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Aktuelle Position:
| Abk. | ECSN-CC-AUT | |||||||||||||||||||||||||
| Themenbereich | Klimaforschung, ZAMG beteiligt sich an der ECSN (the European Climate Support Network) Initiative Klimaänderungsszenarien verfügbar zu machen | |||||||||||||||||||||||||
| Status | laufend | |||||||||||||||||||||||||
| Zusammenfassung | Der österreichische Wetterdienst unternimmt Anstrengungen, die Klimafolgenforschung mit der Bereitstellung von Klimaszenarien zu unterstützen. Dies erfolgt als Teil der ECSN-Initiative, die sich an die europäischen Wetterdienste wendet. Eine zentrale Motivation hinter dieser Initiative ist der Umstand, dass viele Kunden von Wetterdiensten bei wirtschaftlichen Entscheidungen auf Klimadaten angewiesen sind. Anpassungsstrategien, die für alle wetterabhängigen Industriezweige entscheidend sind, benötigen Aussagen über potentielle Klimaentwicklungen. In diesem Zusammenhang verfügen nationale Wetterdienste über eine lange Tradition in der Bereitstellung von historischen Klimadaten. Diese Kompetenz ist insbesondere zur Bestimmung von künftigen Klimazuständen unerlässlich. | |||||||||||||||||||||||||
| Ausgangssituation | Das gegenwärtige Wissen über das Klimasystem der Erde und dessen Entwicklung ist eng mit dem vom IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) geleiteten Prozess der Zusammenführung von wissenschaftlicher Erkenntnis und deren Aufbereitung in sogenannten IPCC Reports verbunden. Anfang 2007 ist der vierte Zustandsbericht des IPCC ( AR4 WG1  ‚Die wissenschaftliche Basis’) zum Zustand des Klimasystems veröffentlicht worden. Die Hauptbotschaft ist: Klimawandel findet statt und die Menschheit beeinflusst ihn deutlich. Die in dem Bericht angeführten Erkenntnisse stellen eine bedeutsame wissenschaftliche Leistung dar. Angesichts der Komplexität des Klimasystems waren Anfang der 1990er nur eine Minderzahl von WissenschaftlerInnen der Ansicht, ein solcher Nachweis würde in den nächsten 15 Jahren gelingen. | |||||||||||||||||||||||||
| Projektziele | "Was tun?" - Das ist die große Frage, die sich die Gesellschaft (in der internationalen Staatengemeinschaft) stellen muss und deren Antwort innerhalb der demokratiepolitischen Strukturen nach einem Diskussions- und Entscheidungsprozess (immer wieder) erfolgt. Die Forschung muss dabei ‚wenn-dann’ Antworten liefern im Sinne von welches (politische) Programm welche potentiellen Auswirkungen auf das Klimasystem verursachen könnte. Die politischen Entscheidungsträger werden dann versuchen, mehrheitsfähige Programme zur Wahl zu stellen. Die ZAMG nimmt diese wissenschaftliche Aufgabenstellung zur verantwortungsvollen Beratung von Politikern und der Gesellschaft auf der Grundlage von Eigenleistung wahr, auch in Zusammenarbeit mit weiteren europäischen Wetterdiensten im Rahmen der ECSN-Initiative. Was sind Klimaszenarien und weshalb finden sie in der Forschung Verwendung? Wie wird das Klima der Zukunft beschrieben? Aussagen über mögliche Klimazukünfte stützen sich auf Annahmen über die sozio-ökonomische Entwicklung der Menschheit (Bevölkerungswachstum, Energiebedarf, Technologieentwicklung, etc.). Solche Annahmen werden Entwicklungspfade genannt und in sogenannte Emissionsszenarien umgesetzt. Diese geben potentielle Entwicklungsmöglichkeiten des Zuwachses an atmosphärischen Treibhausgasen an. Mit Klimamodellen wird die Reaktion des Klimasystems -- über den Globus und einen künftigen Zeitraum -- auf diese Emissionsszenarien modelliert. Diese Reaktionen des Klimasystems werden als Klimaszenarien bezeichnet. Die Arbeitgruppe 1 des vierten IPCC Reports hat eine Reihe solcher Klimaszenarien ausgewertet und damit großräumige Veränderungen wie den Anstieg des Meeresspiegels und die künftige Temperaturveränderung auf kontinentaler Skala beschrieben. Für die Klimafolgenforschung, welche die Auswirkungen dieser Klimaszenarien auf sozio-ökonomische Strukturen und Ökosysteme beschreibt, ist diese Auflösung aber zu gering. Für derartige Strukturen und Systeme werden kleinskalige Informationen benötigt ( von Storch et al. 1993 ). Dieser Bedarf wird nun von der ECSN-Initiative europaweit bedient. Der Europäische Alpenraum ist für den österreichischen Wetterdienst von zentraler Bedeutung. Die ZAMG verfügt über ein international anerkanntes Expertenwissen, z.B. hinsichtlich der historischen Klimaentwicklung . In Zusammenarbeit mit anderen Wetterdiensten werden im Rahmen der ECSN-Initiative für den europäischen Kontinent Klimaänderungsszenarien bereitgestellt auf deren Grundlage Klimafolgenforschung betrieben werden kann. Der Zugang zu diesen Szenarien wird eine erhöhte Transparenz und Vergleichbarkeit von sogenannten Impact-Modellen gestatten. | |||||||||||||||||||||||||
| Ergebnisse |
