Der Hitzesommer 2003 - OcCC

proclimweb.scnat.ch

Der Hitzesommer 2003 - OcCC

Wie aussergewöhnlich war der

Hitzesommer 2003 im Vergleich zu den

letzten Jahrhunderten?

Forum Hitzesommer 2003,

Bern, 7. Juli 2005

Dr. Jürg Luterbacher und MitarbeiterInnen

NCCR Climate und Geografisches Institut, Uni Bern

Email: juerg@giub.unibe.ch


Inhalt

! Wie ‚extrem‘ war der Sommer 2003 im Kontext des

letzten halben Jahrtausends auf gesamteuropäischer

Ebene?

! Gibt es ähnlich heisse Sommer?

! Wie verhalten sich die einzelnen Sommermonate 2003 im

Vergleich zu den letzten Jahrhunderten?

! Ist der Sommer 2003 regional sogar der heisseste der

letzten gut 1000 Jahre?

! Fazit


Der Hitzesommer 2003 aus globaler Sicht


2003, der heisse europäische Sommer


Sommertemperaturvariabilität

Europas 1901-2004


Klimainformationen aus Europa


Witterungstagebuch aus Nürnberg,

8. Juni 1576

Glaser und Stangl 2005


Verlauf der europäischen

Sommertemperaturen 1500-2004

Luterbacher et al. 2004


Sommer 2003 versus Sommer 1540

Luterbacher et al. 2004


1540, der heisseste alpine Sommer vor 2003

Casty et al. 2005


1540, der trockenste alpine Sommer vor 2003

Casty et al. 2005


2003, der heisseste Juni im Kontext

der letzten 345 Jahre


2003, der heisseste Juli im Kontext

der letzten 345 Jahre


2003, der heisseste August im Kontext

der letzten 345 Jahre


BeNeLux Sommertemperaturen 1169-2004,

2003 warm, aber nicht aussergewöhnlich

Van Engelen et al. 2001

Shabalova und van Engelen 2003


2003, heissester Burgunder

Sommer seit mindestens 1370

2003

Chuine et al. 2004


2003, heissester „zentraleuropäischer, alpiner“

Sommer seit AD 755

Büntgen et al. 2005


Fazit

• EUROPA: Der Sommer 2003 war sehr wahrscheinlich der

wärmste seit mindestens 500 Jahren

• EUROPA: Juni, Juli und August 2003 waren

wahrscheinlich die wärmsten seit 1659

• EUROPA: Mehr hochaufgelöste Klimainformationen nötig

um Aussagen über die letzten 1000 Jahre zu machen

• REGIONAL: Nicht aussergewöhnlich heisser Sommer

2003 in den BeNeLux Staaten (1200-jährige

Klimageschichte)

• REGIONAL: Der Sommer 2003 war in Zentraleuropa

(alpiner Raum) wahrscheinlich der wärmste seit mehr als

1250 Jahren (Büntgen et al. 2005)


1

Eidgenössische Technische Hochschule Zürich

Swiss Federal Institute of Technology

Der Hitzesommer 2003:

Meteorologischer und klimatologischer Kontext

Forum und Workshop “Hitzesommer 2003

7. Juli 2005, Bern

Christoph Schär

Institut für Atmosphäre und Klima, ETH Zürich

schaer@env.ethz.ch

Dank an:

Erich Fischer, Martin Hirschi, Daniel Lüthi,

Sonia Seneviratne, Reto Stöckli

Reto Stöckli (ETH Zürich, NASA Modis)

Schär, ETH Zürich

Inhalt

2

Hitzesommer 2003

1. Charakteristiken

2. Meteorologische Faktoren

3. Klimatologischer Kontext

4. Nachspiel

Schär, ETH Zürich

1


Räumliche Ausdehnung

3

Abweichung vom

1961-1990 Mittel

Sommer 2003

Farbe:

Temperatur

Kontouren:

normiert

mit Standard-

Abweichung

ºC

Daten:

ECMWF / ERA-40

Schär, ETH Zürich

(Schär et al. 2004, Nature, 427, 332-336)

Zeitlicher Verlauf

4

Zentral-

Europa

(Black et al. 2004)

Zürich

(Bader 2004)

Schär, ETH Zürich

2


Niederschläge

5

Abweichung von

1961-1990 Mittel

Sommer 2003

%

Daten: GPCC

Schär, ETH Zürich

Auswirkungen des Sommers 2003 in Europa

6

• Ernteverluste:

12.3 Milliarden US$ (SwissRe)

Reto Stöckli (ETH Zürich, NASA Modis)

• Stromverknappung, Spitzenpreise

am Spotmarkt (EEX, Leipzig)

• Teilweise ernsthafte Problem mit

Frischwasserversorgung (Italien),

Fischsterben (Schweiz),

Waldbränden (Portugal)

• Hitzetote:

zwischen 22’000 und 35’000

vorzeitige Todesfälle (sogenannte

“excess mortality”)

Temperaturen August 2003, relativ zum Mittel 2000-2004

Schär, ETH Zürich

3


Inhalt

7

Hitzesommer 2003

1. Charakteristiken

2. Meteorologische Faktoren

• Hochdruckeinfluss (=> Vortrag Cornelia Schwierz)

• Strahlungsantrieb (=> Vortrag Rolf Philippona)

• Austrocknung des Bodens

• Anomale Ozean-Temperaturen

3. Klimatologischer Kontext

Schär, ETH Zürich

4. Nachspiel

Geopotential 500 hPa

8

Abweichung vom

1961-1990 Mittel

Summer 2003

m

Schär, ETH Zürich

Mark Liniger

4


Strahlungsbilanz

9

Sonneneinstrahlung (Netto) an der Erdoberfläche:

250

200

Frankreich:

2003

150

100

50

Durchschnitt

W/m 2 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dez

Im globalen Mittel wird mehr als 80% der verfügbaren

Strahlungsenergie für Verdunstung (und nicht Erwärmung!)

aufgewendet.

Simulation,

Erich Fischer, ETH Zürich

Entscheidend für Entstehung einer Hitzewelle ist der Mangel an

Wasser an der Erdoberfläche (Sommertrockenheit).

Schär, ETH Zürich

Rolle des Bodenwassers

10

Sensitivitätsexperimente mit regionalem Klimamodell.

