Regionale Auswirkungen von Klimaänderungen
(z.B. Sturmhäufigkeiten)

Hans von Storch
Institut für Gewässerphysik, GKSS Forschungszentrum, Geesthacht

Zusammenfassung

In beendeten EU Projekte WASA (http://w3g.gkss.de/staff/storch/wasa.html) und im derzeit laufenden EU Projekt STOWASUS (http://web.dmi.dk/f+u/klima/english/STOWASUS-2100/index.html) ging bzw. geht es um die Veränderungen im regionalen Sturmklima des vergangenen Jahrhunderts und die möglichen Veränderungen im kommenden Jahrhundert.

Bei der Beurteilung der Veränderungen im 20 Jahrhundert besteht das methodische Problem, dass homogene Wind- und Wellenbeobachtungen ebensowenig wie homogene Wetterkartensserien existieren. In den Datenreihen und Wetterkartenserien finden sich auch Veränderungen aufgrund veränderter Beobachtungs- und Analysepraktiken. Daher muss die Analyse sich Sturmproxies bedienen, wie jährliche Perzentile der Stärke des geostrophischen Windes oder der lokalen Drucktendenzen, oder die Varianz der hochfrequenten Tidenhochwasser. Es zeigt sich, dass die Sturmstärken Anfang der 90er Jahre tatsächlich deutlich höher lag als etwa 1960, aber vergleichbar denen Anfang des Jahrhunderts. Seit etwa 1995 ist auch Abnahme der Sturmtätigkeit zu sehen (siehe Abbildungen von Alexandersson et al., 2000). Die Sturmfluten haben sich in Cuxhaven zweifellos erhöht, aber dieser Effekt scheint im Wesentlichen auf Veränderungen im mittleren Wasserstand sowie auf wasserbaulichen Veränderungen zu beruhen. Derzeit werden Hamburger Aufzeichnungen der Mikroseismik, die Aspekte des Wellenklimas im Nordatlantik reflektieren, untersucht, ob sie die Hypothese stützen, dass die Sturmtätigkeit Ende des 20 Jahrhunderts vergleichbar der des Anfangs des 20 Jahrhunderts war (Essen et al., 2000).


Sturmkennzahlen abgeleitet aus jährlichen Statistiken geostrophischer Winde.
Von Alexandersson et al., (2000)

Plausible Szenarien zukünftiger Sturmverhältnisse werden in sogenannten Zeitscheibenexperimenten abgeleitet. Zu dem Zwecke werden Temperaturen der Meeresoberfläche und Meereisbedingungen einer Klimasimulation mit einem normalen, grobauflösenden Klimamodell hergenommen und als untere Randbedingungen für eine Simulation mit einem hochauflösenden (T106) Atmosphärenmodell verwendet. Zusätzlich wird die Strahlung durch Erhöhung der Konzentration atmosphärischer Treibhausgase verändert. Der Vorteil einer solchen Rechnung ist, dass einerseits eine ausreichende räumliche Auflösung zur befriedigenden Beschreibung der Sturmentwicklung erreicht wird, aber gleichzeitig kein Ozean mitgerechnet werden muss und damit exorbitante Rechenzeiten vermieden werden können. Im Rahmen des STOWASUS Projekt sind beim Dänischen Wetterdienst in Kopenhagen solche 30-jährige Zeitscheibenrechnungen durchgeführt worden, die eine Abschätzung der Veränderungen zum erwarteten Zeitounkt der Verdopplung der CO2 Konzentration ermöglichen. Demnach haben wir im Bereich der Nordsee mit einer leichten Erhöhung der Sturmtätigkeit in den kommenden 50 Jahren zu rechnen.
 
 

Literatur

Alexandersson, H., T. Schmith, K. Iden and H. Tuomenvirta, 1998: Long-term trend variations of the storm climate over NW Europe. Global Atmos Ocean System 6, 97-120

Alexandersson, H., T. Schmith, K. Iden and H. Tuomenvirta, 2000: Trends of storms in NW Europe derived from an updated pressure data set. Clim. Res. 14:71-73

Essen, J.H., J. Klussmann, R. Herber and I. Grevemeyer, 1999: Does microseism in Hamburg (Germany) reflect the wave climate in the North Atlantic. Dtsche. Hydro. Z. 51, 17-29

Günther, H., W. Rosenthal, M. Stawarz, Carretero, J.C., M. Gomez, I. Lozano, O. Serano and M. Reistad, 1998: The wave climate of the Northeast Atlantic over the period 1955-94: the WASA wave hindcast. Global Atmos. Ocean System, 6, 121-163

Langenberg, H., A. Pfizenmayer, H. von Storch and J. Sündermann, 1999: Storm related sea level variations along the North Sea coast: natural variability and anthropogenic change.- Cont. Shelf Res. 19: 821-842

WASA, 1998: Changing waves and storms in the Northeast Atlantic? Bull. Amer. Met. Soc. 79, 741-760.