Zusammengesetze Extremereignisse
Was sind zusammengesetzte Extremereignisse?
Der Terminus Zusammengesetzte Extremereignisse wurde 2012 durch den Sonderbericht des Weltklimarates IPCC über Wetter- und Klimaextreme eingeführt.[1] Seitdem hat sich schnell eine umfangreiche Forschung zu dem Thema entwickelt. Gemeint ist damit eine Kombination aus zwei oder mehr – für sich nicht notwendig extremen – Wetter und Klimaereignissen, die entweder gleichzeitig oder in dichter Folge geschehen. Die häufigsten zusammengesetzten Extremereignisse kommen einerseits an Küsten vor, wo Sturmfluten, extreme Niederschläge, Flusshochwasser und Meeresspiegelanstieg aufeinandertreffen können, und ereignen sich andererseits durch das Zusammentreffen von Dürren und Hitzewellen.[2] Man unterschiedet daher als die wichtigsten solcher Extreme:[3]
- Hitze- und Dürre-Extreme und
- Niederschlags- und Wind-Extreme
Zusammengesetzte Extremereignisse können Folgen haben, die weit über die Grenzen der Folgen der einzelnen Ereignisse hinausgehen, auch wenn die beteiligten Variablen selbst nicht extrem sind. In den letzten Jahrzehnten haben zusammengesetzte Extreme zu hohen ökonomischen Verlusten und menschlichen Opfern geführt wie z.B. in Europa 2003, 2010, 2015 und 2018. Modellsimulationen zeigen vor allem bei den Hitze- und Dürre-Extremen eine deutliche Zunahme für die Zukunft.[4]
Bei Risikoanalysen und -vorhersagen werden häufig nur die einzelnen Extreme untersucht und zur Risikovorsorge berücksichtigt, was oft zur Unterschätzung des Zerstörungspotentials der zusammengesetzten Ereignisse und zu einer ungenügenden Vorbereitung führt.[5]
Dürre- und Hitzeextreme
Weltweit sind Dürren und Hitzewellen stark miteinander verbunden. Regionale Beispiele wurden für Kalifornien, Australien, Europa und 2018 für Deutschland untersucht. Dürre- und Hitzeextreme wurden zudem für einige Regionen wie das nördliche Eurasien, Europa, den Südosten Australiens, die USA, NW-China und Indien projiziert. Verbunden damit sind häufig Wetterlagen, die Feuer begünstigen, so in den westlichen USA, besonders in Kalifornien, im Mittelmeerraum, China und Australien. Von 1979 bis 2013 hat sich global die von langanhaltenden Feuer-Wetter-Perioden betroffene Fläche verdoppelt.[2]
Bisherige Untersuchungen haben eine Zunahme der Anzahl von Dürre- und Hitzeereignissen 1962-2015 im östlichen China und eine Zunahme der Dauer 1950-2013 in Europa aufgewiesen. Auch für andere Regionen in der Welt wie Kalifornien, Indien, Australien und Südafrika wurden zusammenhängende Dürre- und Hitzeereignisse festgestellt. Globale Untersuchungen fehlten jedoch lange Zeit.[4]
Die Abb. zeigt eine deutliche Zunahme der zusammengesetzten Dürre- und Hitzeextreme in Italien. Vor den 1980er Jahren wurde nur ein einziges Mal die Grenze von 10 Tagen pro Jahr, an denen solche Extremereignisse vorkamen, überschritten. Danach aber kam das alle paar Jahre vor taten, und ab den 2000er Jahren wurden sogar in einigen Jahre 15 Tage bzw. fast so viel erreicht. Als Tage mit zusammengesetzten Dürre- und Hitzeextremen gelten dabei Tage während des heißesten Monats im Jahr, die die 10% höchsten Temperaturen aufweisen und bei welchem die Niederschläge weniger als 50% der mittleren Niederschläge betragen. Global weisen besonders Afrika, Europa, der Mittelmeerraum das nördliche Ostasien deutliche Zunahmen der Häufigkeit solcher Extremereignisse auf. In einigen Regionen wie den östlichen USA, im südlichen Südamerika und dem zentralen China finden sich aber auch Abnahmen.[4]
Projektionen
