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Das Monitoring des aktuellen Klimazustands und die Überwachung der Wirksamkeit von Klimaschutzmassnahmen sind eine wichtige Aufgabe des Bundesamtes für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz. Die rasante Entwicklung des Klimawandels stellt die dafür bisher verwendeten Methoden, wie beispielsweise lineare Trends, allerdings zunehmend in Frage. Verschiedene Alternativen zu den bisher verwendeten Ansätzen wurden systematisch untersucht. Die Resultate liegen nun als MeteoSchweiz Fachbericht 285 vor. Wir stellen den Bericht und mögliche Auswirkungen auf die Klimaprodukte von MeteoSchweiz kurz vor.
Verwendete Ansätze zunehmend problematisch
Zwei häufig verwendete Methoden, um die Klimaentwicklung und den aktuellen Klimazustand zu beschreiben, sind lineare Trends und 30-jährige Durchschnittswerte. Abbildung 1 zeigt die Entwicklung der jährlichen Schweizer Mitteltemperatur. Durch den menschgemachten Klimawandel ist diese seit Messbeginn 1864 stark angestiegen. Ab etwa 1970 verläuft die Erwärmung zudem deutlich rascher als im Zeitraum davor. Entsprechend folgt die Temperaturentwicklung in der Schweiz keiner geraden Linie (grau). Mit der Angabe dieses linearen Trends für die Temperatur in der Schweiz wird die tatsächliche Erwärmung klar unterschätzt. Zur Beschreibung des aktuellen Klimazustands verwendet MeteoSchweiz seit längerem Durchschnittswerte von 30-jährigen Zeitfenstern (dicke schwarze Linie). Auch damit wird das heutige Temperaturniveau am Ende der Zeitreihe unterschätzt (grüne Linie).
Untersuchung von alternativen Methoden
MeteoSchweiz hat nun verschiedene Alternativen untersucht, um dem sich rasch ändernden Klimazustand besser Rechnung zu tragen. Es wurde dabei auch geprüft, ob diese Methoden auch für zukünftige Temperaturentwicklungen mit oder ohne Klimaschutz gut funktionieren. Um eine breite Anwendbarkeit zu gewährleisten, wurden zusätzliche Kriterien wie die Flexibilität der Methode, die Eignung für viele Klimavariablen und die Einfachheit bezüglich Berechnung und Kommunikation berücksichtigt.
Neue Klima-Trendlinie
In der Gesamtbeurteilung erweist sich eine flexible Klima-Trendlinie basierend auf lokaler linearer Regression zur Beschreibung der Klimaentwicklung und zur Bestimmung des aktuellen Klimamittels als besonders vielversprechend (Abbildung 2, rote Linie). Sie ist so konstruiert, dass sie den bisher verwendeten 30-jährigen gleitenden Durchschnitt (schwarze Linie) gut nachzeichnet. Zudem erlaubt sie eine gute Schätzung des mittleren Klimazustands am Ende der Zeitreihe (roter Punkt) und ermöglicht die Angabe eines Vertrauensbereichs (hellrotes Band).
Die Klima-Trendlinie wird bereits vom holländischen Wetterdienst KNMI eingesetzt kann auch für andere Klimagrössen wie Niederschlag oder Sonnenscheindauer eingesetzt werden. Durch eine Anpassung der Konfiguration kann die Methode auch verwendet werden, um mehrjährige Schwankungen angemessen zu beschreiben und die bisher für diese Zwecke verwendeten Methoden abzulösen.
Schrittweise Anpassung einiger Klimaprodukte
Die neuen Erkenntnisse zeigen, dass es auch mit starkem und sich beschleunigendem Klimawandel durchaus Möglichkeiten zur guten Beschreibung der Klimaentwicklung und für die Bestimmung des aktuellen Klimazustands gibt. MeteoSchweiz wird die neuen Erkenntnisse und Methoden nun schrittweise in die bestehenden Klimaprodukte integrieren.