1-Tages Niederschlag Nordalpen im Frühling Häufigkeit in Zukunft

kkl.ch

1-Tages Niederschlag Nordalpen im Frühling Häufigkeit in Zukunft

Eidgenössisches Departement für

Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK

Bundesamt für Umwelt BAFU

Abteilung Hydrologie

Das Klima der Zukunft und die

Folgen für den Wasserhaushalt

und die Wassernutzung im

Alpenraum

Bruno Schädler

Kernkraftwerk Leibstadt

16. Januar 2008


Inhalt

• Beobachtete Klimaschwankungen

• Auswirkungen

• Zukünftiges Klima

• Hochwasser – Niedrigwasser

• Feststoffe

• Wasserlebewesen

• Schluss

Bruno Schädler, BAFU

2


Lufttemperatur in der Schweiz 1901-2000

Bruno Schädler, BAFU

Quelle: MeteoSchweiz/ProClim-/IPCC

3


Schweiz:

- 30 % Fläche

- 65 % Volumen

Bruno Schädler, BAFU

Rhone Gletscher

1850 1900

2006

4


Rhonegletscher mit Rottensee

Bruno Schädler, BAFU

VAW-ETHZ

5


Im Eis gebundenes Wasser der Alpengletscher

Billion (10 9 ) m 3 Water

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Bruno Schädler, BAFU

Switzerland

1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Year

European Alps

Maisch et al. (2004), Zemp et al. (2006), Frauenfelder et al. (2005), Huss et al. (2007)

6


Niederschlagsintensität im Winter

Bruno Schädler, BAFU

Mittlere Intensität an

Regentagen (mm/d)

38 Stationen; blau: obere und untere Quantile;

schwarz: Median, geglättet (11 Jahre) (Schmidli and Frei, 2005)

7


Abfluss in m3/s

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Rhein in Basel - Hochwasserspitzen

1801 1821 1841 1861 1881 1901 1921 1941 1961 1981 2001

Bruno Schädler, BAFU

1878: Umleitung der

Aare in den Bielersee

8


Extreme Hochwasser in verschiedenen

Regionen der Schweizer Alpen 1500 - 1995

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

9


Klimamodellierung

Zukünftige

Emissionen?

Unsicherheiten in der

demographischen,

technologischen und

ökonomischen Entwicklung

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

Reaktion des

globalen Klimas? Reaktion des

regionalen Klimas?

Unsicherheiten im Wissen und in der

Modellierbarkeit des globalen und regionalen Klimas

10


Temperatur Szenarien

Nordschweiz

Aenderung gegenüber 1990, Median und 95% Konfidenz

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

Südschweiz

11


Schneefallgrenze

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

200 m Anstieg

pro Grad

Erwärmung

2050

heute

s.a. Scherrer et al. 2006

12


Niederschlag Szenarien

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

Nordschweiz Südschweiz

Aenderung gegenüber 1990, Median und 95% Konfidenz

13


Bruno Schädler, BAFU

Klima

Elemente im

Wasserkreislauf

Auswirkungen

auf Umwelt,

Wirtschaft,

Gesellschaft

14


Sommer 2003

Töss, 28. August 2003

Bruno Schädler, BAFU

Schär, ETH Zürich

Erich Fischer

erich.fischer@env.ethz.ch

15

WWR Reinach, Dec 21,

2006


Thur, 1999

Thurüberschwemmung 1999

Bruno Schädler, BAFU

Erich Fischer

erich.fischer@env.ethz.ch

16


mm/Jahr

mm/year

2000

1900

1800

1700

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

-100

Precipitation

Niederschlag

Runoff Abfluss

Gletscher Glacier mass Massenbilanz balance

Bruno Schädler, BAFU

Wasserhaushalt für das Einzugsgebiet Rhein

1901-2005 Messdaten (geglättet über 9 Jahre)

Water balance for River Rhine basin in Switzerland

1901-2005 measuring data, Gaussian low pass filter 9 years

Evapotranspiration

Verdunstung

??

??

??

