Model szkód powodziowych PIK

Internationale
Hochwasserkonferenz
Potsdam
07.-08. Juni 2011
Międzynarodowa
konferencja nt. ochrony
przed powodzią
Poczdam
7 – 8 czerwca 2011
1.
Das wasserwirtschaftliche
Extremjahr 2010 –
kommt es jetzt öfter?
2010 - ekstremalny rok w gospodarce
wodnej –
czeka nas to częściej?
Prof. Dr. F.-W. Gerstengarbe
Potsdam Institute for Climate Impact Research
Telegrafenberg A62
Postfach 60 12 03
D-14412 Potsdam
Tel. +49 331 288 25 86
Fax +49 331 288 26 95
E-mail [email protected]
2.
Die Hypothese:
Klimaänderungen sind häufig
mit dem vermehrten Auftreten
extremer Ereignisse verbunden!
Hipoteza:
Zmiany klimatyczne wiążą się
często z większą liczebnością
zdarzeń ekstremalnych!
3.
Frage:
Haben wir eigentlich aktuell eine
signifikante Klimaänderung,
und wie wird sie sichtbar?
Pytanie:
Czy mamy właściwie obecnie
wyraźną zmianę klimatu i jak się
ona uwidocznia?
4.
Die bloße Kenntnis eines Temperaturanstiegs
reicht nicht aus, um eine Klimaänderung
nachzuweisen!
Sama znajomość przyrostu temperatury nie
jest wystarczająca, aby dowieść zmiany
klimatu!
Anstieg der globalen Mitteltemperatur seit Mitte des 19. Jahrhunderts
5.
Was ist eigentlich Klima?
Czym właściwie jest klimat?
6.
KLIMA:
Unter Klima versteht man die komplexe
statistische Beschreibung relevanter
Klimaparameter bezogen auf einen Ort
und/oder eine definierte Region im
Rahmen einer festgelegten Zeitskala.
KLIMAT:
Pod pojęciem klimatu rozumie się
kompleksowy statystyczny opis istotnych
parametrów klimatycznych w odniesieniu do
określonego miejsca i/lub zdefiniowanego
regionu w ramach określonej skali czasu.
7.
Daraus folgt:
Klimaänderungen sind in der Regel
nur mittels einer komplexen
Betrachtungsweise nachweisbar!
Z tego wynika:
Zmian klimatu można dowieść
z reguły tylko poprzez
kompleksową analizę!
8.
Der Nachweis einer
globalen Klimaänderung
Dowód globalnej zmiany
klimatu
9.
Globale Klimatypverteilung
Podział klimatyczny ziemi
10.
Klimatypen und deren Änderungen zwischen
1901/1994 und 1995/2009
Rodzaje klimatu i ich zmiany
w latach 1901-1994 oraz 1995-2009
Änderungen (schwarz)
Zmiany (kolor czarny)
11.
Flächenänderung der Klimatypen 3 (a) und 27 (b)
innerhalb des Zeitraums 1901 - 2009
Zmiany zasięgu terytorialnego rodzajów klimatu 3 (a)
oraz 27 (b) w okresie lat 1901 - 2009
Fläche des Klimatyps (schwarz)
Anomalie der globalen Mitteltemperatur (rot)
Zasięg terytorialny (kolor czarny)
Anomalia globalnej średniej temperatury (kolor czerwony)
12.
Klimatypverteilung und deren Verschiebung, Europa
Podział klimatyczny Europy i jego przesunięcia
13.
Klimatyp
Flächenmittel
1901/1994
[10³ km²]
Differenz
1995/2009 – 1901/1994
[10³ km²]
Änderung
in
km²/d
1101
-40
2390
-674
3602
-577
5039
-308
2377
13
4567
-309
Summe
19076
-1895
~346
Wüste
10760
822
~150
Eisund
Tundrenklimate
Rodzaj
klimatu
Średni obszar
1901/1994
[10³ km²]
Różnica
1995-2009 -1901-1994
[10³ km²]
Zmiana
w
km²/d
1101
-40
2390
-674
3602
-577
5039
-308
2377
13
4567
-309
Suma
19076
-1895
~346
Pustynia
10760
822
~150
Klimaty
polarne i
subpolarne
Änderung des
Flächenanteils
ausgewählter
Klimatypen,
global,
1995/2009 –
1901/1994.
