Die Entwicklung von trockenen Großwetterlagen mit Auswirkungen auf den süddeutschen Raum

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Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser: Caspary, Hans J. (HerausgeberIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Karlsruhe Arbeitskreis KLIWA, LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg April 2012
Ausgabe:April 2012
Schriftenreihe:KLIWA-Berichte Heft 18
Schlagworte:
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adam_text Titel: Die Entwicklung von trockenen Großwetterlagen mit Auswirkungen auf den süddeutschen Raum Autor: Caspary, Hans J Jahr: 2012 INHALTSVERZEICHNIS Zusammenfassung ..................................................................................................................... 7 1. Problemstellung................................................................................................................... 9 2. Verwendetes Datenmaterial ...............................................................................................15 2.1 Verwendete Beobachtungsdaten für Niederschlag und Abfluss.....................................15 2.2 Verwendete Reanalysedaten.........................................................................................16 2.3 Daten verwendeter regionaler Klimamodelle.................................................................17 3. „Kritische Großwetterlagen, die in Südwestdeutschland Trocken-, Niedrigwasserperioden und Hitzewellen auslösen..........................................................19 3.1 Die Großwetterlagen Europas........................................................................................19 3.2 Trocken-und Niedrigwasserperioden auslösende „kritische Großwetterlagen ........... 19 3.3 Bodenluftdruckanomaliekarten der „kritischen Trocken-Großwetterlagen................... 24 3.4 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse für die zusammengefassten „kritischen Trocken- Großwetterlagen für den Zeitraum 1881-2006.............................................................. 26 3.4.1 Ergebnisse für die zusammengefassten Trocken-GWL im Sommer................... 26 3.4.2 Ergebnisse für die kombinierten Trocken-GWL für die Vegetationsperioden....... 30 4. Objektive, auf Trocken- und Niedrigwasserperioden optimierte CP-Klassifikation..... 35 4.1 Datengrundlage und Methodik der objektiven CP-Klassifikation................................... 35 4.1.1 Datengrundlage.....................................................................................................35 4.1.2 Methodik der objektiven, auf Trockenperioden optimierten CP-Klassifikation...... 35 4.1.2.1 Grundzüge der auf Fuzzy-Regeln basierenden CP-Klassifikation......................35 4.1.2.2 Niederschlagsbezogene Zielfunktionen..............................................................38 4.1.3 Gütemaße der objektiven CP-Klassifikation......................................................... 39 4.1.4 Ergebnisse der objektiven CP-Klassifikation für Baden-Württemberg................. 41 4.2 Methodisches Vorgehen zur Auswahl der objektiv klassifizierten Trocken- und Niedrigwasserperioden auslösenden „kritischen NCAR-Trocken-CPs......................... 43 4.2.1 CP-Statistiktabellen und Feuchteindex................................................................ 44 4.2.2 Vergleich der Anomalien der NCAR-Trocken-CPs mit den Trocken-GWL .......... 46 4.2.3 Feuchteindexkarten für die Länder Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ................................................................................................... 49 4.2.4 Historische Trocken- und Niedrigwasserperioden und zugehörige Trocken-CPs für die CP-Klassifikationen der Länder Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ............................................................................................ 51 4.3 Zeitreihenanalyse der „kritischen objektiv klassifizierten NCAR-Trocken-CPs ................ 54 4.3.1 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse für die gemeinsame CP-Klassifikation der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz .......................54 4.3.1.1 Häufigkeiten und Persistenz der zusammengefassten NCAR-Trocken-CPs im Sommer für die gemeinsame CP-Klassifikation von BW, BY und RLP ........ 54 4.3.1.2 Häufigkeiten und Persistenz der zusammengefassten NCAR-Trocken-CPs in den Vegetationsperioden für die gemeinsame CP-Klassifikation von BW, BY und RLP ........................................................................................ 56 4.3.2 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse für die spezielle CP-Klassifikation für Baden-Württemberg ....................................................................................... 58 4.3.2.1 Häufigkeiten und Persistenz der zusammengefassten NCAR-Trocken-CPs im Sommer für die 18 CP-Klassifikation von Baden-Württemberg ................... 58 4.3.2.2 Häufigkeiten und Persistenz der NCAR-Trocken-CPs in den Vegetations- perioden für die spezielle 18 CP-Klassifikation von Baden-Württemberg......... 62 4.3.3 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse für die spezielle 20 CP-Klassifikation für Rheinland-Pfalz.............................................................................................. 63 4.3.3.1 Häufigkeiten und Persistenz der zusammengefassten NCAR-Trocken-CPs im Sommer für die 20 CP-Klassifikation von Rheinland-Pfalz .......................... 63 4.3.3.2 Häufigkeiten und Persistenz der NCAR-Trocken-CPs in den Vegetations- perioden für die spezielle 20 CP-Klassifikation von Rheinland-Pfalz................ 66 4.3.4 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse für die spezielle 21 CP-Klassifikation für Bayern ............................................................................................................ 67 4.3.4.1 Häufigkeiten und Persistenz der zusammengefassten NCAR-Trocken-CPs im Sommer für die 21 CP-Klassifikation von Bayern ........................................ 67 4.3.4.2 Häufigkeiten und Persistenz der NCAR-Trocken-CPs in den Vegetations- perioden für die spezielle 21 CP-Klassifikation von Bayern...............................69 4.3.5 Zusammenfassende Ergebnisbewertung der Zeitreihenanalyse für die Trocken-CPs der verschiedenen objektiven NCAR-CP-Klassifikationen ............ 71 5. Ergebnisse der Auswertung der regionalen Klimamodelle hinsichtlich Trocken-CPs 5.1 Datengrundlagen .......................................................................................................... 73 5.1.1 Daten verwendeter regionaler Klimamodelle........................................................ 73 5.1.2 IPCC-Emissionsszenario A1B ............................................................................. 74 5.2 Vergleich der Ergebnisse der Trocken-CP aus den RCM-Kontrollläufen der gemeinsamen 17 CP-Klassifikation mit den ERA-40 Reanalysen................................. 76 5.2.1 Ergebnisse für ERA-40 Reanalysen........................................................................................................................................76 5.2.2 Ergebnisse für REMO....................................................................................................................................................................................77 5.2.3 Ergebnisse für RACMO ..............................................................................................................................................................................78 5.2.4 Ergebnisse für HadRM3 ............................................................................................................................................................................79 5.2.5 Bewertung der Ergebnisse für die RCM-Kontrollläufe..................................................................................80 5.3 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse der Trocken-CPs für die transienten RCM-A1B- Szenarien der gemeinsamen 17 CP-Klassifikation für BW, BY und RLP ..........................................81 5.3.1 Ergebnisse für REMO....................................................................................................................................................................................81 5.3.1.1 Häufigkeiten und Persistenz der REMO-Trocken-CP im Sommer........................................81 5.3.1.2 Häufigkeiten und Persistenz der REMO-Trocken-CP in der Vegetationsperiode ..................................................................................................................................................................81 5.3.2 Ergebnisse für RACM02 ..........................................................................................................................................................................83 5.3.2.1 Häufigkeiten und Persistenz der RACM02-Trocken-CP im Sommer..............................83 5.3.2.2 Häufigkeiten und Persistenz der RACM02-Trocken-CP in der Vegetationsperiode ..................................................................................................................................................................85 5.3.3 Ergebnisbewertung für die REMO- und RACM02-Trocken-CP ....................................................86 5.3.4 Ergebnisse für die 3 Ensembleläufe aus HadRM3............................................................................................87 5.3.4.1 Häufigkeiten und Persistenz der HadRM3-Trocken-CP im Sommer................................87 5.3.4.2 Häufigkeiten und Persistenz der HadRM3-Trocken-CP in der Vegetationszeit........................................................................................................................................................................................89 5.3.4.3 Ergebnisbewertung der HadRM3-Trocken-CPs aus den 3 Ensembleläufen..........91 5.4 Vergleich der Ergebnisse derTrocken-CP aus den RCM-Kontrollläufen der speziellen 21 CP-Klassifikation für Bayern mit den ERA-40 Reanalysen..............................................................................92 5.4.1 Ergebnisse für ERA-40 Reanalysen für die 21 CP-Klassifikation..................................................92 5.4.2 Ergebnisse für REMO....................................................................................................................................................................................93 5.5 Ergebnisse der Zeitreihenanalyse der Trocken-CPs für die transienten RCM-A1B- Szenarien der speziellen 21 CP-Klassifikation für Bayern........................................................................................94 5.5.1 Ergebnisse für REMO für die 21 CP-Klassifikation ..........................................................................................94 5.5.1.1 Häufigkeiten und Persistenz der REMO-Trocken-CP im Sommer ......................................94 5.5.1.2 Häufigkeiten und Persistenz der REMO-Trocken-CP in der Vegetationsperiode ..................................................................................................................................................................96 5.5.2 Ergebnisse für die 3 Ensembleläufe aus HadRM3 für die 21 CP-Klassifikation ..................................................................................................................................................................97 5.5.2.1 Häufigkeiten und Persistenz der HadRM3-Trocken-CP im Sommer ................................97 5.5.2.2 Häufigkeiten und Persistenz der HadRM3-Trocken-CP in der Vegetationsperiode ..................................................................................................................................................................99 5.5.2.3 Ergebnisbewertung der HadRM3-Trocken-CPs aus den 3 Ensembleläufen der 21 CP-Klassifikation für Bayern...................... 101 5.6 Zusammenfassende Bewertung der RCM-Ergebnisse für die Trocken-CPs.............. 102 6. Literatur 105
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