Schneelast im wandel des klimas neue risiken
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Schneelast im Wandel des Klimas – neue Risiken?. Ulrich Strasser Fakultät für Geowissenschaften Department für Geo- und Umweltwissenschaften Universität München. Dank. Inhalt. Die Situation im Januar 2006 Grundlagen zur Schneelast Ein Blick auf den Klimawandel Zu erwartende Konsequenzen

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Schneelast im Wandel des Klimas – neue Risiken?

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Presentation Transcript


Schneelast im wandel des klimas neue risiken

Schneelast im Wandel des Klimas – neue Risiken?

Ulrich Strasser

Fakultät für Geowissenschaften

Department für Geo- und Umweltwissenschaften

Universität München

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement


Schneelast im wandel des klimas neue risiken

Dank

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement


Inhalt

Inhalt

  • Die Situation im Januar 2006

  • Grundlagen zur Schneelast

  • Ein Blick auf den Klimawandel

  • Zu erwartende Konsequenzen

  • Handlungsoption: ein operationelles Warnsystem

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement

18.01.2007


Bad reichenhall 2 1 2006

Bad Reichenhall, 2.1.2006

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement


Eingest rzte hallen und geb ude im januar februar 2006

Eingestürzte Hallen und Gebäude im Januar/Februar 2006

(BR-online)

VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement


Grundlagen

Grundlagen

  • Dichte [kg/m³]= Masse / Volumen

  • Spezifisches Gewicht= Dichte / Referenzdichte

  • Für Schnee sehr unterschiedlich, z.B:

    0.1:10 cm lockerer Pulverschnee wiegen ca. 10 kg/m²

    0.4:10 cm Nass-Schnee wiegen bis ca. 40 kg/m²

    0.9:10 cm Eis wiegen ca. 90 kg/m²

    1.0:10 cm hoch stehendes Wasser wiegt 100 kg/m²

  • Die Schneehöhe bzw. –dichte allein ist kein Maß für die Schneelast!

  • Entscheidend ist das Auflastgewicht in kg/m²(entspricht l/m² oder einem Niederschlag in mm)

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Grundlagen1

Grundlagen

Nicht durch Schmelzen/Gefrieren der Schneedecke wird die Schneelast erhöht, sondern nur durch zusätzliche Niederschläge, egal ob Schnee oder Regen

  • Die zulässige Schneelast ist in der DIN 1055-5 geregelt

  • Die am Bauwerk anzusetzende Schneelast folgt aus der lokalen (charakteristischen) Schneelast multipliziert mit einem „Formbeiwert“:

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Schneelastzonen nach din 1055 5

Schneelastzonen nach DIN 1055-5

(die Rechenwerte entsprechen einer mittleren Wiederkehrperiode von 50 Jahren)

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Die klimatische situation in bad reichenhall im jan feb 2006

Regen

Schneeregen

Schneefall

Schneehöhe

Wasseräquivalent

Temperatur

2.01.2006

Halleneinsturz

Die klimatische Situation in Bad Reichenhall im Jan/Feb 2006

(DWD)

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Was f llt auf

Was fällt auf?

  • Keine außergewöhnliche Wintersituation

  • Vor der Katastrophe: Temperaturen um den Gefrierpunkt

  • Unmittelbar zuvor eine starke Frostperiode, dann Regen, Schnee-regen und schließlich ergiebiger Schneefall

  • Die Schneehöhe an der DWD-Station betrug ca. 30 cm, das Wasser-äquivalent knapp 60 mm

  • Damit betrug die Dachlast „nur“ ca. 60 kg/m², es sei denn, es wurde dort mehr Niederschlag abgelagert als an der DWD-Station

  • Dafür gibt es Argumente: mehrgemessener Niederschlag als inder Schneedecke an der Stationgespeichert ist!

  • Beispiel: Zell bei Ruhpolding,10.2.2006: 46 % Überschuss

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Zwischenfazit i

Zwischenfazit I

  • Zum Katastrophenzeitpunkt herrschten keine aussergewöhnlichen Schneelasten vor (nicht nur in Bad Reichenhall)

  • Durch die Frostwechsel zuvor fiel möglicherweise Schmelzwasser an,

  • das anschließend wieder gefror (starke Frostperiode)

  • Dann kamen die ersten ergiebigen Niederschläge seit langem, d.h.

  • abrupter Anstieg der Schneelast

  • Die tatsächliche Schneelast auf einem Dach ist möglicherweise deutlich größer als das gemessene Wasseräquivalent einer Freiland-Schneedecke

  • Ganz ähnliche Verhältnisse findet man übrigens auch für

    • Aying 3.1.

    • Passau 20.1.

    • Deggendorf 22.1.

    • Töging 7.2.

…und in der Zukunft?