Modifikation des Bodenwassers am 1. April 2003:

CTRL – Klimatologie DRY – CTRL WET – CTRL

Trockene Böden => reduzierte Verdunstung => reduzierte “latente” Abkühlung

Schär, ETH Zürich

Erich Fischer, ETH Zürich

5


Inhalt

11

Hitzesommer 2003

1. Charakteristiken

2. Meteorologische Faktoren

3. Klimatologischer Kontext

4. Nachspiel

Schär, ETH Zürich

Häufigkeit von Hitzetagen: Trend 1958-2000

12

Zunahme

Abnahme

um 5 Tage

Sommer 1958-2000

An extremen

Standorten: Zunahme

von 7 auf 13 Hitzetage

Schär, ETH Zürich

Anzahl Hitzetage basierend auf 90% Perzentil (txhw90)

(Malcolm Haylock, UEA, STARDEX)

6


Schweizer Sommertemperaturen 1864-2003

13

Durchschnitt der Stationen Zürich, Basel, Berne, Geneva

Schär, ETH Zürich

(Schär et al. 2004, Nature, 427, 332-336)

Schätzung der Rückkehrperiode

14

Durchschnitt der Stationen Zürich, Basel, Berne, Geneva

1000 Jahre

100 Jahre

10 Jahre

Mittel

10 Jahre

100 Jahre

1000 Jahre

extrem

selten

Schär, ETH Zürich

(Schär et al. 2004, Nature, 427, 332-336)

7


Veränderung des Mittels

Veränderung der Variabilität

15

Frequency

Temperature

cold warm cold warm

Zunahme von

extrem warmen Bedingungen

Zunahme von

extrem warmen/kalten Bedingungen

Für Extreme weit weg vom Mittel:

Variabilität ist wichtiger als Mittelwert

Schär, ETH Zürich

Katz and Brown 1992

Folland et al, IPCC, 2001

Regionale Klimaszenarien

16

Treibhausgas-Szenario

(IPCC SRES A2)

Gekoppeltes GCM

(HadCM3, ~300 km)

Atmosphärisches GCM

(ECHAM5 | HadAM3, ~120 km)

Regionales Klimamodell (RCM)

(CHRM / ETH, 56 km)

Zeitscheiben Experimente

CTRL (1961-1990)

SCEN (2071-2100)

Schär, ETH Zürich

( NCCR Climate P2.1 und P2.2, EU-Projekt PRUDENCE)

8


Szenarien Alpenraum

17

2071-2100 versus 1961-1990

Änderungen im Jahresgang (2 AGCMs, 9 RCMs)

Temperatur [ºC]

Niederschlag [%]

7

+60

6

5

4

3

2

Jan Mar May Jul Sep Nov

Schär, ETH Zürich

ETH

HadAM3

+40

+20

0

-20

-40

-60

ETH

Jan Mar May Jul Sep Nov

Modelle stimmen in wichtigsten Aussagen überein.

Aber: Unsicherheiten unvollständig repräsentiert.

(Jacob et al. 2005, PRUDENCE)

Änderung der Temperatur !T

Änderung der Variabilität !"/"

18

Schär, ETH Zürich

[ºC]

Sommer (JJA)

[%]

(Schär et al. 2004, Nature, 427, 332-336)

9


Vergleich mit Beobachtungen Europas

19

Zunahme der Variabilität

1961-1990

1974-2003

Beobachtungen seit 1961:

• deutliche Erwärmung

(statistisch signifikant)

• leichte Zunahme der

Variabilität

(nicht statistisch signifikant)

Schär, ETH Zürich

Erwärmung

(Scherrer et al. 2005)

Inhalt

20

Hitzesommer 2003

1. Charakteristiken

2. Meteorologische Faktoren

3. Klimatologischer Kontext

4. Nachspiel

Schär, ETH Zürich

10


FRAGE:

Welches ist der unrealistischste Aspekt des Films

21

Schär, ETH Zürich

ANTWORT:

Es hatte keine Juristen!

(Myles Allen)

Extremereignisse und Klimaänderung

22

VORSICHT:

Ein Einzelereignis kann aus prinzipiellen Gründen nicht direkt auf

Klimaänderung zurückgeführt werden.

ABER:

Die Wahrscheinlichkeit eines Einzelereignisses unter

• natürlichen Bedingungen und

• anthropogen beeinflussten Bedingungen (CO 2 )

kann geschätzt werden.

MÖGLICHES JURISTISCHES NACHSPIEL:

Im Anglo-Amerikanischen Rechtssystem ist es in Haftungsklagen

ausreichend, zu zeigen dass die Wahrscheinlichkeit des Schadensfalles

mindestens verdoppelt wurde.

Schär, ETH Zürich

11


Rolle der Klimaänderung für den Sommer 2003?

23

Wahrscheinlichkeit

Wahrscheinlichkeit eines

2003-ähnlichen Sommers

natürliches Klima

beeinflusstes Klima

der Gegenwart

Etwa 75% der

Wahrscheinlichkeit eines 2003-

ähnlichen Ereignisses ist durch

menschgemachte

Treibhausgase verursacht

Könnte letztendlich zu

Haftungsklagen führen

Gegenwärtige Studie hat (noch)

gewisse Mängel. Betrachtet

wird:

• zu grossräumiges Ereignis

• zu langer Zeitraum

Schär, ETH Zürich

(Stott et al. 2004; siehe auch: Schär and Jendritzky 2004; Allen and Lord 2004)

Hitzesommer 2003 ….

24

… hatte gewaltige Konsequenzen.

… ist in der Gegenwart auch aus heutiger Sicht sehr selten.

… ist spätestens ab Mitte des Jahrhunderts vermehrt zu erwarten.

… hatte wahrscheinlich eine anthropogene Komponente.

Schär, ETH Zürich

12


Die Ozonwelle 2003

André Prévôt, Carlos Ordóñez

Labor für Atmosphärenchemie, Paul Scherrer Institut

Christoph Hüglin

Abteilung Luftfremdstoffe, Umwelttechnik, EMPA

Besten Dank für die

finanzielle Unterstützung durch BUWAL, Kanton Bern

Daten von BUWAL/EMPA, Kanton Bern, Ostluft, Kanton Graubünden;

Modellresultate vom Institut Pierre Simon Laplace, Paris

July 2005 Hitzesommer


Inhalt

• Beobachtungen und Modell

• Was hat die Hitze mit dem Ozon zu tun?

• Feinstaub und 2003?

• Schlussfolgerungen

July 2005 Hitzesommer


Ozon in der Schweiz am 7. August 2003

Grenzwert

July 2005 Hitzesommer


Ozongrenzwertüberschreitungen

(Stunden über 120 µg/m 3 ) in der Schweiz

www.ozonok.ch

July 2005 Hitzesommer


Ozongrenzwertüberschreitungen

(Stunden über 120 µg/m 3 ) in der Schweiz

www.ozonok.ch

July 2005 Hitzesommer


Ozongrenzwertüberschreitungen

(Informationsschwellwert)

(Stunden über 180 µg/m 3 ) in

Europa

Durchschnittliche Anzahl Tage mit

Stundenmitteln über 180 µg/m 3

European Environmental Agency

July 2005 Hitzesommer


Ozon und meteorologische Faktoren im Sommer

Wichtigste meteorologische für die täglichen Ozonmaxima

• Temperatur am Nachmittag

• Anzahl Tage seit letzter Front

• Strahlung am Morgen

Ordóñez et al., ACP (2005)

PAYERNE

Ozonmaxima (ppb)

Ozonmaxima (ppb)

Ozonmaxima (ppb)

Nachmittagstemperatur (°C) Anzahl Tage seit letzter Front Morgenstrahlung (W/m 2 )

July 2005 Hitzesommer


Warum ist das Ozon erhöht bei hohen Temperaturen?

Stickoxide (Verkehr

(Diesel!), Industrie)

Kohlenwasserstoffe

(Industrie, Verkehr,

natürliche Quellen)

Sonne 3

2 3 hängt von den Vortagsbedingungen

3. Mehr Emissionen:

Evaporation und biogene

2. Chemie :

1. Mehr Strahlung

Emissionen von Bäumen

PAN NO 2 (Temperatur) ....... Zeit : einige Stunden bis mehrere Tage

NO 2

+ Strahlung NO + O OZON 4. ‚Memory-Effekt‘ : die

Temperatur und das Ozon

O + O O

ab.

July 2005 Hitzesommer


Ozon im 2003 versus 1992-2004

Ozonmaxima (ppb)

Nachmittagstemperatur (°C)

Ozonmaxima (ppb)

Ozonmaxima (ppb)

Anzahl Tage seit letzter Front Morgenstrahlung (W/m 2 )

1992-

2004

22.6 °C

2.6 Tage

386 W/m 2

Nachmittagstemperatur (°C) Anzahl Tage seit letzter Front Morgenstrahlung (W/m 2 )

2003

27.3 °C

3.4 Tage

438 W/m 2

Nachmittagstemperatur (°C)

Anzahl Tage seit letzter Front

Morgenstrahlung (W/m 2 )

July 2005 Hitzesommer


Ozontrends vor und nach meterologischer Korrektur

Sion

vorher

nachher

Weerswilen

July 2005 Hitzesommer


Ozonsommer 2003 versus 1992-2002 für verschiedene

Stationen im schweizerischen Mittelland

2003

1992 - 2002

• Ozon im Jahre 2003 war wie die Temperatur 5 Standardabweichungen

von der Norm entfernt

July 2005 Hitzesommer


Feinstaub PM10 µg/m 3 )

Jahr

Feinstaub und 2003

Feinstaub PM10 µg/m 3 )

Maximales Ozon (ppb)

Stickoxide (Verkehr

(Diesel!), Industrie)

Kohlenwasserstoffe

(Industrie, Verkehr,

natürliche Quellen)

Sonne 3

Semivolatile Moleküle sind als Gas

vorhanden oder sind am Aerosol

adsorbiert

....... Zeit : einige Stunden bis mehrere Tage

OZON

Sekundäre Partikel

Erhöhung der Temperatur

July 2005 Hitzesommer


The August 2003 Heat Wave: ozone evolution every 6h at

1500m

Vautard et al. (2005)

July 2005 Hitzesommer


Schlussfolgerungen

• Ozon war stark erhöht im Sommer 2003, wie die Temperatur

etwa 5 Standardabweichungen von Norm entfernt

Der Hauptgrund für die hohen Werte, war die hohe mittlere

Temperatur und die grosse Anzahl von Tagen mit hoher

Temperatur

• Feinstaubkonzentrationen waren auch erhöht, aber nicht so

dramatisch wie Ozon.

• Bei vermehrt heissen Sommern in Zukunft wird auch die

Ozonkonzentration ansteigen, falls die Emissionen nicht

deutlich gesenkt werden.

• 10-40% der zusätzlichen Todesfälle im Sommer 2003 (in der

Schweiz total 975) wird den erhöhten Ozon- und

Feinstaubkonzentrationen zugeschrieben (Studien

verschiedener Länder in Europa)

July 2005 Hitzesommer


Extremer Gletscherrückgang

! und tauender Permafrost 2003

Wilfried Haeberli,

Frank Paul (Satellitenbilder)

Regula Frauenfelder, Martin Hoelzle, Andi Kääb,

Horst Machguth, Jeannette Noetzli, Christine Rothenbühler,

Daniel Vonder Mühll, Michael Zemp

Glaciology and Geomorphodynamics Group

Physical Geography, University of Zurich

Montag, 3. Juni 2013


Morteratschgletscher

August 2001

C. Rothenbühler

29. 6. 2003

Montag, 3. Juni 2013


Bernina-Biancograt

17.08.2002 09.08.2003

C. Rothenbühler

Montag, 3. Juni 2013


Montag, 3. Juni 2013

Murtèl/Corvatsch


www.glaziologie.de

Massenbilanz Vernagtferner

Montag, 3. Juni 2013


(m)

0.60

0.40

0.20

0.00

-0.20

-0.40

-0.60

Great Aletsch Glacier

Average mass balance

0 - 50

100 - 150

200 - 250

300 - 350

400 - 450

500 - 550

600 - 650

700 - 750

800 - 850

900 - 950

1000 - 1050

1100 - 1150

1200 - 1250

1300 - 1350

1400 - 1450

1500 - 1550

1600 - 1650

1700 - 1750

1800 - 1850

1900 - 1950

t (AD)

0.7 m/a

0.60

Great Aletsch Glacier

Average mass balance

0.40

0.20

0.00

-0.20

-0.40

-0.60

0 - 100

100 - 200

200 - 300

300 - 400

400 - 500

500 - 600

600 - 700

700 - 800

800 - 900

900 - 1000

1000 - 1100

1100 - 1200

1200 - 1300

1300 - 1400

b (m)

1400 - 1500

1500 - 1600

1600 - 1700

1700 - 1800

1800 - 1900

1900 - 2000

t (AD)

J. Noetzli, M. Zemp

! ±! max min 20 th 2x

Step 50! ± 0.31 + 0.43 - 0.48 - 0.26 - 0.52

Step 100! ± 0.25 + 0.48 - 0.53 - 0.51 - 1.02

mean! ± 0.28 + 0.46 - 0.51 - 0.39 - 0.77

Haeberli and Holzhauser 2003

Alpengletscher-Massenbilanzen

Montag, 3. Juni 2013


Swiss Glacier Inventory

Landsat/GIS-Fusion

F. Paul

Alpengletscher-

! Inventaranalyse

Montag, 3. Juni 2013

glacierized area 1970/80:! ! 2909 km 2

glacier volume 1970/80:! ! ! 100 km 3

sea-level equivalent:! ! ! 0.3 mm

mean mass balance 1850-1970/80:! ! - 0.25 m/year

mean mass balance 1980-2000:! ! - 0.65 m/year

mean mass balance 2003 alone:! ! ca. 2.5 meters

area loss 1850-1970/80:!! ! ca. 40 %

volume loss 1850-1970/80:! ! ca. 50 %

volume loss 1970/80-2000:! ! > 25 % of 1970/80

estimated volume loss 1970/80-2025:! ca. 50 % of 1970/80

estimated volume loss 1970/80-2100:! ca. 95 % of 1970/80

volume loss 2003 alone:! ! ca. 5-10% of 2000


weltweiter Vergleich

M. Zemp, R. Frauenfelder, J. Noetzli

Montag, 3. Juni 2013


Gran Paradiso 1998

stabil

Schnee

Rückzug

Eiszerfall

Auflösung

Rückzug &

Seebildung

Ausapern von

Felsinseln

300 m Rückgang

ASTER 2004

120 m Rückgang

Montag, 3. Juni 2013


Bernina 2003

Montag, 3. Juni 2013


Oetztaler Alpen 1985

Montag, 3. Juni 2013


ASTER 2004

Ausaperung

Plaine Morte

Ex Taelligl.

Seebildung

Montag, 3. Juni 2013


Albedo-Reduktion

1985 2003

Falschfarben

0

0

Albedo

1

1

Montag, 3. Juni 2013


LANDSAT

H. Machguth

Alpengletscher 2003

Montag, 3. Juni 2013


TM 1985

TM 1998 ASTER 2004

Taelligl.

