SISSI

Themenbereich

Klimamodellierung, Klimawandel, Klimafolgenforschung, Stadtklima

Status

laufendes Projekt SISSI-II, abgeschlossenes Projekt SISSI-I

Zusammenfassung

Das Klima urbaner Gebiete unterscheidet sich deutlich vom Klima des ruralen Umlandes. Für die großen österreichischen Städte ist, infolge des Klimawandels, eine zunehmende Hitzebelastung zu erwarten. Die Entwicklung von urbanen Wärmeinseln, die im Wesentlichen durch die Art der Bebauungsstruktur, der Oberflächenversiegelung und dem Vegetationsdefizit verursacht wird, unterscheidet sich jeweils von Stadt zu Stadt in Abhängigkeit von der geographischen und topographischen Lage und den regionalen klimatischen Eigenschaften. Das mikroskalige Stadtklimamodell MUKLIMO_3 wurde für mehrere große Städte in Österreich (z.B. Wien, Graz, Linz, Klagenfurt, Salzburg, Innsbruck) verwendet um die zukünftige Wärmebelastung, basierend auf regionalen Klimaszenarien, abzuschätzen.

Die lokalskaligen Modellsimulationen können als Hilfsmittel für die Erkennung der Problemzonen bzw. Festlegung von Abschwächungsstrategien für die zukünftige Stadtentwicklung dienen. Die Auswertung des Wärmeinseleffekts realer Städte in verschiedenen klimatologischen und topographischen Lagen kann als Grundlagen für die Evaluierung und Verbesserung der regionalen Klimasimulationen dienen.

Ausgangssituation

Anwendungsstudie von Frankfurt am Main über zukünftige Wärmebelastung in Ballungsräumen – Stadtklimasimulationen des DWD (Früh et al., 2011)

Projektziele

Analyse der vergangenen klimatologische Entwicklung in mehreren großen Städten in Österreich
Analyse der aktuellen regionalen Klimasimulationen für städtische Gebiete
Erstellung von hochaufgelösten Klimaanalysen und Klimaszenarien mit Hilfe des Stadtklimamodells MUKLIMO_3

Methodik

Das dynamische lokalskalige Stadtklimamodell MUKLIMO_3 (DWD) wurde für die Untersuchung der zukünftigen Wärmebelastung in Städten angewendet. Die Simulation der Zirkulation im urbanen Gebiet basiert auf einem detaillierten Höhenmodell, einem Bebauungs- und Landnutzungsdatensatz und wurde mit Klimadaten einer Messstation außerhalb des Stadtgebiets gesteuert. Das Stadtklimamodell MUKLIMO_3 berechnet für vorgegebene Randbedingungen die zeitliche Entwicklung der flächenhaften Verteilung der meteorologischen Variablen Temperatur, relative Feuchte, Windrichtung und Windgeschwindigkeit. Die räumliche Auflösung kann dabei zwischen 10 und 200 Metern variieren.

Die Klimaszenarien und die Auswertung der Klimaindizes (Sommer Tage, heiße Tage, warme Nächte) werden mit der sogenannten Quadermethode berechnet. Dafür wird das Stadtklima für zwei mal 8 Extremsituationen, welche durch die Eckpunkte eines Würfels (bzw. Kuboids) repräsentiert werden, simuliert. Diese 8 Simulationen werden für die beiden Hauptwindrichtungen berechnet und dann abhängig von den Verhältnissen an der Referenzstation interpoliert um schließlich die mittleren Temperaturverhältnisse bzw. Klimaindizes für längere Perioden zu bestimmen. Die zukünftigen Klimaszenarien werden auf Basis der regionalen Klimaprojektionen berechnet.

Ergebnisse

Wien - Anzahl der Sommertage pro Jahr für den Zeitraum 1981-2010 berechnet mit MUKLIMO_3 im Vergleich zu langjährigen Stationsdaten.
© ZAMG

Die städtischen Klimaprojektionen angetrieben mit regionalen ECHAM5-CCLM Klimaszenarien zeigen, dass die mittlere Anzahl der Sommertage für den Zeitraum 2021-2050 pro Jahr zwischen 2-7 Tage zunimmt. Die Modellergebnisse zeigen auch eine deutliche Änderung der Hitzebelastung bis Ende des Jahreshunderts (Zeitraum 2071-2100) mit einer starken Zunahme der mittleren Anzahl der Sommertage. Das Ausmaß der Zunahme hängt stark von dem verwendeten Klimaszenario ab.

Projektbeginn

04.2010

Projektende

03.2012

Projektteam

Ansprechpartner	Abteilung	Fachgebiet	Telefon
Zuvela-Aloise Maja Dipl.-Ing. Dr.	Fachabteilung Klimavariabilität	Klimavariabilität und Modellierung	+43 1 36026 2218
Nemec Johanna Mag.	Fachabteilung Klimavariabilität	Klimavariabilität und Modellierung	+43 1 36026 2296
Oberzaucher Johanna Mag.	Abteilung Klima	Kundenservice	+43 1 36026 2228

Projektpartner

Dr. Barbara Früh, Dr. Meinolf Kossmann (DWD, Offenbach)
städtische Magistrate

Finanzierung

ZAMG-intern