Zmiana zasięgu
obszarowego
wybranych
rodzajów klimatu,
globalnie,
1995-2009 –
1901-1994.
14.
Schlussfolgerung:
Das Klima ändert sich!
Frage:
Nehmen auch die extremen Ereignisse zu?
Wniosek:
Klimat się zmienia!
Pytanie:
Czy zdarzenia ekstremalne przybierają na
sile?
15.
Einige Beispiele:
Kilka przykładów:
16.
Tornado Spanien
2001
Tornado,
Hiszpania, 2001
www
17.
Überschwemmung in Dresden 2002
Powódź, Drezno 2002
18.
www.lvz-online.de
Düsseldorf am Rhein im Sommer 2003
Düsseldorf n. Renem, lato 2003
19.
www.tagesschau.de
Verwüstungen auf Haiti
durch Hurrikan Jeanne, 2004
Zniszczenia na Haiti
w wyniku huraganu Jeanne, 2004
20.
www.spiegel.de
Autobahnbrücke bei Biloxi (Mississippi)
nach dem Hurrikan Katrina, 2005
Most autostrady k. Biloxi (Mississippi)
po huraganie Katrina, 2005
21.
© spiegelonline
Trockenheit im Amazonasbecken, 2005
Susza na Amazonką, 2005
22.
Die Schwarze Elster
Juli 2006
Czarna Elstera,
lipiec 2006
23.
Wetterchaos 2007 - Pogodowy chaos w 2007 r.
Waldbrände in Südeuropa
Pożary lasów w Europie Płd.
Überschwemmungen in England
Powodzie w Anglii
Überschwemmungen in Südostasien
Powodzie w Azji Płd.-Wsch.
Orkan Kyrill
Huragan Kyrill
Taifun Sepan
24.
Nach dem Taifun Nargis, Burma, Mai 2008
Po tajfunie Nargis, Burma, maj 2008
25.
2009: Dürre in 9 Provinzen Zentral- und Nordchinas
2009: susza w 9 prowincjachśrodkowych i północnych Chin
26.
Copyright © 2010 euronews
Januar 2010 - Jahrhundert-Hitzewelle.
In Melbourne zeigte das Quecksilber über 46° Celsius.
Styczeń 2010 – fala upałów stulecia.
W Melbourne termometry wskazywały ponad 46° Celsjusza.
27.
Juli 2010 - Rekordwinter lässt Südamerikaner frieren
Lipiec 2010 – rekordowej zimy marzli ludzie w Ameryce
Południowej
28.
Juli/August - Waldbrände in Russland
© Sergei Chirikov/DPA
Lipiec-sierpień : pożary lasów w Rosji
29.
August - Pakistan ertrinkt im Monsun
© Saood Rehman/DPA
Sierpień - Pakistan tonie w deszczach monsunu
30.
August - Überflutung in China
Sierpień – powódź w Chinach
Zhouqu: Der Hauptfluss des Gebiets trat über die Ufer
und überflutetet zeitweise die Hälfte der Stadt
Zhouqu – główna rzeka regionu wystąpiła z brzegów
i zalała połowę miasta
31.
© Welt-online
Hochwasser an der Schwarzen Elster September 2010
Powódź nad Czarną Elsterą, wrzesień 2010
32.
Januar 2011 – Überschwemmungen
in Australien
Styczeń 2011 – powodzie w Australii
© dpa
33.
Aktuell - Überschwemmungen in den USA (Missisippi)
Aktualnie – powodzie w USA (Missisippi)
Umleitung der Wassermassen zum Schutz der
Städte Baton Rouge und New Orleans
Przekierowanie mas wody w celu ochrony miast
Baton Rouge i Nowego Orleanu
34.
Aktuell - Tornados in den USA
(Joplin, Missouri)
Aktualnie - tornada w USA
(Joplin, Missouri)
© dpa
35.
Aktuell - Tornados in den USA
(Joplin, Missouri)
Aktualnie - tornada w USA
(Joplin, Missouri)
36.
Das Ergebnis:
Rezultat:
37.
Zdarzenia hydrologiczne
Zdarzenia klimatyczne
Zdarzenia geofizyczne
Zdarzenia meteorologiczne
trzęsięnia ziemi, wybuchy
wulkanów
fale gorąca lub zimna,
tropikalne huragany, zimowe powodzie błyskawiczne,
pożary lasów, susze
sztormy, gradobicia,
powodzie rzeczne, fale
tornada, orkany
sztormowe, osunięcia ziemi
Źródło: 2011 Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, Geo Risks Research, NatCatSERVICE –January 2011
38.
Die aktuelle
Situation
Aktualna sytuacja
39.
Globale CO2-Emissionen in Gt/Jahr
Globalna emisja CO2 w Gt/rok
10
International Energy Agency
-1
Fossil Fuel Emission (GtC y )
Carbon Dioxide Information Analysis Center
9
Averages
A1B
8
A1FI
A1T
A2
7
B1
B2
6
Full range of IPCC individual scenarios
5
1990
1995
2000
2005
2010
2015
Raupach et al. 2007, PNAS, updated; Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; International Monetary Fund 2009
40.
Die globale Temperaturentwicklung
Globalny wzrost temperatur
Das Jahr 2010 – so warm wie nie!
Rok 2010 – ciepły jak nigdy dotąd!
41.
Hochwasserereignisse 2010
Powodzie 2010
© 2010 Munich Re, Geo Risks Research, NatCatSERVICE
42.
2009
2007
2005
2003
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
1973
1971
1969
1967
1965
1963
1961
1959
1957
1955
1953
1951
Häufigkeit ( d )
Häufigkeiten der feuchten GWL (SWZ, TRM, TRW)
im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai - Oktober) 1951 - 2010
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jahr
43.
Ein Blick
in die Zukunft
Rzut oka wprzód
44.
Die Entwicklung der Lufttemperatur,
A1B-Szenarium, Deutschland 2051/60
Zmiana temperatury powietrza,
scenariusz A1B, Niemcy
2051-2060
© PIK
45.
Die Entwicklung des Niederschlags,
A1B-Szenarium, Deutschland 2051/60
Zmiana ilości opadów, scenariusz A1B,
Niemcy, 2051-2060
© PIK
46.
Wie sieht es mit den
Extremereignissen aus?
Jak będzie wyglądała
sprawa ze zjawiskami
ekstremalnymi?
47.
Beispiel
Hochwasser - Deutschland
Przykład:
powodzie w Niemczech
48.
Methodisches Vorgehen
Metodyka
49.
Die Flusseinzugsgebiete
Dorzecza
Untersuchung von Hochwasser entlang von
Fließgewässern, kein Starkregen, keine
Sturzfluten
5473 untersuchte Flussabschnitte in den
Einzugsgebieten des Rheins, der Donau, der
Elbe, der Weser und der Ems (88 % der Fläche
der BRD)
EMS
Eingesetzte Modelkette:
WESER
globales Klimamodell - ECHAM5
regionale Klimamodelle -CCLM/REMO
ELBE
hydrologisches Modell - SWIM
Hochwasserschadenmodell – HQ Kumul
Badanie powodzi wzdłuż rzek, bez
uwzględnienia oberwań chmury, czy powodzi
błyskawicznych
RHEIN
5473 zbadanych odcinków rzek w dorzeczach,
Renu, Dunaju, Łaby, Wezery i Ems (88 %
powierzchni RFN)
Zastosowany model:
DONAU
globalny model klimatyczny - ECHAM5
regionalne modele klimatyczne -CCLM/REMO
model hydrologiczny - SWIM
model szkód powodziowych –
© PIK, GDV
HQ Kumul
50.
