Lufttemperatur - Klimaprojektionen

 

Grundlagen

Unter der (bodennahen) Lufttemperatur versteht man die Temperatur der im Wesentlichen durch Wärmeabgabe der Erdoberfläche erwärmten Luftschicht in 2 m Höhe über dem Erdboden (dem Aufenthaltsbereich der Menschen). Das räumliche Verteilungsmuster der Lufttemperatur spiegelt das Relief wider.

 

Datengrundlage

Für die Darstellung der möglichen zukünftigen Entwicklung (Klimaprojektion) verschiedener Parameter in Nordrhein-Westfalen wurde in Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst ein sogenanntes Ensemble aus verschiedenen Klimamodellen ausgewertet. Für die Auswertung des SRES-A1B-Szenarios stand ein Modellensemble aus 19 Modellen zur Verfügung, wofür das Modell ENSEMBLES, die Grundlage lieferte. Die Ergebnisse liegen in etwa in einem 22 km-Raster vor. Für die Auswertung des RCP4.5- sowie des RCP8.5-Szenarios bestand das Modellensemble aus 13 Modellen. Die Daten stammen aus dem EURO-CORDEX-Projekt und liegen in einer Auflösung von 0,11 Grad vor.

Die Ergebnisdarstellung  erfolgt als Änderungsdarstellung (delta-change-Methode) im Mittel 30-jähriger Zeiträume: der nahen (2021-2050) und fernen (2071-2100) Zukunft bezogen auf den Referenzzeitraum 1971-2000.

 

Kartenbeschreibung und Temperaturentwicklung

Die Temperaturentwicklung zeigt für ganz NRW ein einheitliches Bild: eine Temperaturzunahme – nur die Höhe der Zunahme ist abhängig von Zeitraum, Szenario und Perzentil (Abb. 1 und Abb. 2). Regionale Variationen zeigen sich nur in einigen Modelläufen, so dass insgesamt kein Unterschied festgestellt werden kann, wie auch die einheitlichen Werte in den Großlandschaften belegen (Tab. 1). Im Zeitraum 2021-2050 zeigen alle Szenarien in etwa dieselben Werte. Es wird ein Anstieg der Lufttemperatur zwischen 0,7-0,8 K (15. Perzentil) bis zu 1,5-1,7 K (85. Perzentil) projiziert. Bis zum Ende des Jahrhunderts (Zeitraum 2071-2100) unterscheiden sich die Szenarien und zeigen somit die Wirkung der unterschiedlichen CO2-Konzentrationen bzw. des Emissionsverhaltens und Anwendens von Klimaschutzmaßnahmen auf (Abb. 2). Die geringste Erwärmung der dargestellten Szenarien zeigt das RCP4.5-Szenario. Hier reichen die Werte zwischen 1,5 K (15. Perzentil) und 2,6 K (85. Perzentil). Sie Szenarien SRES-A1B und RCP8.5 ähneln sich hinsichtlich der Stärke der Temperaturzunahme in allen Perzentilen und reichen von 2,3-3,0 K (15. Perzentil) bis zu 3,8-4,3 K (85. Perzentil). 

Darüber hinaus ist in Tabelle 2 für die Jahreszeiten die mögliche zukünftige Entwicklung der Lufttemperatur als Mittelwert über NRW dargestellt. In der nahen Zukunft wird im Frühjahr mit Werten zwischen 0,3-0,7 K (15. Perzentil) und 1,3-1,4 K (85. Perzentil) eine moderate Zunahme im Vergleich zu den restlichen Jahreszeiten mit Werten zwischen 0,5-0,9 K (15. Perzentil) und 1,4-2,2 K (85. Perzentil) projiziert. Durch die größere Spreizung zwischen den Klimaszenarien in der fernen Zukunft ergeben sich auch größere Spannweiten zwischen den Szenarien für die einzelnen Jahreszeiten, dennoch lassen sich Unterschiede zwischen den Jahreszeiten aufzeigen. In allen Szenarien wird die stärkste Temperaturzunahme für den Herbst projiziert. Die Werte schwanken dabei zwischen 1,6-3,1 K (15. Perzentil) und 3,0-5,3 K (85. Perzentil). Die geringste Temperaturzunahme wird wiederum im Frühjahr erwartet, hier reicht die Spanne von 1,1-2,4 K (15. Perzentil) bis 2,1-3,2 K (85. Perzentil). Somit wird sich die bereits beobachtete Entwicklung einer etwas geringeren Temperaturzunahme im Frühjahr und Sommer sowie einer stärkeren Zunahme im Herbst und Winter auch zukünftig weiter fortsetzen.

