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Brigitte Knopf (PIK) 1
Folgen des Klimawandels: Beispiel Indien
Dr. Brigitte Knopf
Potsdam Institut fürKlimafolgenforschung (PIK)
Brigitte Knopf (PIK) 2
Folgen des Klimawandels
• Gletscherschmelze• Meeresspiegelanstieg• Veränderung der
Monsun-Dynamik
www.welt-atlas.com
Brigitte Knopf (PIK) 3
Gletscherschmelze
• Die Gletscher des Himalaya spielen eine entscheidende Rolle für die Trinkwasserversorgung
• 67 % aller ca. 6000 Gletscher im Himalaya befindensich seit 1850 auf dem Rückzug (WWF, 2005)
• Starke Korrelation zwischen Temperaturanstieg und Gletscherschmelze
• In den letzten drei Jahrzehnten: starker Anstieg derRückzugsgeschwindigkeit (ICSI, 1999)
Brigitte Knopf (PIK) 4
Rückzug der Gletscher
Quelle: WWF 2005
Ursprungsgletscher des Ganges: Gangotri-Gletscher, Rückzug seit 1780
Brigitte Knopf (PIK) 5
GletscherschmelzeBildung von Gletscherseen mit der Gefahr von Überschwemmungen
Quelle: Nasa
Brigitte Knopf (PIK) 6
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!)
Brigitte Knopf (PIK) 7
Meeresspiegelanstieg
• Gefährdung von Mumbai (IPCC-TAR 2001)
• Flüchtlingsproblematik Bangladesch
Brigitte Knopf (PIK) 8
Sommer
Monsun: Phänomen
• große Temperaturunterschiede zwischen Land und Ozean
• halbjährliche Änderung der Windrichtungfeuchte Sommer und relativ trockene Winter
Winterhttp://www.m-forkel.de/klima/zirk_passat.html
Brigitte Knopf (PIK) 9
Modell des indischen Monsuns
w2
w1
Tibet
TTib, qTib
T(z), q(z)
Toc, qoc
Indian OceanE
P
A
Fs
Flw
RD
20°N NS
A
z
Fs Solar RadiationFlw Longwave radiationA AdvectionP PrecipitationE EvapotranspirationR RunoffD Percolation
Prognostische Variablen:Ta Temperatur, qa relative Feuchte, w1/w2 Bodenfeuchte
Zickfeld et al. (2005)
Brigitte Knopf (PIK) 10
Das Modell: Gleichungen
Atm. Wärme
Atm. Wasserdampf
Bodenfeuchte in oberer BodenschichtBodenfeuchte inunterer Bodenschicht
Brigitte Knopf (PIK) 11
Modellvalidierung
Brigitte Knopf (PIK) 12
Stabilität des Monsuns
feuchterMonsun
trockenerMonsun
Zwei mögliche Zustände des Monsuns:
Brigitte Knopf (PIK) 13
trockenerMonsun
Stabilität des Monsuns
Steigende Aerosol-Emissionen
feuchterMonsun
Albedo Änderung:
Waldrodung / Landnutzungsänderungen
Brigitte Knopf (PIK) 14
trockenerMonsun
Stabilität des Monsuns
Steigende CO2-Emissionen
feuchterMonsun
Brigitte Knopf (PIK) 15
trockenerMonsun
Worst-case: „Achterbahneffekt“
feuchterMonsun
Steigende Aerosol-Emissionen
Brigitte Knopf (PIK) 16
trockenerMonsun
Worst-case: „Achterbahneffekt“
feuchterMonsun
Steigende CO2-Emissionen+Reduzierung der Aerosol-Emissionen
Brigitte Knopf (PIK) 17
Aerosol Emissionen
Quelle: NASA
Brigitte Knopf (PIK) 18
Stabilität des Monsuns
Oberflächenalbedo As
heut
iger
Zus
tand
stabilinstabil
Bifurkationsdiagramm
Zickfeld et al. (2005)
Brigitte Knopf (PIK) 19
Monte Carlo Analyse
Oberflächenalbedo Asanthropogene (PA5)
alle (P40)
Lage der Bifurkation: Vergleich der Parametersätze
Knopf et al. (2006)
Brigitte Knopf (PIK) 20
Monte Carlo Analyse
Oberflächenalbedo As
Knopf et al. (2006)
heut
iger
Zus
tand
stabilinstabil
alle P40
anthropogene PA5
Brigitte Knopf (PIK) 21
Veränderung des Jahresgangs
Knopf et al. (2007), submitted
Brigitte Knopf (PIK) 22
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“)
Brigitte Knopf (PIK) 23
El Niño und MonsunEl Niño beschreibt Temperaturanomalie im Pazifik
Quelle: NCEP, MPI-MET
Brigitte Knopf (PIK) 24
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 vermehrter Niederschlag
Brigitte Knopf (PIK) 25
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, 2006Goswami et al., Science, 2006
Brigitte Knopf (PIK) 26
Zusammenfassung
• Abschmelzende Gletscher• Gefahr durch Meeresspiegelanstieg• Ausbleiben des Monsuns durch erhöhte Aerosol-
Emissionen möglich• Worst-case Szenario: „Achterbahneffekt“• Einfluss von ENSO auf Monsun unter Klimawandel
sehr unsicher• Zunahme von heftigen Niederschlagsereignissen
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