Folgen des Klimawandels: Beispiel Indien

Folgen des Klimawandels:
Beispiel Indien
Dr. Brigitte Knopf
Potsdam Institut für
Klimafolgenforschung (PIK)
Brigitte Knopf (PIK)
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Folgen des Klimawandels
• Gletscherschmelze
• Meeresspiegelanstieg
• Veränderung der
Monsun-Dynamik
www.welt-atlas.com
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Gletscherschmelze
• Die Gletscher des Himalaya spielen eine
entscheidende Rolle für die Trinkwasserversorgung
• 67 % aller ca. 6000 Gletscher im Himalaya befinden
sich seit 1850 auf dem Rückzug (WWF, 2005)
• Starke Korrelation zwischen Temperaturanstieg und
Gletscherschmelze
• In den letzten drei Jahrzehnten: starker Anstieg der
Rückzugsgeschwindigkeit (ICSI, 1999)
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Rückzug der Gletscher
Ursprungsgletscher des Ganges: Gangotri-Gletscher, Rückzug seit 1780
Quelle: WWF 2005
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Gletscherschmelze
Bildung von Gletscherseen mit der Gefahr von Überschwemmungen
Quelle: Nasa
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Gletscherschmelze: Konsequenzen
Ergebnisse einer Modellstudie (SAGARMATHA-Project, 2004)
• Zunächst: vermehrter Wasserzufluss mit Gefahr von
Überschwemmungen
• Gegen Ende 2100: 30-90% Reduktion des
Wasserflusses
• Stromabwärts geringere Auswirkungen
Weitere Konsequenzen
• Bedrohung für Indiens Pläne, Wasserkraft zu nutzen
• Bedrohung der Trinkwasserversorgung für 500-600
Millionen Menschen (10% der Weltbevölkerung!)
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Meeresspiegelanstieg
• Gefährdung von Mumbai (IPCC-TAR 2001)
• Flüchtlingsproblematik Bangladesch
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Monsun: Phänomen
Sommer
Winter
http://www.m-forkel.de/klima/zirk_passat.html
• große Temperaturunterschiede zwischen Land und
Ozean
• halbjährliche Änderung der Windrichtung
Î feuchte Sommer und relativ trockene Winter
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Modell des indischen Monsuns
Fs
Flw
A
P
E
R
D
Fs
z
Flw
A
Solar Radiation
Longwave radiation
Advection
Precipitation
Evapotranspiration
Runoff
Percolation
A
T(z), q(z)
TTib, qTib
Toc, qoc
Indian Ocean
S
P
R
Tibet
E
D
w1
w2
20°N
N
Prognostische Variablen:
Ta Temperatur, qa relative Feuchte, w1/w2 Bodenfeuchte
Zickfeld et al. (2005)
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Das Modell: Gleichungen
Atm. Wärme
Atm. Wasserdampf
Bodenfeuchte in
oberer Bodenschicht
Bodenfeuchte in
unterer Bodenschicht
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Modellvalidierung
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Stabilität des Monsuns
Zwei mögliche Zustände des Monsuns:
trockener
Monsun
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feuchter
Monsun
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Stabilität des Monsuns
trockener
Monsun
Albedo Änderung:
Steigende AerosolEmissionen
feuchter
Monsun
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Waldrodung /
Landnutzungsänderungen
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Stabilität des Monsuns
trockener
Monsun
Steigende
CO2-Emissionen
feuchter
Monsun
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Worst-case: „Achterbahneffekt“
trockener
Monsun
Steigende AerosolEmissionen
feuchter
Monsun
Brigitte Knopf (PIK)
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Worst-case: „Achterbahneffekt“
trockener
Monsun
Steigende
CO2-Emissionen
+
Reduzierung der
Aerosol-Emissionen
feuchter
Monsun
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Aerosol Emissionen
Quelle: NASA
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Stabilität des Monsuns
Bifurkationsdiagramm
heutiger Zustand
stabil
instabil
Oberflächenalbedo As
Zickfeld et al. (2005)
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Monte Carlo Analyse
Lage der Bifurkation: Vergleich der Parametersätze
alle (P40)
anthropogene (PA5)
Brigitte Knopf (PIK)
Oberflächenalbedo As
Knopf et al. (2006)
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Monte Carlo Analyse
heutiger Zustand
stabil
instabil
alle P40
anthropogene PA5
Oberflächenalbedo As
Knopf et al. (2006)
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Veränderung des Jahresgangs
Knopf et al. (2007), submitted
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Stabilität unter Klimawandel
• Bistabilität des Monsuns
• Wahrscheinlichkeit des Ausbleibens kann aus
reduziertem Modell nicht geschlossen werden
• große Unsicherheit bezüglich der genauen Lage
dieses Kipp-Punktes („tipping point“)
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El Niño und Monsun
El Niño beschreibt Temperaturanomalie im Pazifik
Quelle: NCEP, MPI-MET
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ENSO und Monsun
• El Niño führt zu Dürren, La Niña zu vermehrtem
Niederschlag
• Unter Klimawandel: möglicherweise häufigere und
stärkere El Niño Ereignisse
• Starke Erwärmung im Zentralen Pazifik könnte zu
Dürren führen
• Andererseits: Erwärmung des Indischen Ozeans Î
vermehrter Niederschlag
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Klimawandel und Monsun
• Leichte Zunahme der interannuellen Variabilität (ca.
10% bis 2100)
• Ernteausfälle bis zu 70% in 2100 möglich
• Jetzt beobachtbar: Zunahme von heftigen
Niederschlagsereignissen
Quellen: Stern Review on the economics of climate change, 2006
Goswami et al., Science, 2006
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Zusammenfassung
• Abschmelzende Gletscher
• Gefahr durch Meeresspiegelanstieg
• Ausbleiben des Monsuns durch erhöhte AerosolEmissionen möglich
• Worst-case Szenario: „Achterbahneffekt“
• Einfluss von ENSO auf Monsun unter Klimawandel
sehr unsicher
• Zunahme von heftigen Niederschlagsereignissen
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