Bruno Schädler, FOEN,

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080

17


mm/Jahr

mm/year

2000

1900

1800

1700

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

-100

Precipitation

Niederschlag

Runoff Abfluss

Gletscher Glacier mass Massenbilanz balance

Bruno Schädler, BAFU

Wasserhaushalt für das Einzugsgebiet Rhein

1901-2005 Messdaten (geglättet über 9 Jahre)

Water balance for River Rhine basin in Switzerland

1901-2005 measuring data, Gaussian low pass filter 9 years

after Frei (2004)

Evapotranspiration

Verdunstung

Bruno Schädler, FOEN,

R = P - E

linear trend

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080

18


Änderung Extremniederschläge

5-Tages Summe im Winter

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

5-jährlicher Extremwert der …

1-Tages Summe im Sommer

SCEN (2071-2100) / CTRL (1961-1990)

Zunahme

Abnahme

19


1-Tages Niederschlag Nordalpen im Frühling

Häufigkeit

in Zukunft:

12-30 a

4-7 a

Bruno Schädler, BAFU

Häufigkeit heute:

10 a 50 a

Nach Ch. Frei, 2006

20


Zervraggia 1987

Foto T. Venzin

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

Mehr Murgänge

in Zukunft ?

21


mehr Hangrutschung

Bruno Schädler, BAFU

22


Erhöhtes Feststoff-Potential durch

Anstieg der Null-Grad-Grenze

Blockgletscher im

Val Muragl

Bruno Schädler, BAFU

Blockgletscher

im Suvretta da S. Murezzan

23


2004

Stieregghütte - Grindelwaldgletscher

Bruno Schädler, BAFU

Juni 2005

24


mehr Murgänge

Bruno Schädler, BAFU

Brienz 2005

25


Bruno Schädler, BAFU

Schwemmholz-

Potential ??

Palagnera 7.8.1978

Foto: Jürg Joss

26


Zunahme der Wassertemperatur

in der Schweiz seit 1953

[Grad Celsius]

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Bruno Schädler, BAFU

Rhein bei Basel

Aare bei Bern

Saane bei Gümmenen

Emme bei Emmenmatt

Reuss bei Altdorf

Lütschine bei Gsteig

27


Bruno Schädler, BAFU

28


Beispiel Temperaturanforderung

Hydrologische Kommission, 23.8.2007 / A. Jakob

29


Anzahl Stunden pro Jahr

Dauer der Temperaturen über 18 o C

Thur bei Andelfingen

2500

2000

1500

1000

500

0

1969

1971

> 25 °C

22 - 25 °C

20 - 22 °C

18 - 20 °C

1973

1975

1977

Hydrologische Kommission, 23.8.2007 / A. Jakob

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

30


Optimaltemperaturen und Temperaturgrenzen für

das Adultstadium verschiedener Fischarten

T °C

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Äsche

Bachforelle

Lachs

Hydrologische Kommission, 23.8.2007 / A. Jakob

nach Stefan Küttel, Armin Peter und Alfred Wüest, 2002

Schleie

Hecht

Elritze

Groppe

Aal

Zander

Goldfisch

Karpfen

31


Weniger Wasser: Hitze, Trockenheit,

Niedrigwasser

• Stromproduktion aus Wasserkraft vermindert sich um ca. 7%

• Transportkapazitäten auf dem Rhein sinken, Kosten steigen

• Konkurrenz ums Wasser: Landwirtschaft (Bewässerung),

(Energie-) Wirtschaft und Gewässerökosysteme

• Durchlauf-Kühlung von thermischen KWs (KKW) muss

angepasst werden

• Temperaturerhöhung: Forellen kommen unter Druck, andere

Bruno Schädler, BAFU

Arten wandern ein

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Hochwasser und Murgänge

Zervraggia 1987

Foto T. Venzin

Hochwasser und Murgänge

Bruno Schädler, BAFU

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• � Raumplanung, Renaturierung, Objektschutz, Überlastfall

2050

Tschiervagletscher

Max Maisch Uni

ZH

• häufigere und höhere HW im Winter/Frühjahr im Mittelland,

Jura und Voralpen < ca. 1500 m ü.M.

• mehr Murgänge und Hangrutschungen in Alpen und Voralpen

� mehr Feststoffpotential, Geschiebe


Indonesia

Yogyakarta

flexibel sein, anpassen ………..

Klima- und Starkniederschlags Szenarien für den Alpenraum

christoph.frei [at] meteoswiss.ch

Danke

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