E. Peguiron

Eiszerfall

Steingletscher

Montag, 3. Juni 2013


Montag, 3. Juni 2013

St. Biegger, St. Gruber


L. Trucco

6.00

M. Davies

4.50

Factor of Safety

3.00

a=70, b=40

a=70, b=35

a=60, b=35

a=60, b=30

1.50

0

-5 -4 -3 -1 0

Temperature

St. Biegger, St. Gruber

Montag, 3. Juni 2013


-2.0

-3.0

-3.0

-3.1

24.09.1987

03.08.1988

01.10.1989

01.09.1990

23.09.1991

28.08.1992

23.08.1993

12.09.1994

16.08.1995

29.08.1996

15.09.1997

21.08.1998

31.08.1999

30.08.2000

05.09.2001

05.09.2002

24.08.2003

07.09.2004

Tiefe [m]

-4.0

-5.0

-6.0

-7.0

-8.0

Max. Tiefe der Auftauschicht [m]

-3.2

-3.3

-3.4

-3.5

0.2 m/10a!

-9.0

-3.6

3

2

Sanetsch (6)

Gemmi (1)

Gemmi (4)

2 °C/10a!

MAGST (°C)

1

0

-1

-2

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

MAGST (°C)

3

2

1

0

Ritord (17)

Mille (7)

Yettes C. (3)

Lapires (2)

Réchy (2)

-1

-2

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

20

Montag, 3. Juni 2013


Eisreicher Schutt:

! Bohrlochtemperaturen

! ! Murtèl/Corvatsch

0. 8 °C/10a

0. 4 °C/10a

J. Noetzli

Montag, 3. Juni 2013


Bohrlochtemperaturen im

! europäischen Peermafrost

0

20

40

60

80

100

St. Gruber

120

D. Vonder Mühll

140

-7°C -6°C -5°C -4°C -3°C -2°C -1°C 0°C 1°C

J. Noetzli

Montag, 3. Juni 2013


St. Gruber

14 Sensoren:

0.88 mittleres R 2

1.2 °C mittlere absolute

Differenz der MAGT

Montag, 3. Juni 2013


St. Gruber

Base data: Corvatsch/Jungfraujoch, 1982-2002, MeteoSwiss

St. Gruber

most rock falls 2003

Montag, 3. Juni 2013


Main messages:

Montag, 3. Juni 2013

Der Hitzesommer brachte eine ausserordentliche Schmelze für die Alpengletscher

und damit eine Verstärkung der ohnehin schon rapiden Schwundtendenz.

Die Massenverluste lagen deutlich höher als im bisherigen Rekordjahr 1998 und

rund eine Grössenordnung über den mittleren jährlichen Massenverlusten des 20.

Jahrhunderts.

Insgesamt dürften die Alpengletscher 5 - 10% ihres verbleibenden Volumens

eingebüsst haben.

Starke Albedoreduktion, zunehmende Anzeichen von grossflächigem Zerfall und

lokale Seebildung sind markante Folgen der beschleunigten Schwundtendenz.

Die Reaktion des Permafrostes ist komplexer und weit weniger gut bekannt,

insgesamt dürfte der langjährig-tiefgründige Erwärmungstrend verstärkt

worden sein.

Besonders grosse Auftautiefen wurden in relativ eisarmen Felspartien erreicht.

Die auffällige Felssturzaktivität bei trockenem Wetter dürfte auf diese extremen

Auftauprozesse zurückzuführen sein, ist aber weit weniger gut verstanden als

gemeinhin angenommen wird.

In eisreichem Schutt waren sowohl Erwärmung wie auch Auftautiefen deutlich

aber nicht extrem (Effekt der latenten Wärme beim Schmelzen von Eis).


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Felsstürze im Hochgebirge als Folge

erhöhter Temperaturen

H. R. Keusen, Geologe, GEOTEST AG

1) Häufung von Felsstürzen im Jahr 2003

2) Temperaturen in Nordwänden grosser Höhe

3) Entstehung von Felsstürzen

4) Mögliche Entwicklung, Prognose


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Eigernordwand

6.8.2003, 3200 m ü. M.

17.8.2003, 3600 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Mt. Blanc, Drus

8.8.2003, ~ 3200 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Matterhorn

August 2003, 3500 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Mönch, NW-Wand

3.9.2003, 3800 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Grindelwald

Mettenberg, Stieregg

Felsstürze seit 2000

2800 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Grindelwald

Breitlouwina

11.8.2003,

2600 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Felsstürze 2003: Was fällt auf?

• Ausbrüche in Höhen oberhalb 2800 m ü. M.,

meist weit über 3000 m ü. M.

• Ausbrüche häufig aus nördlich exponierten

Felswänden

• Grosse Kubaturen > 100 m 3


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Temperaturen im Hitzesommer 2003

Messstelle

Eigernordwand

2880 m ü. M.


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Eigerwand, 2880 m ü. M., Lufttemperatur

Temperatur-Tagesgang 11. August 2003

Temp. [°C]

22

20

18

16

14

12

10

8

T max

19.93 °C

6

4

2

0

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00

Tageszeit


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Eigerwand, 2880 m ü. M., Lufttemperatur

Vergleich Wärmeinput 2002/2003/2004

Anzahl Anzahl Stunden Stunden

600

550

500

450

400

350

300

250

200

2002 2003 2004

> 6 °C

> 9 °C

150

100

50

0

J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Felstemperaturen Sphinx Nordwand,

3600 m ü. M.

N

T12

(- 3 m)

3'575 m ü. M.

S


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Felstemperaturen Sphinx Nordwand,

3600 m ü. M.

Temperatur [C°]

4

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

+ 0.8 °C

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Wie sind diese Ereignisse

felsmechanisch zu erklären?

Klufteis

auftauend =

Wasserdruck

(10 m = 1 bar)

behinderter

Abfluss


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsdeformation [mm]

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Pfeiler Eigerwand

Messungen Felsdeformation und Temperatur

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

Felsdeformation

Felstemperatur

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

Temp. [°C]

0.00

0.00

-2.00

-0.50

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

-4.00


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Matterhorn, Liongrat, , ~ 3800 m ü. M.

Felssturz August 2003


Proclim / Forum 7.7.2005

Felsstürze im Hitzesommer 2003

Was lehrt uns der Hitzesommer 2003?

• Hohe Temperaturen können Felsstürze in grosser

Höhe auslösen.

• Betroffen sind vor allem nördlich exponierte

Felswände in Höhen oberhalb 2800 m ü. M.,

welche bis vor kurzem durch Permafrost konserviert /

versiegelt waren.

• Im Zuge der Klimaerwärmung wird es gehäuft zu

Ereignissen wie 2003 kommen.


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Deuxième niveau

Troisième niveau

Quatrième niveau

Cinquième niveau

Grundwasser auf dem Prüfstand

Ronald Kozel, Marc Schürch

Bundesamt für Wasser und Geologie, Sektion Hydrogeologie

Forum zum Hitzesommer 2003

7. Juli 2005 in Bern

ProClim, OcCC, ACP,

GeoForumCH


2/25

Das Schweizer Grundwasser

- Presseschlagzeilen im Sommer 2003 -

Berauschender Überfluss

(Der Bund 29. Juli)

Trinkwasser geht nicht aus

(Aargauer Zeitung 28. Juni)

Es hat noch genug Grundwasser

(Schweizer Bauer 11. August)

Grundwasser-Vorräte noch nicht in Not

(St.Galler Tagblatt 14. August)

Restriction d‘eau

(La Presse 14. August)

Grundwasserspiegel so tief wie noch nie

(Solothurner Zeitung 20. August)

Wassermangel auf Alpweiden

Linderung durch Helikopter und Gewitter

(Der Bund 23. August)

Nullpunkt ist bald erreicht

(Der Toggenburger 13. August)

Auch der Rislauhoger trocknet aus

(Der Bund 27. August)

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


3/25

Das Schweizer Trink-/Grundwasser

– ungleich verteilt und ungleich beschaffen

83 % des Trinkwassers

stammen aus Grundwasser

- 44% aus Quellen

- 39% aus Förderbrunnen

17 % aus Seewasser z.B.

- Zürich

- Lausanne

- Genf

- Biel

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


4/25

Das Schweizer Trink-/Grundwasser

– ungleich verteilt und ungleich beschaffen

Hydrogeologische Verhältnisse bestimmen

die Aufenthaltszeit im Grundwasser

- Lockergesteine

- Karst

- Kluft

- meist oberflächennah / selten tief

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


5/25

Grosse Lockergesteins-Grundwasserleiter

• 6% der Landesfläche

• 40% des Trinkwasserverbrauchs

• ausschliesslich Förderbrunnen

• langsamer Grundwasserfluss, ergiebig

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


6/25

Karst-Grundwasserleiter

- 16% der Landesfläche

- 20% des Trinkwasserverbrauchs

- ausschliesslich Quellfassungen

- schneller Grundwasserfluss, periodisch ergiebig

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


7/25

Kluft-Grundwasserleiter

- 78% der Landesfläche (unter Deckschichten)

- 20% des Trinkwasserverbrauchs

- ausschliesslich Quellfassungen

- variabler Grundwasserfluss, wenig ergiebig

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


8/25

Das Schweizer Trink-/Grundwasser

– ungleich verteilt und ungleich beschaffen

Niederschlagsverteilung und hydrologische Regime

prägen die Grundwasser-Neubildung

Infiltration

aus

Fliessgewässern

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


9/25

Beobachtung der Grundwasserquantität

Wo?

„Flache“

Quelle

„Tiefe“

Quelle

Grundwasserbrunnen

Piezometer

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


10/25

Entwicklung der Grundwasserstände und

Quellschüttungen im Hitzesommer 2003

(und danach) am Beispiel typischer

Grundwasserleiter der Schweiz

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


11/25

Grundwasserfliessregime in Talschottern

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


12/25

Lockergesteins-Grundwasserleiter mit alpinem Fliessregime

Piezometer

Maienfeld (GR)/

Rheinschotter

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


13/25

Hohe Grundwasserstände im Sommer

2003: ab Sommer nahe langjährigem Minimum

2004: Grundwasserstände ganzjährig unter dem

langjährigen Mittelwert

Piezometer

Maienfeld (GR)/

Rheinschotter

Maximum

2005

2004

Mittel

2003

Minimum

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


14/25

Lockergesteins-Grundwasserleiter mit mittelländischem

Fliessregime

Piezometer

Nebikon (LU),

Wiggerschotter

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


15/25

2003: stetig sinkende Grundwasserstände

ab Frühsommer

2004: mittlere Grundwasserstände

Piezometer

Nebikon (LU),

Wiggerschotter

Maximum

2005

2004

Mittel

2003

Minimum

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


16/25

Lockergesteins-Grundwasserleiter mit südalpinem

Fliessregime

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand

Piezometer

Lamone (TI),

Vedeggio-Schotter


17/25

2003: ab Sommer sehr tiefe Grundwasserstände

2004: mittlere Grundwasserstände

Piezometer

Lamone (TI),

Vedeggio-Schotter

Maximum

2005

2004

2003

Mittel

Minimum

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


18/25

Langsam reagierender Lockergesteins-Grundwasserleiter

Piezometer

Niederbipp (BE),

Gäu-Grundwasserleiter

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


19/25

2003: hohe bis mittlere Grundwasserstände

2004: sehr tiefe Grundwasserstände

Piezometer

Niederbipp (BE)

2003

Maximum

2004

Mittel

2005

Minimum

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


20/25

Karst-Grundwasserleiter

Areusequelle,

St-Sulpice (NE)

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


21/25

2003: geringe Quellschüttung im Sommer,

aber konstanter Niedrigwasserabfluss

2004: schneller Rückgang der

Quellschüttung nach Niederschlägen

Areusequelle

St-Sulpice (NE)

Maximum

2005

2003

2004

Mittel

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


22/25

Absehbare Auswirkungen auf das Grundwasser bei

Häufung von Hitzesommern und den gängigen

Klimaszenarien (Prozesse)

• Verstärkte Grundwasserneubildung im Winter infolge vermehrten

Niederschlags als Regen

• Geringere Grundwasseranreicherung im Frühling/Sommer infolge

schwächerer Schnee- und Gletscherschmelze

• Geringere Grundwasseranreicherung im Sommer und Herbst

infolge zunehmender Trockenperioden

• Zunehmende Grundwassernutzung im Sommer, insbesondere

infolge steigendem Brauchwasserverbrauch in der Landwirtschaft

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


23/25

Absehbare Auswirkungen auf das Grundwasser bei

Häufung von Hitzesommern und den gängigen

Klimaszenarien (Fazit)

• Drastischer Rückgang der Quellschüttung bei oberflächennahen

Quellen mit kleinem Einzugsgebiet

(können im Sommer und Herbst versiegen)

• Starke Auswirkungen auf Grundwasservorkommen in Talschottern

mit mittelländischem Fliessregime

(markant sinkende Grundwasserstände im Sommer und Herbst)

• Vorerst schwache Auswirkungen auf Grundwasservorkommen in

Talschottern mit alpinem Fliessregime

(leicht sinkende Grundwasserstände)

• Rückgang der Grundwasserstände in tiefen Grundwasserleitern

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


24/25

Von solchen Schlagzeilen werden wir jedoch trotzdem

vorerst verschont bleiben:

La sécheresse la plus grave

depuis 50 ans en France

Le Temps 14.04.2005

Spanien leidet unter

der Rekorddürre

Tagesanzeiger 29.06.2005

Eau. L‘Espagne est complètement à sec

Tribune de Genève 15.06.2005

Dürre im Mittelmeerraum:

Regenfabrik soll helfen

20 Minuten 29.06.2005

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


25/25

Das aktuelle Bulletin der Grundwasserstände

und Quellschüttungen in der Schweiz finden

Sie jeweils unter

www.bwg.admin.ch

www.bwg.admin.ch/themen/geologie/d/gwbt.htm

ProClim-Forum Bern, 07.07.05 - Grundwasser auf dem Prüfstand


Abweichung der pflanzenbaulichen

Erträge 2003:

Nationale und regionale Unterschiede

Jürg Fuhrer

Agroscope FAL Reckenholz

Eidg. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau

Lufthygiene/Klima

Zürich

Montag, 3. Juni 2013

06/03/13 Page


Gewinner und Verlierer

Optimale Witterung im Frühjahr bescherte

dem Gemüsebau Rekordernten

Rekordtemperaturen und Niederschlagsmangel

im Sommer verursachten Ernteausfälle

im Ackerbau und Futtermangel in

der Tierhaltung

Sehr gute Bedingungen im Herbst

begünstigten den Weinbau

Montag, 3. Juni 2013


Empfindliche Phase der Ertragsbildung

Blühstadium

Trockenheit

Das Risiko von Ertragsverlusten infolge Trockenheit ist bei

Ackerkulturen mit empfindlichen Stadien zwischen Mitte Mai und

Ende Juni besonders hoch.

