Global warming increases the frequency of river floods in Europe

Ziel der Studie

In dieser Arbeit werden die Auswirkungen von High-End-Klimaszenarien auf künftige hydro-meteorologische Muster in Europa untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Extremereignissen liegt, die für Vermögenswerte und Bevölkerung potenziell gefährlich sind. Ein Ensemble von EURO-CORDEX RCP8.5-Szenarien wird verwendet, um ein räumlich-verteiltes hydrologisches Modell anzutreiben und die prognostizierten Veränderungen der Hochwassergefahr in Europa im laufenden Jahrhundert zu bewerten. Änderungen der Stärke und Häufigkeit extremer Fließgewässerereignisse werden durch statistische Verteilungsanpassung und Peak-over-Schwellenwert-Analyse untersucht. Es wird eine konsistente Methode vorgeschlagen, um die Übereinstimmung von Ensemble-Projektionen zu bewerten.

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Die Klimastudie analysiert Klimawirkungen, trifft jedoch keine raumbezogenen Aussagen für Deutschland insgesamt oder für Teilräume innerhalb Deutschlands.
Untersuchungsraum Europa auf der Ebene der Einzugsgebiete ohne die Küstenbereiche
Räumliche Auflösung 

Hydrologisches Modell: 5 x 5 km
Klimamodel: 12 x 12 km

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien RCP8.5-Pfad
Klimamodelle EC-EARTH; HadGEM2-ES; MPI-ESM-LR
Ensembles EURO-CORDEX
Anzahl der Modellläufe 7
Regionales Klimamodell 

RACMO22E
RCA4
REMO2009
CCLM4-8-17

Weitere Parameter 

Lisflood model parameters

Zeitraum 

1976-2100 in Zeitscheiben von 30 Jahren

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Wasser

- Abflussverhältnisse (von Oberflächengewässern)

“Results of this work indicate strong model agreement in the projected change of average inflow and runoff in the European river network. By the end of the century, both mean annual precipitation and average discharge are projected to decrease in southern Europe and to increase in north-eastern Europe, while in central Europe the ensemble of projections does not agree on a specific trend. Projected changes in extreme values are on average less significant and show different spatial patterns for precipitation and discharge. […]As a result, we found a reduction of peak discharges in southern Spain, Scandinavia and Baltic countries, while a large portion of central Europe including the British Isles are likely to experience a progressive increase in the magnitude and frequency of discharge peaks.” (S. 2257)

“Interestingly, the expected annual frequency of events with peak discharge above the 100- year return period is projected to rise significantly in most of the considered European countries, including some where the overall number of severe events (i.e. larger than Q2) is likely to decrease. The projected figures are unsettling, showing significant increase in the frequency of extreme events larger than 100 % in 21 out of 37 European countries since the first time slice (2006–2035), and a further deterioration in the subsequent future. These findings relate to a range of event magnitude mostly above the average protection level of European rivers, hence they have serious implications on the associated flood risk and the potential impact on business and society.“ (S. 2258)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Es werden Ensemble-Abflusssimulationen von 1976 bis 2100 mit sieben EURO-CORDEX-Klimaprojektionen erstellt, die in ein räumlich explizites hydrologisches Modell eingespeist werden. Anders als bei früheren Modellierungen werden die Ergebnisse aus den Klimamodellen direkt verwendet und nicht zuerst Bias-korrigiert. Durch den Einsatz von Ensemble-Projektionen und durch die Aggregierung der Daten von Zeitscheiben aus 30 Jahren auf Länder- bzw. Einzugsgebietsebene wird eine statistische Robustheit angestrebt, die es erlaubt, signifikante Trends für Extremereignisse in der Zukunft zu bestimmen. Die Analyse erfolgt auf den Ergebnissen des hydrologischen Modells Lisflood, die auf einer räumliche Auflösung von 5 km auf 5 km und einer zeitliche Auflösung in Tagesschritten fußen.

Analysekonzeptansatz kein Ansatz genannt
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Chancen und Risiken
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle)

Wer war oder ist beteiligt?

Herausgeber Joint Research Centre, Ispra, Italy
Förderung / Finanzierung European Union Seventh Framework, Programme FP7/2007-2013 under grant agreement no. 603864
Autor / Auftragnehmer Lorenzo Alfieri, Peter Burek, Luc Feyen, Giovanni Forzieri
Kontakt 

Lorenzo Alfieri (European Commission – Joint Research Centre)

Bibliographische Angaben 

Alfieri, L.; Burek, P.; Feyen, L.; Forzieri, G. (2015): Global warming increases the frequency of river floods in Europe. Hydrology and Earth System Sciences 19 (5), 13 S. doi:10.5194/hess-19-2247-2015.

Quellenangabe 

Alfieri et al. 2015

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Handlungsfelder:
 Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft