Robustheit von saisonalen Klimaänderungssignalen für Niederschläge über Europa

Starkniederschläge sind eine große Naturgefahr, welche schwerwiegende Auswirkungen haben können.  In Reaktion auf die globale Erwärmung wird erwartet, dass sich der Charakter von Starkniederschlägen ändern wird. Projektionen des zukünftigen Wasserkreislaufs, insbesondere von Starkniederschlägen, sind unsicher. Vor allem auf der regionalen Skala liefern verschiedene Datenquellen, wie verschiedene Ensembles von globalen und regionalen Klimamodellen (GCMs und RCMs), teils widersprüchliche Schlussfolgerungen. Daher ist es umso wichtiger, zu untersuchen wo Unterschiede zwischen Ensembles liegen und auf welche Prozesse diese zurückzuführen sind.

Um zukünftige Änderungen von Niederschlägen über Europa zu ermitteln, werden saisonale Klimaänderungssignale von vier globalen und zwei regionalen Klimamodell-Ensembles betrachtet. Die verwendeten globalen Ensembles sind CMIP3, CMIP5, CMIP6 und HighResMIP; die regionalen Ensembles sind ENSEMBLES und EURO-CORDEX. Da unterschiedliche Emissionsszenarien bei den Projektionen der verschiedenen Ensembles verwendet wurden und um daher einen Vergleich der Ergebnisse zu gewährleisten, werden die Ergebnisse pro Grad Erwärmung (%/K) ausgedrückt. Wir betrachten 20 Jahres Wiederkehrwerte für Extremniederschläge. Für alle Jahreszeiten zeigen alle Ensembles eine Zunahme der Extremniederschläge. Um regionale Übereinstimmungen und Unterschiede zwischen den Ensembles zu erhalten, wird die paarweise Gaußsche Überlagerung betrachtet. Die Überlagerung aller Ensembles wird ausgedrückt durch das Mittel der paarweisen Ergebnisse. Die Ergebnisse vom Vergleich ENSEMBLES mit EURO-CORDEX, sowie CMIP5 mit CMIP6 zeigt überwiegend eine Übereinstimmung von mindestens 80% die jedoch lokal geringer ausfällt. Andere Kombinationen von Ensembles weisen mehr Unterschiede auf.

Um die Unterschiede weiter zu untersuchen, wird ein Niederschlagsscaling verwendet, mit welchem die thermodynamischen und dynamischen Änderungssignale separat betrachtet werden können. Wir vergleichen CMIP5 mit CMIP6. Die thermodynamische Änderung über Europa zeigt homogen zunehmende Signale im Bereich von 7%/K. Im Unterschied zeigen die dynamischen Änderungen keine homogenen Signale. Auch der Spread zwischen den Modellen eines Ensembles ist für die dynamischen Änderungen bedeutend größer. Nach ersten Analysen scheint jedoch der Spread in den CMIP6 Modellen kleiner geworden zu sein verglichen mit CMIP5. Das heißt, die dynamischen Änderungen zu verstehen ist entscheidend, um die Unterschiede zwischen den Ensembles zu verstehen. Diese Analyse soll auch auf die EURO-CORDEX und CORDEX-FPS Ensembles ausgeweitet werden.