Beitragsserien: Klimaänderung und Klimaschutz

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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2004.08.085

Ziel und Hintergrund. Regional und jahreszeitlich differenziert sind durchaus unterschiedliche Auswirkungen des globalen Klimawandels und teilweise entgegengesetzte Trendrichtungen zu beobachten. Der Niederschlag gilt als ein wichtiges, regional sehr variables Klimaelement, das in seinen extremen Erscheinungen von großer wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung ist. Die Analyse der Veränderung der sächsischen Niederschlagscharakteristik ist ein Baustein im Bild des globalen Klimawandels.

Methoden. Veränderungen der regionalen Niederschläge sowie ihrer Extreme werden auf der Basis von 21 Stationen in Sachsen im Zeitraum 1934–2000 betrachtet. Von achtzehn Stationen liegen 50 Jahre lange Reihen vor (1951–2000) und von drei Stationen (Altmörbitz, Chemnitz, Neuhausen) Tagesniederschlagsreihen mit einer Länge von 67 Jahren (1934–2000). Jahreszeitlich und halbjährlich getrennt werden über lineare Regression die Trends der verschiedenen analysierten Größen berechnet und ihre Signifikanz über den nicht nicht-parametrischen Mann-Kendall-Trendtest bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen. Mir der jährlichen Umverteilung der Niederschläge gehen Trends zu deutlich trockeneren Verhältnissen im Sommerhalbjahr einher, während im Winterhalbjahr Entwicklungen in Richtung weniger trockener Verhältnisse zu beobachten sind. Hinsichtlich der Starkniederschlagstrends besteht eine starke Abhängigkeit von der Größe des gewählten Schwellenwertes. Während des Sommerhalbjahres nahmen an den meisten Stationen Größe und Überschreitungshäufigkeit des 90%- und 95%-Quantils sowie die maximalen Tagesniederschlagssummen ab, im Winterhalbjahr dagegen zu. Dagegen sind beide Halbjahrestrends für das 99%-Quantil überwiegend positiv. Der beobachtete Trend zu größerer sommerlicher Trockenheit ist von erheblicher wasserwirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung.

Empfehlungen und Ausblick. Zur Erhöhung der regionalen Aussagegenauigkeit sollen weitere, in der Sächsischen Klimadatenbank vorliegende, Niederschlagsreihen untersucht werden. Außerdem wird weiter an der Anpassung einer extremwertstatistischen Verteilung an die Tages- und Monatsniederschlagsdaten sowie einer auswirkungsorientierten Trockenperiodendefinition gearbeitet.

Abstract

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Goal and Background. Since consequences of global climate change include even contradicting directions and trends in different regions and seasons, regional studies are a necessity to understand regional problems and risks. Extreme precipitation is a highly variable climate element in time and space with serious economic and ecological impacts. The analysis of changes in the Saxonian precipitation characteristics is one constituent in our understanding of global climate change and regional climate-related risk assessment.

Methods. Changes of regional precipitation patterns and their extremes were analysed based upon data from 21 stations in Saxony from 1934 to 2000. Eighteen stations delivered 50-year data sets (1951–2000) and three stations (Altmörbitz, Chemnitz, Neuhausen) delivered daily precipitation data over 67 years (1934–2000). Differentiated by season and half-year periods, trends were calculated for the relevant parameters by linear regression. The trend significance was determined by the non-parametric Mann-Kendall-trend test.

Results and Conclusion. In the summer half of the year, distinctively more dry conditions developed. Over the same period, the winter half of the year became more wet. Regarding trends of extreme precipitation, a strong dependency to the size of the choosen treshold value exists. During the summer, size and excess frequency of the 90th and 95th percentiles have increased, whereas they decreased in the winter. On the other hand, the half year trends of the 99th percentile are predominantly positive. Particularly the trend towards more dry conditions in summer is of substantial relevance for the economy and water management.

Recommendations and Perspective. The additional analysis of further precipitation data sets, provided by the Saxonion Climate database, will advance the regional accuracy of the presented findings. In addition work on the adjustment of an extreme distribution to daily and monthly precipitation sums is needed, and an effect-related definition of dry periods needs to be developed.