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Langfristiges

Das Klimasystem besteht aus mehreren Komponenten deren Wechselwirkungen auf unterschiedlichen Zeit- und Raumskalen stattfinden. Somit ergeben sich das Klima und seine Änderungen aus der Überlagerung von Ursachen, letztlich als Folge von Variationen im Strahlungshaushalt die wiederum durch Änderungen in der Energiebilanz (Erwärmung der bodennahen Luft, Verdunstung) zum Ausdruck kommen. Über die Verdunstung ist der Energiehaushalt mit dem Wasserhaushalt verbunden.

Letztlich ändert sich das Klima immer, die Frage ist nur in welchem Ausmaß pro Zeit! Klimaänderungen realisieren sich mit kurzfristigeren Schwankungen!

Kernthesen

  1. Die hohe natürliche Variabilität in der regionalen Klimaentwicklung ist zunehmend von einem Erwärmungstrend überlagert, was komplexe Auswirkungen zur Folge hat!
  2. Das Risiko im Auftreten witterungsbedingter Extreme hat sich erhöht, auch deren gleichzeitiges u/o länger anhaltendes Auftreten!
  3. Die Änderungen im Temperatur- und Niederschlagsregime begünstigen zunehmend den Aufbau bzw. die Ausprägung von Trockenheit! Hierbei …
  • treten längerfristige Niederschlagsdefizite und kurzfristige -überschüsse gleichzeitig auf;
  • verstärkt ein hohes Temperatur- und Strahlungsniveau die Wirkung eines Niederschlagdefizites, infolge der Verdunstung;
  • schreitet die gemessene Temperaturentwicklung im Vergleich zur projizierten schneller voran!

Lufttemperatur

Die Jahresmitteltemperatur in Sachsen hat sich von 8,1 °C (1961-1990) auf 9,1 °C (1991-2019) um + 1 K erhöht. Es ist davon auszugehen, dass sich die kontinuierliche Erwärmung bis zum Ende des lfd. Jahrhunderts mit einer Bandbreite von ca. + 1,5 K (RCP-Szenario 2.6) bis ca. + 5 K (RCP-Szenario 8.5) fortsetzt, wobei das gegenwärtige Temperaturniveau (2011-2019) bereits ca. + 1,5 K (9,6 °C) beträgt.

Die letzten aufeinanderfolgenden 29 Jahreszeiten (bis einschließlich Herbst 2020) waren, mit zunehmenden graduellen Abweichungen, alle wärmer als ihre Referenz 1961-1990 und somit der längste zusammenhängende Zeitraum seit 1881. Ausdruck der erhöhten Wärmebelastung im Sommerhalbjahr ist ein um + 34 % vermehrtes Auftreten von Sommertagen 1991-2019 gegenüber 1961-1990, wobei die mittlere Anzahl von Frosttagen um – 7 % abgenommen hat [1].

[1] Sommertag: Tagesmaximum der Lufttemperatur > 25 °C, Frosttag: Tagesminimum der Lufttemperatur < 0 °C

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Monatsmitteltemperaturen 1881-2020
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Jahresmitteltemperatur 1961-1990
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Jahresmitteltemperatur 1991-2019
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Jahresmitteltemperatur 2011-2016
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Jahresmitteltemperatur 1881-2100

Niederschlag

Im Freistaat Sachsen geht die um + 1 K erhöhte Jahresmitteltemperatur mit einer Zunahme des mittleren Jahresniederschlages um + 4 % einher (1961-1990: ca. 770 mm, 1991-2019: ca. 800 mm). Das gegenwärtige Niveau (2011-2019) im mittleren Jahresniederschlag liegt mit ca. 755 mm - 2 % unter dem Referenzwert.

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Jahresniederschlag 1961-1990
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Jahresniederschlag 1991-2019
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Jahresniederschlag 2011-2019
 
Von wesentlich höherer Bedeutung ist allerdings die innerjährliche Verteilung der mittleren Niederschlagssummen und auch in welcher Art der Niederschlag fällt.
 
Mit 218 mm bzw. 216 mm waren die mittleren Niederschlagssummen in den Vegetationsperioden I (April, Mai, Juni) und II (Juli, August, September) des Referenzeitraumes 1961-1990 gleich. Im Vergleichszeitraum 1991-2019 erfolgte hier eine Abnahme von - 12 % (auf 192 mm) in der VP I und eine Zunahme von + 15 % (auf 248 mm) in der VP II. Das gegenwärtige Niveau (2011-2019) im mittleren Niederschlag der VP II liegt mit 226 mm + 5 % über dem Referenzwert. Es ist davon auszugehen, dass sich die Abnahmen in den mittleren Niederschlagssummen der Vegetationsperiode I bis zum Ende des lfd. Jahrhunderts mit einer Bandbreite von ca. - 10 % (RCP-Szenario 2.6) bis ca. - 45 % (RCP-Szenario 8.5) fortsetzen, wobei das gegenwärtige Niederschlagsniveau (2011-2019) hier bereits ca. - 11 % beträgt.
 
