Ein Ansatz zur Validierung von Klimamodelldaten als Basis für die Interpretation von wasserwirtschaftlichen Klimafolgenabschätzungen in Niedersachsen

Koblenz

2015

S. 155-173

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200192199

Klimamodelldaten werden als Eingangsdaten für Impaktmodelle eingesetzt, um die Folgen eines sich wandelnden Klimas zu simulieren. Die Bewertung der Verlässlichkeit dieser Ergebnisse ist ein wichtiger Punkt, da sie eine Grundlage für Anpassungsmaßnahmen darstellen. Ein erster Schritt zur Identifikation möglicher Unsicherheiten ist die Validierung der Klimamodelldaten. In dieser Studie wurde über einen einfachen Ansatz mittels statistischer Verfahren die Güte von Klimamodelldaten abgeschätzt und ein Maß für die Beurteilung der Eignung dieser Daten für ausgewählte hydrologische Fragestellungen in der Impaktmodellierung vorgestellt. Hierzu wurden beispielhaft die Daten eines statistischen regionalen Klimamodells (WETTREG2006) sowie von zwei dynamischen regionalen Klimamodellen (REMO und CLM), alle angetrieben durch das Globalmodell ECHAM5/MPI-OM, hinsichtlich ihrer Fähigkeit untersucht, die beobachteten Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse nachzubilden. Die Validierung erfolgte auf Basis interpolierter Gebietsmittel von Tagesmittelwerten für den Zeitraum von 1961-2000. Das Untersuchungsgebiet umfasste das Einzugsgebiet von Aller und Leine (Niedersachsen) sowie neun mesoskaligeTeileinzugsgebiete innerhalb des Gesamtgebietes. Die Auswertung erfolgte anhand verschiedener statistischer Kennwerte und Gütekriterien. Bei den dynamischen Modellen zeigten sich Abweichungen gegenüber dem Beobachtungsdatensatz insbesondere bei der Temperatur und den Trockenwetter-Indizes. WETTREG hingegen zeigte bei allen Kennwerten erwartungsgemäß eine tendenziell gute Übereinstimmung. Die Verwendung der Klimamodelldaten in der hydrologischen Modellierung der Untersuchungsgebiete ergab für die simulierten Abflüsse im Mittel vergleichbare Modellgüten wie bei den korrespondierenden Kenngrößen des Niederschlags. Hohe wie niedrige Abflussverhältnisse wiesen jedoch eine vergrößerte Bandbreite der Güte auf. Mit Hilfe des Wilcoxon-Mann-Whitney-Tests konnte für ein Signifikanzniveau von 95 % gezeigt werden, dass die betrachteten Modellketten geeignet erscheinen, um wasserwirtschaftliche Klimafolgenabschätzungen vorzunehmen. Die Darstellung extremer Verhältnisse, vor allem bei Niedrigwasser, sollte jedoch stets in Abhängigkeit des Modells bewertet werden, um mögliche Entscheidungen über Anpassungsmaßnahmen abwägen zu können.