CCHydrologie– Natürlicher Wasserhaushalt der Schweiz und ihrer bedeutendsten Grosseinzugsgebiete (WHH-CH)
Die
prognostizierte Klimaänderung wird einen bedeutenden Einfluss auf Schneedecke
und Gletscher und somit auf die Wasserressourcen im gesamten Alpenraum haben.
Wie gross
diese Änderungen in der Wasserverfügbarkeit sein werden (Trinkwasser,
Wasserkraftproduktion, Schifffahrt, Landwirtschaft etc.) und wie genau sich die
Abflüsse v.a. in Grosseinzugsgebieten zeitlich (saisonal) und mengenmässig
verändern werden, ist bisher nur in Einzelfällen untersucht worden.
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Pixelkarten zur Veränderung des natürlichen
Gesamtabflusses [mm/Jahr]. Mittelwert aller zehn Szenarien 2070
– 2099 minus Kontrollperiode 1980 – 2009 (hochaufgelöste Abbildung clicken)
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Mit dem
Ziel, basierend auf den heutigen aktuellen Klimaszenarien, für die
verschiedenen Klimaregionen, Höhenstufen und geomorphologischen Ausprägungen in
der Schweiz zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Szenarien des
Wasserkreislaufes und der Abflüsse zur Verfügung zu stellen, hat das Bundesamt
für Umwelt BAFU die Studie CCHydrologie
in Auftrag gegeben.
In Rahmen
des von der WSL geleiteten Teilprojektes Natürlicher
Wasserhaushalt der Schweiz und ihrer bedeutendsten Grosseinzugsgebiete ist folgenden
Fragenstellungen nachgegangen:
- Wie
verändern sich der Wasserhaushalt und seine Komponenten in den grossen
Einzugsgebieten der Schweiz?
- Wie
verändern sich die Gletscherflächen und –volumina und als Folge davon das Wasserangebot
im Sommer in stark vergletscherten Einzugsgebieten?
- Wie
verändern sich die Abflussregimes und –volumina?
- Wie
verändert sich das Niedrigwassergeschehen?
- Wie
verändert sich das Hochwassergeschehen?
- Wie
verändern sich Hochwasservolumina?
- Wie
verändern sich entsprechend die statistischen Kenngrössen für Hochwasser und
Niedrigwasser?
Für die Berechnung der hydrologischen
Auswirkungen des Klimawandels sind neben den aktuellsten Klimaszenarien auch
weitere relevante Randbedingungen zu berücksichtigen. Für die auf Messreihen
basierende Simulation des Wasserkreislaufes bleiben die für die
Parametrisierung eines hydrologischen Modelles notwendigen physiogeographischen
Datengrundlagen während der gesamten Berechungsperiode (welche meistens einen
Zeithorizont von 20 bis 30 Jahren abdeckt) in der Regel unverändert. Diese
Annahme ist für nicht vergletscherte Gebiete unproblematisch. Der rapide
Schwund der alpinen Gletscher seit Mitte der 70er Jahre stellt jedoch die
Geltung solcher Annahmen für (stark) vergletscherte Gebiete in Frage. Trotz
erfolgreicher Erfahrungen in Modellsimulationen (Verbunt et al. 2003) ist es notwendig gewesen, diese neuen
Simulationsexperimente so zu konzipieren, dass die Veränderung der
Gletscherflächen berücksichtigt wird. Für gekoppelte Anwendungen mit
Klimaszenarien wird dieses Vorgehen als unerlässlich eingestuft (Stahl et al. 2008).
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Projektionen für den Abfluss der Schweizerischen
Grosseinzugsgebiete (Jahressummen). Schwarz für die Kontrollperiode 1980 –
2009, in Farbe die zehn Klimaszenarien (2070 –
2099). 1) Alpenrhein, Diepoldsau, 2) Ostschweiz, 3) Limmat, 4) Reuss, 5) Aare,
Brugg, 6) Jura/Birs, 7) Engadin, 8) Rhône, 9) Lago Maggiore, 10) ganze Schweiz (hochaufgelöste Abbildung clicken)
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Die
vorliegende Studie fasst die Ergebnisse der folgenden Grosseinzugsgebiete
zusammen: Alpenaare, Alpenrhein, Engadin, Jurarandseen, Limmat,
Nordwestschweiz, Ostschweiz, Reuss, Rhône, Saane, Ticino, sowie die Region um das
Wasserschloss im Kanton Aargau. In allen Fallbeispielen werden für die
Zeiträume von 2021 – 2050 (nahe Zukunft), resp. 2070 – 2099 (ferne Zukunft) die
lokalen meteorologischen Veränderungen und die daraus resultierenden Änderungen
in der Vergletscherung, der Schneedecke und im Abfluss gegenüber der
Kontrollperiode 1980 – 2009 simuliert.
Literatur
Stahl, K, Moore, R. D., Shea, J. M., Hutchinson, D. & A.
J. Cannon 2008. Coupled modelling of glacier and streamflow response to future
climate scenarios. Water Resources
Research, 44 (W02422)
Verbunt, M., Gurtz, J., Lang, H., Warmerdam, P. & M.
Zappa 2003. The hydrological role of snow and glaciers in alpine river basins
and their distributed modeling. Journal
of Hydrology, 282 (1-4)
Weiterführende Informationen
Extreme Projektbeteiligungen
Projektmitarbeitende
- Luzi Bernhard
- Massimiliano Zappa
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