06/03/13/Seite 3

Montag, 3. Juni 2013


Ertragsabweichungen in der Schweiz

Abweichung im Ertrag

(2003 in % des Mittels 1991-99)

100

80

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

Montag, 3. Juni 2013

Winterweizen

Sommerweizen

Wintergerste

Sommergerste

Körnermais

Heu Kunstwiese

Heu Naturwiese

Emd Kunstwiese

Emd Naturwiese

Silomais

Kantonale Daten von

AG, BE, BL, FR, LU,

SG, SH, TG, VD, ZH

Keller & Fuhrer, 2004


Regionale Ertragsunterschiede

Winterweizen

Kunstwiese 2. Schnitt

Montag, 3. Juni 2013


Berechnete Bodenfeuchte

Mai

Juni

Juli

August

September

trocken

feucht

Keller & Fuhrer, 2004

Montag, 3. Juni 2013


Regionale Ertragsunterschiede

Kantonale Ertragsdaten für Winterweizen von 1975-2003

Blau: Standardabweichung 1975-2002 (E’), Gelb: Anomalie 2003 (!), Grün: normalisierte

Anomalie (E’/!). Daten sind ohne Trend

Ertrag, dt/ha

8

4

0

-4

-8

-12

-16

! E’/! E'

NE FR SH GE JU SO AG BL BE TG ZH GR VD LU ZG SG

Keller & Fuhrer, 2004

Montag, 3. Juni 2013


Montag, 3. Juni 2013

Erträge 2003 in Europa


Montag, 3. Juni 2013

Erträge 2003 in Europa


Erträge im Obstbau

Äpfel:

Tiefe Erträge in der ganzen Schweiz (ausser in der VD).

Besonders im Nordwesten und Norden der Schweiz bis SH lagen

die Erträge 2003 nur bei knapp 20% des Durchschnitts von

1990-2000.

Birnen:

In vielen Kantonen lagen die Erträge über dem Durchschnitt von

1990-2000, und höher als 2004.

Zwetschgen:

Gute Ernte, etwas höher als 2004

Kirschen:

Schlechte Ernte im Vergleich zu 2004

Montag, 3. Juni 2013


Qualitätsverluste im Obstbau

Die Früchte haben eine mangelnde Reifung

und sind zu klein

28.5.2004 - Bern - Das Angebot von Gala-Äpfeln im Handel ist

sehr stark reduziert. In den Kühlräumen sind zuhauf verfaulte,

zerplatzte und überreife Früchte gefunden worden. Für die

ungewohnten Schäden ist die Hitzewelle 2003 verantwortlich...

... Bei den andern Lagersorten sei die Konservierung gut und

die geschmackliche Qualität sei im Allgemeinen sogar besser

als in den vorangehenden Jahren.

Montag, 3. Juni 2013


Montag, 3. Juni 2013

Schäden an Wiesen


Gemessene Bodenfeuchte und NEE*

Grasland mit intensiver oder extensiver Bewirtschaftung

Oensingen

SWC [Vol-%] ; rain [mm/d]

60

rain

50

SWC (-30cm)

40

30

20

10

0

Jan 2002 Jan 2003 Jan 2004

Ammann C. et al, subm.

NEE: Net Ecosystem Exchange

Montag, 3. Juni 2013


NEE von Grasland

(!mol CO 2 m -2 s -1 )

SINK

SOURCE

Montag, 3. Juni 2013


Fazit für die CH Landwirtschaft

Die Ernteerträge lagen um durchschnittlich 20% zu tief

Einkommensverlust der Landwirte ca. 500 Mio SFr

(Bundesamt für Landwirtschaft)

Massnahmen des Bundes

Schrittweise Aufhebung der Grenzabgaben für Heu und

Silofutter zur Erleichterung des Imports

Erleichterungen beim Anbau von Biofutter und bei der

Bewirtschaftung der Wiesen

Ausgleich bei den Direktzahlungen aufgrund niedriger

Tierbestände und Betriebsunterstützung in Härtefällen

Fazit: Als Einzeljahr hatte 2003 keine nachhaltigen

Auswirkungen auf die Landwirtschaft in der Schweiz

Montag, 3. Juni 2013


EINFLUSS AUF DIE

PFLANZENENTWICKLUNG

Forum zum Hitzesommer

2003

7. Juli 2005

Claudio Defila,

MeteoSchweiz


Phänologie:

Ein Beispiel aus der Phyto-Biometeorologie

Wetter/Klima

Menschen

Tiere

Pflanzen


Pflanzenphänologie

Im Jahresablauf periodisch

wiederkehrende Wachstums- und

Entwicklungserscheinungen der

Pflanzen

Phaenophasen

Blüte Blattentfalt Fruchtreife Blattverf. Blattfall


Pflanzenphänologie in der Schweiz

! Phänologische Beobachtungen seit 1951

! 160 Beobachtungsstationen

! 26 verschiedene Pflanzenarten

! 69 Phänophasen


Pflanze und Umwelt


Einfluss der Temperatur auf den

phänologischen Frühling

Frühlingsbeginn Anomalie (Tage)

Temperatur

R = - 0.94

Jahre


BLÜTE DER KIRSCHEN IN JAPAN

SEIT 705


Blattausbruch der Rosskastanie von

Genf


Blattausbruch der Rosskastanie in Genf

seit 1808


Aus den Witterungsberichten der

MeteoSchweiz

! November 2002: Milde Luftmassen sorgten für einen

Wärmeüberschuss.

! Dezember 2002: Der Dezember war viel zu warm. Vor

allem die zweite Monatshälfte zeigte sich frühlingshaft

mild.