Erste Ansätze zu einer konsistenten Ableitung von Klimaänderungsszenarien und deren Anwendung in der Klimafolgenforschung gehen in die späten 1990er zurück, als regionale Klimaänderungsszenarien an rund 11,000 Waldinventurpunkten aus transienten Klimamodellläufen (ECHAM4 IS 92a) abgeleitet wurden ( Matulla et al. 2002 ). Abbildung 1 zeigt ein Beispiel eines lokalen Temperaturszenarios für Österreich. Diese Szenarien wurden anschließend verwendet um ein waldökologisches Wachstumsmodell anzutreiben ( Lexer et al. 2002 ). Damit wurden potentielle Veränderungen in der Zusammensetzung der Artenvielfalt des österreichischen Waldes beschrieben (siehe Abbildung 2).Später wurden eine Reihe von Szenarien (Monats- und Tagessatzbasierend für Temperatur und Niederschlag) an rund 30 Stationen entwickelt (ALOCLIM sites -- Auer et al. 2001 , Matulla and Haas 2003 , Matulla 2005 ). Die Motivation für diesen Ensemble-Ansatz besteht darin die Spannweite der modellierten Veränderung zu beschreiben. Dabei hat sich gezeigt, dass die verschiedenen Temperaturszenarien auf eine Zunahme zwischen 1° und 3° Celsius hinweisen, während im Falle des Niederschlags große Unterschiede zwischen den Szenarien auftreten. Beachtenswert ist hierbei, dass zum Teil die Veränderung (trockener oder feuchter als gegenwärtig) nicht eindeutig ist. Diese Szenarien wurden ebenfalls zur Abschätzung der Auswirkungen auf die Fischvergesellschaftung des inneralpinen Flusses Mur verwendet. Die hierbei erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die simulierten Veränderungen in Durchfluss und Wassertemperatur eine Verschiebung der Fisch-Spezies um rund 20 km der Quellenregion entgegen auslösen. Dies erhöht den Druck auf kälteliebende Salmoniden (Bachforelle, Äsche, Huchen) durch ein Nachrücken von wärmeliebenden Cypriniden (Karpfen, Barbe, Nase, Aitel). Die modellierten Veränderungen deuten auf nachteilige Effekte hinsichtlich der in der Sportfischerei beliebten und ökonomisch wertvollen Salmonid-Gewässer. Weitere empirische Verfahren (Wettergeneratoren: Matulla and Haas 2003 nicht begutachtet, Analogverfahren: Matulla et al. 2007 ) wurden angewendet um Szenarien auf Tagesbasis zu entwickeln. Diese können genutzt werden, um Szenarien für jene klimatologischen Parameter zu generieren, die täglich Verfügbar sind ( Schöner et al. 2003 ). Die Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Phänologie (die Lehre vom Jahresablauf periodisch wiederkehrender Wachstums- und Entwicklungserscheinungen der Tier- und Pflanzenwelt) wurde bereits in mehreren österreichischen Studien untersucht (zB Scheifinger et al. 2002 , Matulla et al. 2003 ). Eine erst kürzlich erschienene Studie weist auf die Verschiebung von Eintrittsphasen phänologischer Planzenphasen in einem sich ändernden Klima hin ( CLIMPHEN , interner Bericht). Abbildung 3 zeigt die Ergebnisse für die Phase ‚Flieder – erste Blüte’. Diese Resultate beruhen auf Ensembles von Klimaläufen von ECHAM5, angetrieben mit den A1B and the B1 Emissions-Szenarien.Österreichischer Sommertourismus im Zeichen des Klimawandels: Eine Analyse von meteorologischen und klimatologischen Größen aus der Tourismus-Klimatologie und der Human-Biometeorologie zeigt, dass sich in Österreich nach den Klimaszenarien des Max-Planck-Institutes für Meteorologie in Hamburg für den Zeitraum 2021-2050 die Sommertourismusperiode in der Vorsaison und Nachsaison verlängern. Demzufolge könnten die Perioden mit thermischer Eignung für Freizeit und Erholung zunehmen. Diesem aus touristischer Sicht positiven Trend stehen einige weniger günstige Faktoren entgegen: a) die Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Hitzestress (PET-Verhältnisse), b) eine Erhöhung der Tage mit Schwüle in den Lagen unter 1000 m und c) eine leichte Erhöhung der Tage mit langen Niederschlagsereignissen (RR > 5 mm), die möglicherweise von dem Rückgang der Zahl der Tage mit leichtem oder keinem Niederschlag nicht kompensiert werden kann. Für einzelne Orte können Veränderungen der Sommertourismus-relevanten Klimagrößen durch Vergleich der sogenannten CTIS-Diagramme (Climate-Tourism-Information-Scheme) für verschiedene Zeiträume verdeutlicht werden(siehe Abbildung 5 für Badgastein). Die o.g. Untersuchungen sind Beispiele aus dem Portfolio Österreichs zu klimatologischen Fragestellungen mit gesellschftlichen Auswirkungen. Zukünftige Untersuchungen werden sich noch stärker auf die regionalen bis lokalen Auswirkungen des Klimawandels in Österreich unter Zuhilfenahme von state-of-the-art numerischen regionalen Klimamodellen (CLM) konzentrieren. Diese werden es gestatten, die anwendungsorientieren Fragestellungen aus Politik und Gesellschaft besser unter Berücksichtigung der bestehenden Unsicherheitsintervalle zu beantworten. | |||||||||||||||||||||||||
| Projektteam |
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