Klimastudien

sind einerseits Untersuchungen zu langjährigen Messungen verschiedener Klimaparameter (u.a. Niederschlag, Temperatur, Phänologie) und andererseits Untersuchungen zur Nutzung von Klimaprojektionen für praktische Fragestellungen. Beides führen wir durch.

Analyse von Klimamessungen

Es werden Messungen über lange Zeiträume (Minimum 30 – 50 Jahre) daraufhin untersucht, ob systematische Änderungen stattgefunden haben. Diese systematischen Änderungen können Jahressummen, den Jahresgang, Extremwerte wie maximale Tageswerte oder Stundenwerte betreffen. So haben wir gemeinsam mit Dr. Papadakis GmbH und aqua_plan GmbH im Projekt ExUS für das LANUV NRW nachweisen können, dass die Winterniederschläge in NRW zwischen 1950 und 2008 signifikant angestiegen sind, aber es keine klare Tendenz in den Sommerniederschlägen gab.

Für das Land Sachsen-Anhalt haben wir gemeinsam mit CEC Potsdam gezeigt, dass zwischen 1951 und 2014 sich der Jahresgang der Niederschläge geändert hat, die Temperatur angestiegen ist und die Vegetationsperiode sich verlängert hat.

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Projektion

Klimaprojektionen sind Berechnungen durch Klimamodelle, die die Verhältnisse in der Zukunft (i.d.R. bis 2100) darstellen sollen. Die zugehörigen Berechnungen können dabei folgende Eigenschaften aufweisen, die eine direkte Verwendung in einer hydrologischen Anwendung (z.B. Niederschlag-Abfluss-Simulation oder Kanalbemessung) verhindern:

systematische Abweichungen (Bias): Hier muss eine Korrektur erstellt werden, die die Verhältnisse eines Zeitraumes, für den Projektionsdaten und Messdaten vorliegen, auch auf zukünftige Zeiträume überträgt.
zeitliche Auflösung: Für viele Anwendungen sind zeitliche Auflösungen im Bereich von 1 Stunde oder 1 Tag zu ungenau (insbesondere Stadthydrologie, kleine Einzugsgebiete, Extremereignisse). Hier ist ein zeitliches Downscaling erforderlich.
räumliche Auflösung: Klimaprojektionen können eine räumliche Auflösung von einem Wert pro 100 bis 400 km² aufweisen. Diese Daten müssen dann durch ein räumliches Downscaling auf ein kleineres Gitter (z.B. 1 km²) herunterskaliert werden.

Wir haben diese Arbeiten im Rahmen des BMBF-Projektes dynaklim entwickelt und setzen die Methodik in verschiedenen Projekten (u.a. DynAlp, DevoBeta-CC, ConQuad) ein.