Temperatur-Trend Winterhalbjahre 1864-2003

Niederungen der Alpennordseite: + 1.5 °C / 100 Jahre

Temperatur der Winterhalbjahre in den Niederungen der Alpennordseite

Mittel der Stationen Basel, Bern, Genf und Zürich

(Bader, 2004)


Blüte der Kirschen in Liestal seit 1894


Markante Witterungssprünge

Tagesmittel-Temperatur Zürich 2003

Anfang April 2003: Minimumtemperaturen im Mittelland auf den für

April seltenen Tiefwerten von -3 bis -5 °C

Anfang Mai 2003:

- Hochsommerliche Tagesmittel-Temperaturen

- Maximumtemperaturen im Bereich der Hitzegrenze von 30 °C

Massiver Wintereinbruch im Oktober, Schnee z.T. bis in die Niederungen

(Bader, 2004)


Temperatur-Trend Sommerhalbjahre 1864-2003

Niederungen der Alpennordseite: + 0.7 °C / 100 Jahre

Temperatur der Sommerhalbjahre in den Niederungen der Alpennordseite

Mittel der Stationen Basel, Bern, Genf und Zürich

(Bader, 2004)


Phänologische Spätfrühlings- und

Sommerphasen

! Vollblüte Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) (22 Stationen)

! Vollblüte Margerite (Leucanthemum vulgare) (28 Stationen)

! Vollblüte Schwarzer Holunder (Sambucus nigra) (22 Stationen)

! Vollblüte Sommerlinde (Tilia platyphyllos) (14 Stationen)

! Vollblüte Winterlinde (Tilia cordata) ( 9 Stationen)

! Vollblüte Weinrebe (Vitis vinifera) ( 8 Stationen)

! Fruchtreife Vogelbeere (Sorbus aucuparia) (19 Stationen)


Phänologische Herbstphasen

! Vollblüte Herbstzeitlose (Colchicum autumnale) (17 Stationen)

! Blattverfärbung Buche (Fagus sylvatica) (22 Stationen)

! Blattverfärbung Rosskastanie (Aesculus hipp.) (19 Stationen)

! Blattfall Buche (Fagus sylvatica) (21 Stationen)

! Blattfall Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) (17 Stationen)

! Weinlese (7 Stationen)


Statistik


Klassierungen im Hitzesommer 2003

Phänologischer Spätfrühling und Sommer

2003

Anzahl Fälle

70

60

50

40

30

20

10

0

sehr früh früh normal spät sehr spät


Rekorde 2003 in der Zeitperiode

1951-2003

! Vollblüte Rosskastanie 5 von 22 Zeitreihen

! Vollblüte Margerite 5 von 28 Zeitreihen

! Vollblüte Schwarzer Holunder 6 von 22 Zeitreihen

! Vollblüte Sommerlinde 5 von 14 Zeitreihen

! Vollblüte Winterlinde 6 von 9 Zeitreihen

! Vollblüte Weinrebe 4 von 8 Zeitreihen

! Fruchtreife Vogelbeere 6 von 19 Zeitreihen

! Total 37 von 122

Zeitreihen

! 30% neue Rekorde im Jahr 2003


Beispiele extrem früher Eintrittstermine

bei der Blüte der Sommerlinden

Mittel 2003

! Sargans (480 m/M) 21. Juni 29. Mai

! Liestal (350 m/M) 20. Juni 9. Juni

! Sarnen (500 m/M) 23. Juni 10. Juni

! Wyssachen (850 m/M) 30. Juni 10. Juni

! Andeer (985 m/M) 10. Juli 19. Juni


Trends im Hitzesommer 2003

Verfrühung pro Phaenophase 2003,

Sommer

VB Winterlinde

VB Weinrebe

VB Sommerlinde

VB Schw. Holunder

FR Vogelbeere

VB Rosskastanie

VB Margerite

-25 -20 -15 -10 -5 0


Vollblüte der Winterlinde in Witikon (ZH)

Vollblüte der Winterlinde in Witikon

1965-2004

Tage seit Jahresbeginn

230

220

210

200

190

180

170

160

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004


Vollblüte der Winterlinde in Witikon (ZH)

Abweichungen von der Norm der

Winterlinde in Witikon, 1965-2004

Tage

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004


Klassierungen im Herbst 2003

Phaenologischer Herbst 2003

50

Anzahl Fälle

40

30

20

10

0

sehr früh früh normal spät sehr spät


Rekorde 2003 in der Zeitperiode

1951-2003

! Vollblüte Herbstzeitlose 6 von 17 Zeitreihen

! Blattverfärbung Buche 3 von 22 Zeitreihen

! Blattverfärbung Rosskastanie 5 von 19 Zeitreihen

! Blattfall Buche 0 von 21 Zeitreihen

! Blattfall Rosskastanie 2 von 12 Zeitreihen

! Weinlese 5 von 7 Zeitreihen

! Total 21 von 103 Zeitreihen

! 20% neue Rekorde im Jahr 2003


Trends nach dem Hitzesommer 2003 im

Herbst

Verfrühung/Verspätung pro

Phaenopase 2003, Herbst

Weinlese

VB Herbstzeitlose

BV Rosskastanie

BF Rosskastanie

BV Buche

BF Buche

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10


Beispiele extrem früher Weinlese

Mittel 2003

! Cartigny (400 m/M) 5.10. 12.9.

! Vira (210 m/M) 3.10. 15.9.

! Leytron (480 m/M) 8.10. 17.9.

! Rafz (515 m/M) 15.10. 22.9.


Die Gräserpollensaison 2003

! Gräserpollensaison in Zürich 2003: sehr kurz aber intensiv

28 Tage mit starker Belastung (Mittel 24 Tage)

350

300

12.5. – 30.6.

19.5. – 14.7.

250

200

150

2003

Mean 89-03

100

50

0

1.4.

10.4.

20.4.

1.5.

10.5.

20.5.

31.5.

10.6.

20.6.

30.6.

10.7.

20.7.

31.7.

10.8.

20.8.

1.9.

10.9.

20.9.

30.9.


Historische Beobachtungen aus einem

Tagebuch

! 1. Januar 1873: Blühende Schlüsselblumen in

der Lenk

! 2. Januar 1912: Im Aargau ein Fuder Gras

gemäht

! 12. März 1912: Auf dem Markt in St. Gallen die

ersten Erdbeeren per Stück

Fr. -.50


Bauernregeln (Malberg 2003)

! Im Jahr 1420 war der Winter und das Frühjahr so

gelind, dass im März die Bäume schon blühten.

Im April hatte man schon zeitige Kirschen, und

der Weinstock blühte. Im Mai gab es schon

ziemliche Trauben-Beerlein.


Schlussfolgerung

Der Hitzsommer 2003 hat die Vegetationsentwicklung stark

beeinflusst. Doch war der Einfluss nicht nachhaltig. 2004 hat

sich die Vegetation wieder normal entwickelt. Mehrere solche

Extremereignisse könnten aber die Biosphäre stark

schädigen.

Der Sommer 2003 hat den Trend bei den phänologischen

Zeitreihen bestätigt und verstärkt.


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


ProClim Forum ‚Hitzesommer 2003‘ Bern, 7. Juli 2005

Gesundheit: Freud und Leid

in der Hitze

Charlotte Braun-Fahrländer Institut

für Sozial- und Präventivmedizin

Universität Basel


Gesundheitsrisiken als Folgen der

Klimaveränderung

!

!

!

!

