (CO2-Emissionen nach Quellgruppen)
http://www.env-it.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=2842
[xii] LfU, LfL, LWF 2007: Umweltbericht Bayern 2007. Entwurf.
[xiii] UBA 2007: Umwelt-Kernindikatorensystem
http://www.env-it.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=2845
[xiv] u.a. http://www.wbgu.de/wbgu_sn2006/wbgu_sn2006_voll_7.html#Heading85
[xv]IPCC 2007: Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change – Summary for Policymakers. University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA.
www.ipcc.ch/SPM040507.pdf (Abruf: 29.10.2007)
[xvi] HLUG 2005: a.a.O.: Seite 4
[xvii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D. (a): a.a.O.
[xviii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D. (a): a.a.O.
[xix] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D. (a): a.a.O.
[xx] LUBW (Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg) & LfU (Hrsg.) 2006: KLIWA - Unser Klima verändert sich: Folgen – Ausmaß – Strategien. Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft in Süddeutschland. Stuttgart.
[xxi]1 Gigatonne = 1 Milliarde Tonnen CO2
[xxii]http://osiris.uba.de/gisudienste/Kompass/fachinformationen/zukunft.htm
[xxiii] UBA (Umweltbundesamt) 2006: Anpassung an Klimaänderungen in Deutschland - Regionale Szenarien und nationale Aufgaben. Presseinformation des Umweltbundesamts, Dessau.
www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse/hintergrund/Anpassung-Klimaaenderungen.pdf
[xxiv] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2006: a.a.O.: 58 ff..
[xxv] Bartels H. 2004: Vergleich regionaler Klimaszenarienrechnungen für Süddeutschland. In: Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.): Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft -Fachvorträge beim KLIWA-Symposium am 3. und 4.5.2004 in Würzburg. KLIWA-Berichte Heft 4, München: 73-86.
[xxvi] HLUG 2005: a.a.O.: 14, 54
[xxvii] Bayerische Forschungsverbund Erhöhte UV-Strahlung - Folgen und Maßnahmen (BayFORUV):
http://www.abayfor.de/foruv/de/index.php (Abruf: 29.10.2007)
[xxviii] HLUG 2005: a.a.O.
[xxix] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): a.a.O.
[xxx] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): a.a.O.
[xxxi] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): a.a.O.
[xxxii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): a.a.O.: 61
[xxxiii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(c): a.a.O.: 66
[xxxiv] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2006: a.a.O.: 72.
[xxxv] Schär et al. (2000, 2001) zit. in Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2004: Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft - Fachvorträge beim KLIWA-Symposium am 3. und 4.5.2004 in Würzburg. Heft 4.1.
[xxxvi] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2006: a.a.O.: 73.
[xxxvii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) 2006: a.a.O.: 75.
[xxxviii] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(b): Langzeitverhalten der Schneedecke in Baden-Württemberg und Bayern. KLIWA-Projekt A 1.1.4 „Flächendeckende Analyse des Langzeitverhaltens verschiedener Schneedeckenparameter in Baden-Württemberg und Bayern“ sowie KLIWA-Projekt A 1.1.5 „Erarbeitung und Bereitstellung von langen Reihen des Niederschlagsdargebots (Regen und Wasserabgabe aus der Schneedecke) zur Berechnung von Gebietswerten in Baden-Württemberg und Bayern“. KLIWA-Berichte Heft 6, München.
http://www.kliwa.de/index.php?pos=ergebnisse/hefte/
[xxxix] Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.) o.D.(b): a.a.O.
[xl] Weber H. (LfU) 2007: Untersuchungsergebnisse zum Langzeitverhalten der Hochwasserabflüsse in Süddeutschland. In: Arbeitskreis KLIWA (Hrsg.): 3. KLIWA-Symposium – Fachvorträge Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft. KLIWA-Berichte H.10: 131-141.
[xli] Byrne K.A., Chojnicki B., Christensen T.R., Drösler M. et al. 2004: EU peatlands - Current carbon stocks and trace gas fluxes. CarboEurope-GHG Concerted Action - Synthesis of the European Greenhouse Gas Budget. Report 4/2004, Specific Study, Tipo-Lito Recchioni, Viterbo.
[xlii] insbesonderen im Rahmen von CarboEurope IP : http://www.carboeurope.org/
[xliii] Es gibt diesbezüglich aber noch erheblichen Forschungsbedarf.
[xliv]CarboEurope: http://ec.europa.eu/research/press/2001/pr1511en.html
http://www.cipra.org/de/alpmedia/news/132/
http://www.bafu.admin.ch/wald/01198/01209/01210/index.html?lang=de
[xlv]http://www.euractiv.com/de/klimawandel/weltkohlenstoffmarkt-nachsten-jahrzehnt-stark-wachsen/article-170389
z. B.: Chicago Climate Exchange: http://www.chicagoclimatex.com/
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