Klimaprojektionen mit CMIP6-Modellen zeigen eine fast flächendeckende Zunahme von zusammengesetzten Dürre- und Hitzeereignissen, die sich nahezu verdoppeln werden. Sie wird dominiert von der zunehmenden Häufigkeit von Hitzewellen.[5] Auch die Länge von Dürre- und Hitzeereignissen wird sich je nach Szenario deutlich ausdehnen. Lag das globale Mittel bis 2014 noch deutlich unter 10 Tagen, so wird es bei dem niedrigen Szenario SSP2-4.5 20 Tage erreichen und bei dem hohen Szenario SSP5-8.5 sogar 80 Tage (Abb.). Im Vergleich zur historischen Periode (1951-2014) nimmt die Sensitivität der zusammengesetzten Extreme gegenüber dem Klimawandel deutlich zu. Bisher hatte ein Anstieg der globalen Temperatur um 1 °C eine Zunahme der Anzahl der Tage mit Dürre- und Hitzeereignissen um 3 Tage zur Folge, im Zeitraum 2020-2100 werden es nach Modellrechnungen im Mittel 10 Tage sein.[6]
Regional werden nach Ridder et al. (2022) besonders Nordafrika und die Arabische Halbinsel von zusammengesetzten Dürre- und Hitzeextremen betroffen sein. Sich entwickelnde Länder werden insgesamt mehr betroffen sein als die entwickelten Länder.[5] Das östliche China und Indien zeigen nach Modellprojektionen von Zhang et al. (2022) dagegen nur eine geringe Zunahme solcher Extreme. Als mögliche Erklärung wird angeführt, dass diese Regionen in den Bereichen des Süd- und Ostasiatischen Monsuns liegen, wo die Niederschläge zunehmen und die Erwärmung relativ gering ausfallen werden.[6]
Niederschlags- und Wind-Extreme an Küsten
Küsten sind besonders gefährdet in Gebieten mit Tropischen Wirbelstürmen. – Allgemein hat die Häufigkeit und Stärke von gleichzeitigen Ereignissen während des letzten Jahrhunderts zugenommen, besonders durch das Zusammenfallen zwischen Starkniederschlägen und Sturmfluten. Hohe Szenarien projizieren, dass zusammengesetzte Überschwemmungen weltweit bis 2100 um 25% zunehmen werden.[2]
An Küsten können starke Überschwemmungen dadurch entstehen, dass Sturmfluten und extreme Niederschläge über Land, durch die die Abflüsse der Flüsse erhöht werden, zusammentreffen. In Zukunft kommt noch zunehmend ein hoher Meeresspiegel hinzu. Extreme Niederschläge und Sturmfluten werden beide durch starke Tiefdrucksysteme angetrieben. Regional sind solche zusammengesetzten Extreme vor allem dort verbreitet, wo tropische Wirbelstürme oder außertropische Sturmtiefs vorkommen (Abb.). In diesen Gebieten gibt es ein Aufeinandertreffen von extremen Niederschlägen und Sturmfluten alle 4-8 Jahre. Zusammengesetzte Extreme kommen in den Tropen am häufigsten während der Hurrikan- bzw. Taifun-Saison vor, in den mittleren Breiten im Herbst und Winter.[7]
Einzelnachweise
- ↑ Seneviratne, S.I., Nicholls, N., Easterling, D., Goodess, C.M., Kanae, S., Kossin, J., et al. (2012): Changes in climate extremes and their impacts on the natural physical environmenty. In: Field, C.B., Barros, V., Stocker, T.F., Qin, D., Dokken, D.J., Ebi, K.L., et al. (Eds.), Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 IPCC AR6 WGI (2021): Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate, Ch. 11, 11.8
- ↑ Zscheischler, J., J. Sillmann, L. Alexander (2022): Introduction to the special issue: Compound weather and climate events, Weather and Climate Extremes 35
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Feng, S., Wu, X., Hao, Z., Hao, Y., Zhang, X., Hao, F. (2020): A database for characteristics and variations of global compound dry and hot events, Weather Clim. Extrem. 30, 100299
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Ridder, N. N., Ukkola, A. M., Pitman, A. J., & Perkins-Kirkpatrick, S. E. (2022). Increased occurrence of high impact compound events under climate change. NPJ Climate and Atmospheric Science, 5(1), 3. https://doi.org/10.1038/s41612-021-00224-4
- ↑ 6,0 6,1 Zhang, Q., She, D., Zhang, L., Wang, G., Chen, J., & Hao, Z. (2022): High sensitivity of compound drought and heatwave events to global warming in the future. Earth's Future, 10, e2022EF002833. https://doi. org/10.1029/2022EF002833
- ↑ Bevacqua, E., Vousdoukas, M.I., Zappa, G. et al. (2020): More meteorological events that drive compound coastal flooding are projected under climate change. Commun Earth Environ 1, 47
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