1 | XX. Monat 2013 |
Dr. Johannes Franke
Raum-zeitliche Entwicklung des Starkregenverhaltens
Sachsen
2 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Datengrundlage, Definition, Verfahren
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Ergebnisse
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Zusammenfassung
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Ausblick
Inhalt
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
3 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Zeitreihen täglicher Niederschlagssummen für ca. 20.000
Pseudostationen [1km-Rasterdaten
ReKIS (RaKliDa)], 1961-2015
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objektivierte Bestimmung der rasterzellenbezogenen Analysedaten:
•
Perzentil-Ansatz
(R90p, R95p)
•
größten 24h-Regenhöhen
(partielle Serie)
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Untersuchung der Analysedaten:
•
Kernschätzung
(Überschreitungswahrscheinlichkeit als Zeitfunktion)
•
Extremwertstatistische Analyse
Datengrundlage, Definition, Verfahren
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
[DVWK (2012): Starkregen in Abhängigkeit von Wiederkehrzeit und Dauer. Arbeitsblatt DWA-A 531, Hennef]
[Schaller A, Franke J, Bernhofer C (2016): Climate dynamics: temporal development of the occurrence frequency of heavy precipitation in Saxony, Germany. MetZ (sub.)]
[Schaller A (2013): Untersuchungen zu geänderten Starkniederschlägen aus gemessenen und modellierten Niederschlagszeitreihen. Diplomarbeit, TU Dresden]
4 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
Plausibilität Rasterdaten: 2001-2010 (exemplarisch)
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
Raum-zeitlicher Zusammenhang der Schätzung mittels distanzabhängiger Korrelationsanalyse
(Zeitreihenkorrelation zwischen Rasterzellenpaaren), tagbasiert
5 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
Plausibilität Rasterdaten: 2001-2010 (exemplarisch)
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
Abweichung (%) mittlerer Jahresgänge auf Basis von Monatssummen (aus Tagessummen
aggregiert) zwischen Schätzung und Stützstellen (lagekorrespondierend)
6 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Reduktion Zeitreihen-Länge: auf 1961-1990 (WMO-Referenz)
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Reduktion Zeitreihen-Argumente: ≥ 1mm pro Tag (lt. WMO)
Zeitreihe täglicher Niederschlagssummen
geordnet (Regenmengen ≥ 1mm/ Tag)
Perzentile R90p, R95p: Dresden-Klotzsche (exemplarisch)
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
7 | 11. Mai 2016 |
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zeitlich, gleitende Wichtungsfunktion mit den Parametern:
•
Bandbreite (wie viele Daten werden bei der Wichtung berücksichtigt)
•
Kernfunktion (Art der Wichtung, z.B.
Rechteck
- o.
Epanechnikov
-Kern)
Kernschätzung (Prinzip)
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
8 | 11. Mai 2016 |
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R90p, R95p: Regenmenge (mm/d), Jahr
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
9 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: Überschreitungstage (Anzahl)
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
10 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: mittlere Intensität (mm/d), Jahr
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
11 | 11. Mai 2016 |
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Jahr
Überschreitungstage
mittlere Intensität
R90p, R95p: Überschreitungstage, mittlere Intensität
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
12 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: Überschreitungstage
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Jahr
R90p
R95p
13 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: mittlere Intensität
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Jahr
R90p
R95p
14 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: Verschnitt zu Kerngebieten
12:
1
6:
1
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Jahr
Überschreitungstage
mittlere Intensität
15 | 11. Mai 2016 |
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R95p: Überschreitungswahrscheinlichkeit
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Jahreszeiten
Frühjahr/ VP I:
weitgehend flächendeckend
Sommer/ VP II:
weitgehend flächendeckend
Herbst:
deutliche Zweiteilung Sachsens,
mit häufigeren westlich und
selteneren Ereignissen östlich
der Elbe
Winter:
stark heterogene Raumstruktur
16 | 11. Mai 2016 |
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Änderungen 1981-2010 vs. 1961-1990, Vegetationsperioden (VP)
VP I (Apr-Jun)
VP II (Jul-Sep)
R95p: Überschreitungswahrscheinlichkeit
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
-15 %
+18 %
17 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Transekten
West-Ost
→ Görlitz
Nord-Süd
→ Fichtelberg
Zentral
→ Zinnwald
Ost
→ Löbau
R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
18 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg): Vegetationsperiode I (Apr-Jun)
R90p
R95p
C
T
F
1961
19 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
R90p, R95p: zeitlicher Verlauf der Überschreitungswahrscheinlichkeit
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
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Nord-Süd-Transekt (T-Torgau, C-Chemnitz, F-Fichtelberg): Vegetationsperiode II (Jul-Sep)
R90p
R95p
Periodizität / Zyklizität vs. Niveauverschiebung
C
T
F
1961
20 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Vegetationsperiode II (Jul-Sep), 1961-2015
1961-2015
Δ AVG:
+14 %
+21 %
24h-Starkregen mit Wahrscheinlichkeitsaussage: Bsp. h
N
(24h,1a)
30,7 mm
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
hN(24h,1a)
Regenhöhe (mm)
1961-2015
VP II
21 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Sichtbarmachung von Änderungen erfordert eine klimatologisch
gesicherte
Datengrundlage
, geeignete
Definitionen
&
Verfahren
•
Empfehlungen:
Plausibilisierung der Ergebnisse mittels unabhängier Verfahren
turnusmäßige Fortschreibung (z.B. 5 Jahre)
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überwiegende
Zunahme
der
Auftretenshäufigkeit
und mittleren
Intensität
im Jahr
•
Differenzierung zwischen den Jahreszeiten
•
Zunahmen insbesondere während der Sommermonate (VP II, Sommer)
geht hier mit einer erhöhten Hitzebelastung einher!
Zusammenfassung
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
22 | 11. Mai 2016 |
Dr. Johannes Franke
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Fortschreibung Starkregenanalyse (R90p, R95p)
•
Ergänzung der Analysen um den Zeitraum 1991-2015 (zu 1961/90,
1981/10)
•
Auswertung für Teilgebiete (Planungsverbände, Landkreise)
•
geplante Fertigstellung: November 2016 (Regionalveranstaltungen 2016/2017)
Ausblick
Sichtbarmachung von Änderungen im Starkregenverhalten
23 | XX. Monat 2013 |
Dr. Johannes Franke
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Email: Johannes.Franke@smul.sachsen.de
Regionales Klimainformationssystem
Für Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen
