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Bias-Korrektur der Niederschlagsdaten aus dem Regionalen Klimamodell CLM in der Emscher-Lippe-Region
(2012)
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Markus Quirmbach
Elke Freistühler
Ioannis Papadakis
- Im Rahmen von dynaklim werden die wesentlichen Mess- und Modelldaten in der Emscher-Lippe-Region zusammengetragen, aufbereitet und an die Projektpartner weitergegeben. Bei den Modelldaten des in dynaklim primär verwendeten Regionalen Klimamodells CLM zeigte sich, dass insbesondere beim Parameter Niederschlag systematische Unterschiede (Bias) zu den Messdaten in der Region vorliegen. Für
die Nutzung der CLM-Niederschlagsdaten in den meisten wasserwirtschaftlichen Modellen war daher eine Korrektur des Bias erforderlich. In der vorliegenden Publikation werden zunächst die festgestellten Unterschiede in unterschiedlichen Bilanzierungszeiträumen und hinsichtlich verschiedener Kenngrößen dargestellt. Anschließend wird die entwickelte Methodik (modifiziertes Quantile Mapping) beschrieben und die Ergebnisse bewertet. Es wird gezeigt, dass durch die entwickelte Methodik eine sinnvolle Korrektur der CLM-Niederschlagsdaten möglich ist, sodass für die Emscher-Lippe-Region nun flächendeckend korrigierte Tagesniederschlagssummen zur Verfügung stehen.
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Auswirkungen des Klimawandels auf die Lebensgemeinschaften in großen Flüssen
(2011)
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Thomas Korte
Mario Sommerhäuser
- Es wurde untersucht, welchen Einfluss die Temperatur auf die Zusammensetzung wirbelloser Lebensgemeinschaften (Makrozoobenthos, MZB) in den großen Flüssen Lippe, Ems und Ruhr hat und ob sich eine Temperaturerhöhung durch den Klimawandel auf die Bewertung solcher Gewässertypen nach EU-Wasserrahmenrichtlinie auswirken kann. Da die mittleren Jahreswassertemperaturen an einer Probestelle einen signifikanten Erklärungsanteil an der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft haben, wurde eine neue biologische Messgröße (Metrik) abgeleitet, deren Größe von der Temperatur abhängt: Die Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen-Arten des Makrozoobenthos steigen signifikant mit der Temperaturzunahme an einer Probestelle. In den thermisch veränderten Probestellen der Lippe sind die Häufigkeiten deutlich höher als in der Ems und in der Ruhr. Es wurden Grenzwerte abgeleitet, um die thermische Veränderung einer Probestelle durch den Metrik „Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen“ näher zu beschreiben. Die aktuell in Deutschland zur Bewertung des Fließgewässertyps 15g (Großer sand- und lehmgeprägter Fluss des Tieflands) verwendeten Metriks und der Saprobienindex des PERLODES Verfahrens, die vorrangig morphologische Degradation und organische Belastung anzeigen sollen, reagieren signifikant auf erhöhte Wassertemperaturen. Die Bewertung von hydromorphologischer Degradation und der organischen Belastung ist bei gleichzeitig bestehender thermischer Veränderung also nicht gesichert. Durch Anwendung des Metriks „Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen“ können thermisch veränderte Probestellen identifiziert werden und die Ergebnisse nach PERLODES und nach dem Saprobiensystem als nicht gesichert bewertet werden.
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Klimabedingte Veränderung des Bodenwasser- und Stoffhaushaltes und der Grundwasserneubildung im Einzugsgebiet der Emscher
(2011)
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Silke Höke
Michaela Denneborg
Carolin Kaufmann-Boll
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Auswirkungen des Klimawandels in der Emscher-Lippe-Region : Kurzfassung
(2012)
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Markus Quirmbach
Elke Freistühler
Ioannis Papadakis
- Im Rahmen des Forschungsvorhabens dynaklim wurden umfangreiche Analysen zu Veränderungen der beiden Parameter Lufttemperatur und Niederschlag in der Emscher Lippe Region durchgeführt. Dabei wurden die beiden Parameter hinsichtlich verschiedenster Kenngrößen und Untersuchungszeiträume untersucht. Die Untersuchungen umfassen sowohl Messdaten aus der Vergangenheit im Zeitraum 1951 – 2010 (Niederschlag) bzw. 1961 – 2010 (Lufttemperatur) als auch Klimamodelldaten aus zwei Modellläufen des Regionalen Klimamodells CLM im Zeitraum 1961 – 2100. Die vorliegende dynaklim Kompakt Ausgabe stellt die wesentlichen Ergebnisse kurz dar.