Direkte Wirkungen von extremen Temperaturen und

Wetterereignissen

Indirekte Wirkungen als Folge von Störungen der

Ökosysteme wie

- Verbreitung von Parasiten,

- Wasser- und nahrungsmittelgetragene Infektionskrankheiten,

- Nahrungsmittelproduktion

Indirekte Wirkungen auf Gesundheitswesen durch

soziale, demographische und ökonomische

Auswirkungen der Klimaveränderung

Grosse Unsicherheit in Prognosen über zukünftige

Gesundheitseffekte


Hitzesommer 2003 in der

Schweiz


Wärmeregulation des Menschen

• Thermoregulation = autonomes Regelsystem mit

Kälte- und Wärmerezeptoren

• Hitze: verstärkte Durchblutung (Vasodilatation)

grosser Oberflächen, rückfliessendes Blut ‚kühlt‘

Körperkern (bei Kälte gegenläufiger Prozess)

• Wärmeabgabe trocken über Abstrahlung, feucht

über Verdunstung (Schweiss)

• Hitze: vermehrte Beanspruchung des

Herzkreislaufsystems (Blutdruckanstieg, erhöhte

Atem- und Herzfrequenz)


Hitzesommer 2003 in der Schweiz

Sterblichkeit 1990-2002 versus 2003

220

200

180

160

140

120

100

jahr03

jahr90-02


Unterschiede nach Regionen

Differenz: beobachtet – erwartet in %

%

Übersterblichkeit im Sommer 2003

Übersterblichkeit in %

Zusätzliche

Todesfälle

12

10

8

6

4

2

0

*

6,7

*

7,1

2,1

10,2

7,9

1

Schweiz NordCH SüdCH Stadt Agglom. Land

975 960 15 387 544 44

*

*


Übersterblichkeit im Sommer 2003

Übersterblichkeit in %

Zusätzliche

Todesfälle

Unterschiede nach Alter

Differenz: beobachtet – erwartet in %

%

**

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

3,8

5

3,3

8,8

20-39 40-59 60-79 80+

13 70 161 659

*


Übersterblichkeit Juni-August 2003

in grösseren Städten

Übersterblichkeit in %

25

20

15

10

5

0

-5

% *

*

24,3

17,4

1,7

13,5

4,8

-3

Basel Bern Genf Lausanne Lugano Zürich

*


Übersterblichkeit in den Städten in einzelnen Monaten

Basel

Bern

Genf

Lausanne

Lugano

Zürich

Juni Juli August


Meteorologische Verhältnisse in

Innerstädten

Basel

Bern

Genf

Lausanne

Lugano

Zürich

Max.

Temperatur

nachts °C

22.9

22.9

25.0

24.6

25.1

24.6

Max.

Temperatur

tag °C

37.3

36.0

38.4

35.8

35.3

37.3

Anzahl Tage

>30°C Tag +

>20°C Nacht

13

1

22

1

1

1


Temperatur- und Ozonverlauf 2003

am Beispiel Payerne

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Jan

Fe

Ma

Apr

Mai

Jun

Jul

Au

Se

Okt

Nov

De

Ozonmaxima

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

Monate 2003

Ozon

Temperatur


Zusammenfassend Hitzesommer

2003 Schweiz

¬ Erhöhte Sterblichkeit v.a. in Städten und

Agglomerationen der Alpennordseite und bei

betagten Personen

¬ Kombination von hohen Temperaturen am Tag

und nachts v.a. in Basel und Genf

¬ Erhöhte Sterblichkeit nicht alleine durch

vorzeitigen Tod von ohnehin Schwerkranken

erklärt (‚Sensemann-Effekt)

¬ Gleichzeitig erhöhte Ozonbelastung für 20-30%

der Übersterblichkeit verantwortlich

¬ Hitzewarnsysteme und präventive Massnahmen

der Kantone notwendig


Opfer von Hitzwellen

• Ältere Menschen und Personen mit

vorbestehenden Krankheiten

– Körperliche Anpassung an Hitze reduziert

– Reduziertes Durstgefühl (Flüssigkeitsmangel)

– Medikamente die Flüssigkeitsverlust verstärken

– Altersbedingte Beeinträchtigung, individuelles Verhalten

anzupassen

• Kleinkinder

• Personengruppen, die Verhalten der Hitze nicht

anpassen oder der Hitze ausweichen können

– Alleinstehende, sozial isolierte und bettlägerige

Menschen

– Personen mit niedrigem Einkommen

– Psychisch Kranke


Verhaltensempfehlungen bei Hitze

(WHO)

¬ Ausreichend Flüssigkeit

¬ Innenräume am Morgen gut lüften, dann

Sonneneinstrahlung vermeiden (Fensterläden)

¬ Schattenplätze, gekühlte Räume aufsuchen

¬ Kleidung anpassen (leicht, hell, bequem)

¬ Wenig alkoholische, koffeinhaltige, stark gesüsst

oder sehr kalte Getränke

¬ Klimatisierung der Räume mit Ventilatoren oder

Klimaanlage

¬ > 35°C wirken Ventilatoren kaum mehr, dann kalte

Dusche oder Bad

¬ Niemanden in geschlossenem Fahrzeug lassen

¬ Mit älteren oder einsamen Personen vermehrt Kontakt

aufnehmen


Indirekte Klimawirkungen


Zecken und Zeckenübertragene

Krankheiten in der Schweiz

¬ Zecken können nebst Virus auch Bakterium

(Borrelia burgdorferi) auf Menschen übertragen

¬ CH: 5-30% der Zecken mit Borrelia infisziert

¬ Jährlich ca. 3000 Fälle von Borreliose

95 Fälle von Zeckenencephalitis (Impfung)

¬ Endemiegebiete: TG, SG, LU, ZG, AG,

Ansteckung bei Freizeitaktivitäten

¬ Wirkung von Klimaerwärmung:

– Sukzessive Verschiebung der Zeckenausbreitung nach

Norden und in die Höhe

– tiefe Lagen der CH könnten bei 2-3°C

Temperaturzunahme Zeckenfrei werden


Zeckenübertragene

Hirnhautentzündungen ndungen in der Schweiz


Klima und wasserbedingte

Infektionen

¬ In wohlhabenden Ländern Trinkwasserqualität

gut, sporadische Ausbrüche von

trinkwasserbedingten Infektionen

¬ Wasserknappheit zwingt in armen Ländern zu

Konsum von kontaminiertem Trinkwasser

¬ Wasserknappheit: Klimaerwärmung wird für 20%

der Zunahme verantwortlich gemacht (UNO-

Schätzung)

¬ Überflutungen in armen Ländern mit Trinkwasserbedingten

Infekten assoziiert

¬ Vermehrter Planktonbildung (Algen), direkt

infektiös oder Reservoir z.B. für Cholera


Temperatur und nahrungsmittel-

bedingten Krankheiten

¬ Hohe Temperaturen verbessern

Vermehrungsbedingungen von Bakterien in

Lebensmitteln (z.B. Salmonellen, Coli-Stämme)

¬ Studien belegen deutlichen Zusammenhang

zwischen Temperatur und Auftreten

nahrungsmittelbedingten Magendarminfektionen

¬ Deutlich mehr ‚Lebensmittelvergiftungen‘ in den

Sommermonaten

¬ Vermehrte Beachtung der Lagerung von

Nahrungsmitteln (Kühlkette) insbesondere

Fleisch(produkte), Geflügel, Eier


Saisonales Muster der gemeldeten

Salmonellenfälle lle (1990-2000)

Kovats et al. Epidemiol. Infect. . 2004


Beziehung Temperatur - Salmonellenfälle

lle

Kovats et al. Epidemiol. Infect. . 2004

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