Niederschlag

Die Änderungen der Niederschlagsmengen variieren auf globaler Ebene sowohl saisonal als auch räumlich gesehen sehr stark.

Großräumig unterschiedliche Entwicklungen und deutliche Unsicherheiten

Wir Menschen modifizieren zunehmend die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre (v.a. durch Treibhausgasemissionen), die Erdoberfläche (‚land-use change‘) usw. Die Folgen sind u.a. Änderungen der Lufttemperatur und Feuchte, der Eisbedeckung, der Häufigkeiten mit denen verschiedene Wetterlagen auftreten und des Niederschlags. Klimaprojektionen künftiger Niederschlagsentwicklungen zeigen räumlich wesentlich variablere Ergebnisse die sich deutlich voneinander unterscheiden können. 

Die künftige Entwicklung der Menschheit und damit auch das Ausmaß der Klimaänderung, hängen von geplanten Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasen, sowie von deren Umsetzung ab. Um die Vielfalt möglicher Verläufe zu erfassen ohne deren Bandbreite zu stark einzuschränken stützt sich der 6. Sachstandsbericht des Weltklimarates auf fünf verschiedene Entwicklungspfade (Shared Socioeconomic Pathways – SSPs) die sich hinsichtlich avisierter Klimaschutzmaßnahmen und deren Umsetzung, und somit den Treibhausgasemissionen, unterscheiden.

Mit diesen Treibhausgasszenarien werden Klimamodelle angetrieben, die eine mögliche Entwicklung des zukünftigen Klimas - sogenannte Projektionen - darstellen. Es werden für jedes Szenario eine Vielzahl an Klimamodellen verwendet, welche für jedes Szenario zu einem „Ensemble an Modellen“ zusammengefasst werden. Damit können Effektivität und Effizienz klimapolitischer Maßnahmen und deren Umsetzung hinsichtlich der Erreichung gesteckter Klimaziele bewertet werden.

Globale Niederschlagsänderungen

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Abbildung 1: Entwicklung der beobachteten mittleren globalen Niederschläge (schwarz), sowie unterschiedliche Entwicklungspfade in Abhängigkeit des Emissionsszenarios bis 2100 (IPCC, 2021 (Fig. 4.2, Tafel b)).

In Abbildung 1 ist der Verlauf der globalen Niederschlagsmenge aus Messwerten von 1950 bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts dargestellt, aber auch jener aus Klimaprojektionen unter der Annahme unterschiedlicher Treibhausgasszenarien. Bei einer weiteren Intensivierung der Nutzung fossiler Energieträger (v.a. Kohle) wie in SSP5-8.5, würde die globale Niederschlagsmenge bis 2100 um etwa 10% zunehmen, verglichen mit dem Zeitraum 1995-2014. Je schwächer die Zunahme an Treibhausgasen in der Atmosphäre in den einzelnen Szenarien ausfällt, desto geringer ist auch die Änderung der mittleren Niederschlagsmenge. Im Szenario SSP1-1.9, also jenem mit einer baldigen Reduktion an Emissionen, würde der Niederschlags nur um etwa 2% im globalen Mittel zunehmen.

Abbildung 2 zeigt für Winter (DJF) und Sommer (JJA) die räumlichen Muster der Niederschlagsänderungen rund um den Globus, die auf den Szenarien SSP1-2.6 bzw. SSP3-7.0 beruhen.

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Abb. 2: Niederschlagsveränderung für die nahe Zukunft (2021-2040) im Vergleich zur Periode 1995-2014 im Winter (obere Zeile) und im Sommer (untere Zeile) unter Berücksichtigung eines Szenarios mit Treibhausgas-Reduktion (SSP1-2.6, links) und einem mit weiterer starker Nutzung fossiler Energieträger (SSP3-7.0, rechts) (IPCC, 2021 (Fig. 4.13)).

Obwohl die Ergebnisse unsicher sind (keine signifikanten Änderungen), zeigen beide Szenarien im Winter wie im Sommer räumlich ähnliche Muster. Zunahmen im Winter und hohen nördlichen Breiten korrespondieren mit der bereits beobachteten nordwärts-Verschiebung niederschlagsreicher Zonen. Zunahmen finden sich auch über dem äquatorialen Pazifik wie in äquatornahen Regionen Afrikas, während die Ergebnisse über Indien, den Passatwindbreiten und dem Mittelmeerraum Abnahmen zeigen. Die beiden letztgenannten Resultate könnten auf eine Ausdehnung der Hadley Zellen in beide Hemisphären hin zu höheren Breiten zurückzuführen sein.

Während die projizierten Niederschlagsmittel im Winter über Europa nördlich des Alpenbogens für beide Szenarien Zunahmen zeigen, finden sich im Sommer bis nach Skandinavien Abnahmen.

In hohen Breiten und niedrig gelegenen Regionen europäischer Gebirgsregionen wird mit hoher Wahrscheinlichkeit von einem stark gehemmten Schneedeckenaufbau ausgegangen. Das entspricht einerseits der Reduktion des als Schnee fallenden Anteils am Gesamtniederschlag, sowie andererseits der früher einsetzenden und beschleunigt ablaufenden Schneeschmelze. Beide Aspekte gehen mit steigenden Temperaturen einher.

Zusammenfassend ist darauf hinzuweisen, dass Aussagen zu künftigen Niederschlags-entwicklungen aufgrund der Komplexität der Niederschlagsentstehung viel weniger belastbar sind als jene welche die Temperatur betreffen.

 

Literatur:

COP21, 2015  https://unfccc.int/process-and-meetings/conferences/past-conferences/paris-climate-change-conference-november-2015/paris-climate-change-conference-november-2015 Last visited: 2022. 05. 30.

IPCC, 2013; "Representative Concentration Pathways (RCPs)". IPCC. Retrieved 07 September 2022.

IPCC, 2021: Lee, J.-Y., J. Marotzke, G. Bala, L. Cao, S. Corti, J.P. Dunne, F. Engelbrecht, E. Fischer, J.C. Fyfe, C. Jones, A. Maycock, J. Mutemi, O. Ndiaye, S. Panickal, and T. Zhou, 2021: Future Global Climate: Scenario-Based Projections and NearTerm Information. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 553–672, doi:10.1017/9781009157896.006.

Meehl, G.A., T.F. Stocker, W.D. Collins, P. Friedlingstein, A.T. Gaye, J.M. Gregory, A. Kitoh, R. Knutti, J.M. Murphy, A. Noda, S.C.B. Raper, I.G. Watterson, A.J. Weaver and Z.-C. Zhao, 2007: Global Climate Projections. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Riahi, Keywan; van Vuuren, Detlef P.; Kriegler, Elmar; Edmonds, Jae; O’Neill, Brian C.; Fujimori, Shinichiro; Bauer, Nico; Calvin, Katherine; Dellink, Rob; Fricko, Oliver; Lutz, Wolfgang et al. (2017). "The Shared Socioeconomic Pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview". Global Environmental Change42: 153–168. doi:10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009. ISSN 0959-3780.

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