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Bereitstellung hoch aufgelöster Niederschlagsdaten für wasserwirtschaftliche Modellanwendungen
(2012)
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Markus Quirmbach
Elke Freistühler
Markus Jessen
- Für die Bereitstellung von Niederschlagszeitreihen des Regionalen Klimamodells CLM für die meisten wasserwirtschaftlichen Modellanwendungen ist eine realitätsnahe Abbildung des Parameters Niederschlag hinsichtlich wesentlicher Kenngrößen, wie Jahresniederschlagssummen, Starkregen und Trockenzeiten erforderlich. Zudem benötigen Modelle, die schnelle und kleinräumige Niederschlag- Abfluss-Prozesse beschreiben, zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Niederschlagseingangsdaten. Beide Voraussetzungen, die realitätsnahe sowie die hoch aufgelöste Abbildung des Parameters Niederschlag, sind zunächst in den CLM-Modelldaten nicht ohne weiteres erfüllt. Es wurden zwei Methoden entwickelt, die zum einen eine sinnvolle Korrektur der Tagesniederschlagssummen (Bias-Korrektur) und zum anderen eine feinere zeitliche und räumliche Auflösung (Downscaling) der CLM-Modelldaten ermöglichen.
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Analyse der Häufigkeit von Starkregen mit N>= 20 mm/d in der Emscher-Lippe-Region
(2011)
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Markus Quirmbach
- In der vorliegenden Studie wird unterschucht, ob und in welchem Maße Starkregen mit Niederschlagshöhen N >= 20 mm/d in der Zukunft zunehmen werden. Dabei wird geprüft, ob es eine jahreszeitlich unterschiedliche Entwicklung bei der Änderung der Häufigkeit von Starkregen mit Niederschlagshöhen N >= 20 mm /d gibt.
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Regionalplanerische Festlegungen zur Anpassung von Leitbildern und Konzepten
(2013)
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Jörg Knieling
Nancy Kretschmann
Thomas Zimmermann
- Das Arbeitspapier untersucht bundesweit, inwieweit die bestehenden regionalplanerischen Festlegungen mit Bezug zur den Handlungsfeldern der Klimaanpassung die politische und wissenschaftliche Diskussion aufgreifen.
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Klimawandel und Siedlungsstruktur: Anpassungspotenzial von Leitbildern und Konzepten
(2012)
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Jörg Knieling
Nancy Kretschmann
Lisa Kunert
Thomas Zimmermann
- Das Arbeitspapier bewertet vor dem Hintergrund des Resilienzkonzeptes die Chancen und Potenziale von Siedlungsstrukturmodellen für die Klimaanpassung.
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Drohende Gefahren - Klimawandel
(2013)
- Selbst wenn die Folgen des Klimawandels in Deutschland geringer ausfallen sollten als in anderen Ländern, werden sich Bevölkerung und Wirtschaft doch umstellen müssen. Die Unternehmen denken bereits heute darüber nach, was auf sie zukommen könnte.
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Auswirkungen des Klimawandels auf die Energieversorgung in deutschen Gemeinden
(2012)
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Esther Chrischilles
- Der Klimawandel wird voraussichtlich voranschreiten und von den Folgen wird möglicherweise eine Vielzahl an Leistungen der öffentlichen Daseinsvorsorge betroffen sein. Hierzu gehört auch die Energieversorgung. Eine Befragung von deutschen Gemeinden zeigt, dass die negativen Auswirkungen für die lokale Energieversorgung infolge von Klimaveränderungen im Hintergrund stehen. Vielmehr geht ein Großteil der Kommunen davon aus, indirekt vom Klimawandel zu profitieren, zum Beispiel wird der Ausbau erneuerbarer Energien klimapolitisch weiter vorangetrieben. Das birgt die Gefahr einer vernachlässigten Anpassungspolitik im Energiebereich. Zudem kann eine räumlich unkoordinierte und zunehmend durch staatliche Akteure geprägte Energieversorgungsstruktur entstehen.