 

Abbildung 1: Projizierte Änderung der Jahresmitteltemperatur in Nordrhein-Westfalen für die nahe Zukunft (2021-2050) bezogen auf 1971-2000. Die Basis bildet ein Modellensemble unter Annahme der Szenarien SRES-A1B, RCP4.5 und RCP8.5 (Datengrundlage: DWD).

Abbildung 2: Projizierte Änderung der Jahresmitteltemperatur in Nordrhein-Westfalen für die ferne Zukunft (2071-2100) bezogen auf 1971-2000. Die Basis bildet ein Modellensemble unter Annahme der Szenarien SRES-A1B, RCP4.5 und RCP8.5 (Datengrundlage: DWD).

 

Tabelle 1: Projizierte Änderung der Jahresmitteltemperatur in Kelvin für die nahe und ferne Zukunft bezogen auf 1971-2000 als Mittel für die einzelnen Großlandschaften und NRW. Die Basis bildet ein Modellensemble unter Annahme der Szenarien RCP4.5 und RCP8.5 (Datengrundlage: DWD).

Zeitraum

2021-2050

2071-2100

Szenario

RCP4.5

RCP8.5

RCP4.5

RCP8.5

Perzentil

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

Niederrheinische Bucht

0.7

1.1

1.5

0.9

1.3

1.7

1.5

2.0

2.5

3.0

3.3

4.4

Niederrheinisches Tiefland

0.8

1.1

1.5

0.8

1.2

1.7

1.5

2.0

2.5

2.9

3.3

4.3

Westfälische Bucht

0.8

1.1

1.5

0.8

1.2

1.7

1.5

2.0

2.5

2.9

3.4

4.3

Westfälisches Tiefland

0.8

1.2

1.5

0.8

1.2

1.7

1.4

2.0

2.6

2.9

3.4

4.3

Bergisches Land

0.7

1.1

1.5

0.9

1.3

1.7

1.5

2.0

2.6

3.0

3.4

4.4

Weserbergland

0.7

1.2

1.5

0.8

1.3

1.7

1.5

2.0

2.6

2.9

3.4

4.3

Eifel

0.8

1.1

1.5

0.9

1.2

1.8

1.6

2.0

2.6

3.1

3.4

4.5

Sauer- und Siegerland

0.7

1.2

1.6

0.8

1.3

1.8

1.5

2.0

2.6

3.0

3.4

4.4

NRW

0.7

1.1

1.5

0.8

1.2

1.7

1.5

2.0

2.6

3.0

3.4

4.3

 

  

Tabelle 2: Projizierte Änderung der mittleren Lufttemperatur in Kelvin in den Jahreszeiten für die nahe und ferne Zukunft bezogen auf 1971-2000 als Mittel für NRW. Die Basis bildet ein Modellensemble unter Annahme der Szenarien SRES-A1B, RCP4.5 und RCP8.5 (Datengrundlage: DWD).

Jahreszeit

Frühjahr

Sommer

Herbst

Winter

Zeitraum

2021-2050

2071-2100

2021-2050

2071-2100

2021-2050

2071-2100

2021-2050

2071-2100

Perzentil

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

15.

50.

85.

SRES

0,3

0,7

1,4

1,2

1,9

3,0

0,5

0,9

1,7

1,5

2,9

4,0

0,8

1,0

1,9

1,9

2,7

4,3

0,8

1,1

1,9

2,2

2,7

4,0

RCP4.5

0,4

0,9

1,3

1,1

1,8

2,1

0,7

1,1

1,4

1,3

1,8

2,4

0,9

1,2

1,7

1,6

2,2

3,0

0,7

1,1

1,8

1,8

2,2

2,7

RCP8.5

0,7

1,1

1,3

2,4

2,9

3,2

0,8

1,1

1,7

2,7

3,4

4,6

0,7

1,6

2,2

3,1

3,7

5,3

0,7

1,2

1,8

3,1

3,8

4,4