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Niederschlag_VPI_1961-1990
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Niederschlag_VPI_1991-2019
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Niederschlag_VPI_2011-2019
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Niederschlag_VPII_1961-1990
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Niederschlag_VPII_1991-2019
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Niederschlag_VPII_2011-2019

 

Gegenüber dem Referenzeitraum 1961-1990 war im Vergleichszeitraum 1991-2015 ca. 71 % der Fläche Sachsens von Zunahmen im jährlichen Auftreten von Starkregenereignissen (R90p, R95p) [2] und deren mittlerer Intensität betroffen, was entscheidend durch die starken und weitgehend flächendeckenden Zunahmen in den Sommermonaten begründet ist. Hieraus ergibt sich ein deutlicher Hinweis auf die Intensivierung des konvektiven Starkregengeschehens, was Untersuchungen zum allgemeinen Konvektionspotential in den Sommerhalbjahren (April bis September) der Jahre 2001 bis 2016 für Sachsen bereits bestätigt haben. Darüber hinaus erhöht sich auch die Regenmenge von Starkregenereignissen aus feuchtegesättigten Luftmassen (advektiv) um 7 % pro Grad Erwärmung (sog. „CC-Rate“).

Letztlich bedeuten die Änderungen im Starkregenverhalten, dass mittlere Niederschlagssummen einen zunehmend höheren Starkregenanteil aufweisen. Hieraus lässt sich schlussfolgern, dass länger andauernde niederschlagsarme bzw. -freie Witterungsabschnitte von Starkregenereignissen unterbrochen werden, was sich wiederum auf die Abflusseigenschaften der Bodenoberfläche auswirkt und zu mehr schnellabfließendem Oberflächenwasser führt.

Ergänzend sei noch erwähnt, dass der Niederschlag bei höheren Temperaturen im Winter eher als Regen denn als Schnee fällt bzw. die Schneedecke einen höheren Flüssigwassergehalt aufweist und somit höhere Schneelasten bspw. auf Waldbestände zur Folge hat.

[2] 90- und 95-Perzentile (Ereignisse, deren Regenmenge zu den größten 10 % (R90p) bzw. 5 % (R95p) der lokal aufgetretenen täglichen Regenmengen gehörte)

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Starkregen_Häufigkeit
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Starkregen_Intensität

Potentielle Verdunstung

Im Freistaat Sachsen führt die um + 1 K erhöhte Jahresmitteltemperatur und das erhöhte Niveau an Sonnenstunden zu einer Zunahme der mittleren jährlichen potentiellen Verdunstung (auch Sättigungsdefizit der Atmosphäre) um + 7 % (1961-1990: ca. 628 mm, 1991-2019: ca. 670 mm). Das gegenwärtige Niveau (2011-2019) liegt mit ca. 695 mm + 11 % über dem Referenzwert.

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pot-Jahresverdunstung_1961-1990
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pot-Jahresverdunstung_1991-2019
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pot-Jahresverdunstung_2011-2019

Klimatische Wasserbilanz

Die klimatische Wasserbilanz ergibt sich aus der Differenz von Niederschlag und potentieller Verdunstung und bezeichnet das potentielle Wasserdargebot. Die mittlere jährliche Wasserbilanz in Sachsen hat sich um – 8 % von ca. 142 mm (1961-1990) auf ca. 130 mm (1991-2019) verschlechtert. Das gegenwärtige Defizit (2011-2019) liegt mit ca. 60 mm bei – 58 %!

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pot-Wasserdargebot_1961-1990
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pot-Wasserdargebot_1991-2019
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pot-Wasserdargebot_2011-2019

Trockenheitsmerkmale in Sachsen (2021)

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

Schneeklimatologie für Sachsen (2020)

Fachliche Grundlage zur Bewertung der Schneesicherheit in sächsichen Skigebieten im Datenzeitraum 1961 bis 2050

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

Analyse der Klimaentwicklung in Sachsen (2014)

Verbesserung des Wissensstandes zum stattfindenden Klimawandel in Sachsen im Datenzeitraum bis 2010.

Sachsen Im Klimawandel - Eine Analyse (2008)

Mit dem Klimaatlas wurde seit der Monografie "Das Klima von Sachsen" (Johannes Goldschmidt, 1950) erstmals wieder eine systematische Darstellung der klimatologischen Verhältnisse in Sachsen für den Datenzeitraum bis 2005 erarbeitet.

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