Einsatz der Modellkette
Regionales Klimamodell -> hydrologisches Modell ->
Hochwasserschadenmodell
Zastosowanie łańcucha modelowania
Regionalny model klimatyczny -> model hydrologiczny ->
model szkód powodziowych
1.Schritt:
Prüfung der Modellqualität
an der Vergangenheit
Krok 1:
Sprawdzenie modelu na przeszłości
Modellkette
łańcuch modelowania
1961-1990
Vergangenheit
2011-2100
Zukunft
przeszłość
51.
Modellvalidierung - Walidacja modelu
•
Hochwasserschadenmodell des PIK
– Hydrologisches Modell SWIM gibt das beobachtetes
Abflussverhalten gut wieder
– Hohe Übereinstimmung zwischen simulierten und
beobachteten Abflüssen
•
Model szkód powodziowych PIK
– Model hydrologiczny SWIM dobrze oddaje obserwowane
przepływy
– duża zgodność między przepływem symulowanym a
faktycznie obserwowanym
© PIK
52.
Einsatz der Modellkette
Regionales Klimamodell -> hydrologisches Modell ->
Hochwasserschadenmodell
Zastosowanie łańcucha modelowania
Regionalny model klimatyczny -> model hydrologiczny -> model
szkód powodziowych
2. Schritt:
Simulation der Zukunft
Krok 2:
symulacja przyszłości
Modellkette
modelowanie
1961-1990
przeszłość
2011-2100
przyszłość
53.
Abgeleitete Schadenprojektionen
Uzyskane projekcje szkód
© PIK, GDV
Entwicklung des langjährigen Schadenniveaus: hydrologische
Modellierungen in verschiedenen Szenarien basierend auf CCLM- bzw.
REMO-Klimadaten. Werte in Millionen Euro.
Dynamika wieloletniego poziomu szkód: modelowanie hydrologiczne w
różnych scenariuszach na bazie danych klimatycznych CCLM- lub REMO.
Wartości w mln EUR.
54.
Durch Hochwasser verursachte Schäden
unter Szenarienbedingungen
Szkody spowodowane powodziami
w warunkach scenariuszy
© PIK, GDV
Szenarienzeitraum 2011 - 2040
Okres scenariusza 2011 - 2040
© PIK, GDV
Szenarienzeitraum 2041 - 2070
Okres scenariusza 2041 - 2070
55.
Abgeleitete Schadenprojektionen Hochwasserschadenmodell des PIK
Uzyskane projekcje szkód Model szkód powodziowych PIK
© PIK, GDV
56.
Mittlere jährliche Hochwasserschäden je Zeitperiode
Średnie roczne szkody powodziowe na okres wielolecia
T increase
+ ~0.5
+ ~1.5
+ ~3.0
2011-2040
2041-2070
2071-2100
1600
Damages [million Euro per year]
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1961-2000
Period
© PIK, GDV
57.
Zusammenfassung
-
Es gibt bereits Klimaänderungen die
durch ein erhöhtes Auftreten extremer
Ereignisse gekennzeichnet sind.
Podsumowanie
-
Mamy już zmiany klimatu charakteryzujące się zwiększonym występowaniem
zjawisk ekstremalnych.
58.
Zusammenfassung
-
Heute rechnen wir im Durchschnitt mit
einem Schaden von 500 Millionen Euro
pro Jahr durch Hochwasser. In Zukunft
dürfte diese Schadenerwartung deutlich
steigen.
Podsumowanie
-
Dziś obliczamy średnio straty spowodowane powodzią na 500 mln EUR rocznie.
W przyszłości można sie spodziewać
znacznie wyższych strat.
59.
Zusammenfassung
-
Hochwasserschäden, die heute alle 50
Jahre wiederkehren und einen Schaden
von etwa 750 Mio. EUR verursachen,
könnten in Zukunft mehr als doppelt so
teuer werden.
Podsumowanie
-
Szkody pojawiające się dziś co 50 lat i
powodujące straty ok. 750 mln EUR
mogą kosztować w przyszłości ponad
dwa razy więcej.
60.
Wiem, że coś zrobiłem
nie tak, ale co?
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Dziękuję za Państwa
uwagę.
61.