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Grundlagen

Für ein qualitativ gesichertes langfristiges Klima- und Klimafolgen-Monitoring ist eine aus klimatologischer Sicht qualitativ gesicherte und an den Bedarfen ausgerichtete Datengrundlage unumgänglich.

Zur Abbildung der Klimaentwicklung in Sachsen bilden Beobachtungen und Klimaprojektionen im Zeitraum 1881 bis 2100 (ab 1961 flächendifferenziert) die Datengrundlage.

Zur Abschätzung einer zukünftig möglichen Entwicklung der regionalen Klimarahmenbedingungen werden regionale Klimaprojektionen verwendet. Regionale Klimamodelle liefern Informationen über die räumliche und zeitliche Differenzierung des globalen Klimawandels. Grundsätzlich bleibt festzuhalten, dass alle Klimaprojektionen mit Unsicherheiten behaftet sind. Diese Unsicherheiten resultieren aus der Abbildung klimarelevanter Prozesse in Modellen und Annahmen (Szenarien) über eine künftige sozio-ökonomische Entwicklung. Den Unsicherheiten wird mit der Verwendung von Klimaprojektions-Ensembles begegnet, aus denen Bandbreiten für eine zukünftig mögliche Klimaentwicklung resultieren (Entwicklungskorridor), was konkrete Klimafolgenbetrachtungen erschwert. Demnach empfiehlt sich bei derartigen Auswertungen die Verwendung des gesamten Klimaprojektions-Ensembles als Dateninput. In Fällen wo dies nicht möglich ist (Ressourcenknappheit u.a.) muss die Einschränkung bei der Ableitung von Schlussfolgerungen kommuniziert werden.

Beobachtungsdaten

Klima-Referenzdatensatz Sachsen (2017)

Analyse und Bewertung der gemessenen meteorologischen Datengrundlage im Freistaat Sachsen sowie Erzeugung eines Klima-Referenzdatensatzes im Zeitraum 1961 bis 2015

Abgesetzte Niederschläge (2017)

Entwicklung und Anwendung eines Verfahrens zur Berücksichtigung abgesetzter Niederschläge bei der Korrektur von Niederschlagsmessungen im Zeitraum 1967 bis 2014.

© TU Dresden, Meteorologie

Historie (2014)

150 Jahre staatliche Wetter- und Klimabeobachtungen in Sachsen (Teile 1, 2)

Projektionsdaten

WEREX-VI-Ensemble (2018)

Regionale Klimaprojektionen für Sachsen im Zeitraum 1961 bis 2100 auf der Grundlage der CMIP5-Datengeneration

© Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt

Mitteldeutsches Kernensemble (2020)

Klimaprojektionen für Mitteldeutschland im Zeitraum 1961 bis 2100 auf der Grundlage der CMIP5-Datengeneration

Längerfristige Klimaänderungen werden mittels Abweichungen von 30-jährigen Mittelungszeiträumen abgebildet.

  • Die Klima-Referenzperiode 1961-1990 wurde 2014 von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) zur Bewertung des längerfristigen Klimawandels international fixiert.
  • Klima-Bezugsperioden dienen der Einordnung in die gegenwärtigen Klimabedingungen. Sie werden 10-jährig fortgeschrieben. Mit Beginn 2021 löste die Klima-Bezugsperiode 1991-2020 die bis dahin gültige Klima-Bezugsperiode 1981-2010 ab.

Mittelfristige Tendenzen bzw. Schwankungen können mittels Abweichungen von Dekaden (10-jährig, z.B. 1961-1970, ..., 2011-2020) gegenüber 30-jährigen Mittelungszeiträumen dargestellt werden.

Prinzipiell können Extreme mittels fester Schwellenwerte (u.a. Ereignistage, z.B. "Heißer Tag" bei Tagesmaximum der Lufttemperatur größer als 30 °C), Verteilungsmerkmalen (z.B. Perzentile) und Indizes (z.B. SPEI) erfasst werden.

Die Separierung von Verteilungsbereichen mittels Perzentil-Ansatz ist allgemein gültig und somit auch auf originäre Datenreihen anwendbar. Ein Perzentil ist ein Schwellwert, der die Menge aller Werte in einer flächenhaften oder zeitlichen Verteilung aufteilt in den Bereich der Werte, welche unter dem Schwellwert liegen und diejenigen, welche den Schwellwert übersteigen. Der Median (50 %) ist der Wert, bei dem die Hälfte der Werte unter dem Wert liegt und die andere Hälfte darüber. Bei Normalverteilung entspricht der Median dem arithmetischen Mittel. Das 10-Perzentil gibt den Schwellwert an, bei welchem 10 % der Werte darunter liegen und 90 % darüber. Beim 90-Perzentil ist dies genau umgekehrt.

Indizes wie der SPI (standardisierter Niederschlag) und der SPEI (standardisierte klimatische Wasserbilanz) sind meteorologisch definiert, wobei über Wirkungszeitskalen (z.B. 3, 6, 9, 12, 24 Monate) der Bezug zu Land und Forstwirtschaft, Hydrologie und Grundwasser hergestellt wird. Somit sind die Ergebnisse für Klimafolgenbereiche interpretierbar.

Sachsen weist große geografische Unterschiede auf (Mittelgebirge – Gebirgsvorland – Tiefland). Um lokale Betroffenheiten gegenüber Extremereignissen adäquat zu erfassen haben sich die Verwendung von Indizes (z.B. Trockenheit, s.u.) und Perzentile (z.B. Starkregen, s.u.) von lokalen Zeitreihen als zielführend erwiesen.

Trockenheitsmerkmale in Sachsen (2021)

Erarbeitung von Optionen zur Erfassung und Abschätzung der zeitlichen Entwicklung von Trockenheitsmerkmalen für sich ändernde Klimabedingungen im Freistaat Sachsen

Starkregenereignisse in Sachsen (2017)

Analyse und Bewertung des Starkregenverhaltens nach Auftrittshäufigkeit und mittlerer Intensität sowie Ermittlung und Visualisierung von Kerngebieten für Änderungen im Starkregenverhalten im Datenzeitraum 1961 bis 2015

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