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Ipcc szenarien

IPCC-Szenarien

  • Internationale Organisation aus Wissenschaftlern, Politikern und Vertretern der Wirtschaft

  • Alle 5 bis 6 Jahre erscheint ein gemeinsamer Bericht

  • 1990, 1995, 2001 („3rd assessment report“), der nächste 2007

  • Die SRES-storylines:

(IPCC)

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Ipcc szenarien1

IPCC-Szenarien

(IPCC)

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Zuk nftiges klima

Zukünftiges Klima

  • Der vorhergesagte Temperaturanstieg beträgt global etwa 1.5°C bis 6°C bis 2100

  • Das Sommerhalbjahr wird wärmer und trockener

  • Das Winterhalbjahr wird v.a. feuchter

  • Schneefälle nehmen im Flachland ab (mehr Regen)

  • In den Hochlagen kann aber durchaus mehr Schnee fallen

  • Durch die wärmere Luft werden Wetterextreme häufiger

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Zuk nftiges klima bis 2100

Zukünftiges Klima bis 2100

(MPI Hamburg)

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Zuk nftiges klima ver nderungen bis 2036 nov apr

Maximales Wasseräquivalent [kg/m²]

Zukünftiges Klima: Veränderungen bis 2036 (Nov-Apr)

Schneedeckendauer [d]

-46

-108

+144

+11

0

(GLOWA-Danube)

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Zwischenfazit ii

Zwischenfazit II

  • Temperatur- und Niederschlagstrends sind regional sehr variabel

  • Die saisonale Schneebedeckungsdauer und das maximale Wasser-äquivalent werden (ausser in Hochlagen) zwar abnehmen, aber:

  • Wegen der stärkeren Variabilitäten werden sehr intensive Schnee-fälle weiterhin vorkommen können

  • V.a. aber werden Verhältnisse wie zu den Zeitpunkten der Unglücke in Zukunft weiterhin auftreten

  • Zum jetzigen Zeitpunkt ist ein Trend der Eintrittswahrschein-lichkeit für kritische Schneelastsituationen nicht vorher-zusagen

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Handlungsoption ein operationelles warnsystem

Handlungsoption: ein operationelles Warnsystem

  • Komponente I: LME („Lokalmodell Europa“) des Deutschen Wetterdienstes DWD zur Prognose der meteorologischen Verhält-nisse für die nächsten drei Tage

  • Komponente II: Snow3 des DWD zur Simulation der räumlichen Schneedeckenentwicklung (Wasseräquivalent) für diesen Zeitraum – allerdings für Freilandverhältnisse (Klimastationen):

    - diese Ergebnisse sind operationell zu beziehen -

  • Komponente III: Ein operationelles Mess-System für Schnee-lasten auf (möglichst „repräsentativen“) Dächern, mit denen die herrschenden Auflastgewichte unter Zuhilfenahme der Schnee-simulationen regionalisiertund prognostiziert werden:

    - dieser Schritt müsste erst noch entwickelt werden -

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Komponente i klimamodell

Komponente I: Klimamodell

  • LME („Lokalmodell Europa“) des Deutschen Wetterdienstes DWD

  • Rechnet Europa-weit mit einer räumlichen Auflösung von 7 km

  • Prognosehorizont 78 h

  • Downscaling der Ergebnisse auf 1 km

  • Zeitliche Auflösung der Ergebnisdaten 1 h

(DWD)

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Komponente ii schneedeckenmodell

Komponente II: Schneedeckenmodell

  • Snow3 des DWD, läuft operationell

  • Rechnet 4 mal am Tag 72 h voraus

  • Räumliche Auflösung 1 km

  • Rechnet intern stündlich, d.h. liefert Stundenwerte von

  • Wasseräquivalent und Niederschlagsdargebot (Abfluss aus der Schneedecke)

  • Ergebnisse werden 3 mal pro Woche mit Messungen der Meteoro-logie und Schneemessungen nachgeführt

(DWD)

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Komponente iii messungen der schneelast auf d chern

Komponente III: Messungen der Schneelast auf Dächern

  • Schneekissen mit 1,5 m Seitenlänge

  • Wiegt voll 200 kg

  • Mißt zuverlässig den hydrostatischen Druck auf waagrechten und ebenen Flächen (→ Schneelast)

  • Online-Datenzugriff

  • Hat sich beim Bayer. Lawinenwarndienst bereits bewährt

(Fa. Sommer)

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Komponente iii regionalisierung der schneelast auf d chern

Komponente III: Regionalisierung der Schneelast auf Dächern

  • Die gemessenen Schneelasten auf Dächern gilt es nun mit den modellierten/an den Klimastationen gemessenen Wasser-äquivalenten zu kombinieren

  • Für die festgestellten Abweichungen ist ein Regionalisierungs-verfahren zu entwickeln, welches die relevanten Prozesse be-rücksichtigt

  • Damit kann dann eine operationelle, regionale Prognose der zu erwartenden Schneelasten abgeleitet werden

(Fa. Sommer)

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Schneelast im wandel des klimas neue risiken

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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