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Wärmeoptima von Feldfrüchten

Prototyp: Winterraps


Hintergrund: Jede Feldfrucht oder Fruchtfolge erfordert einen optimalen klimatischen Jahresgang. Durch den Klimawandel verschiebt sich dieser typische Jahresgang allmählich, so dass er sich vom Optimum der derzeitig angebauten Pflanzen entfernt, oder sogar gefährliche Schwellwerte überschreiten kann. Die Landwirtschaft kann auf diese Entwicklung mit anderen Fruchtfolgen, einer anderen Art von Bewirtschaftung oder der Züchtung von Pflanzen mit veränderten Ansprüchen reagieren. In diesem Infoprodukt zeigen wir den typischen Temperatur-Jahresgang in der Vergangenheit und in mit Klimamodellen berechneten Zukunftsszenarios, überlagert von den derzeitigen Optima und Schwellwerten von Winterraps (weitere Feldfrüchte wie z.B. Mais und Winterweizen sind geplant). Als Region lassen sich sogenannte Boden-Klima-Räume auswählen, welche relativ einheitliche Bedingungen der Böden und des Klimas aufweisen.



Wählen Sie auf der Karte einen Boden-Klima-Raum aus. Wählen Sie in den Dropdown-Menüs einen Zeithorizont und ein Zukunftsszenario aus.

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Ergebnisse aus Klimaprojektionen

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Hintergrundinformationen

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RCPs Mit Klimamodellen können Projektionen für das zukünftige Klima berechnet werden. Diese liefern Antworten auf die Frage: „Was wäre, wenn?“ Verschiedene Annahmen, z. B. zur Entwicklung der Bevölkerung, der Technologie und der Wirtschaft, führen zu verschiedenen Entwicklungspfaden von Emissionen und Konzentrationen an Treibhausgasen.
Solche Szenarien sind keine Vorhersagen, sondern beschreiben verschiedene plausible Entwicklungen. Mit Klimamodellen werden dann die Auswirkungen der Emissionen und der damit verbundenen veränderten Zusammensetzung der Atmosphäre auf das Klimasystem der Erde simuliert.
Im Rahmen des fünften IPCC-Sachstandsberichts wurden die „Representative Concentration Pathways“ (RCPs) als Szenarien verwendet. Drei davon wurden hier ausgewählt und nach dem Ausmaß an Klimaschutz benannt, das zu ihrer Realisierung nötig wäre: Kein Klimaschutz (Szenario RCP8.5), etwas Klimaschutz (RCP4.5) und viel Klimaschutz (RCP2.6). Das Szenario RCP8.5 beschreibt einen weiterhin kontinuierlichen Anstieg der Treibhausgasemissionen, mit einer Stabilisierung der Emissionen auf einem sehr hohen Niveau zum Ende des 21. Jahrhunderts. Das mittlere Szenario, RCP4.5, geht davon aus, dass die Emissionen bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts noch etwas ansteigen und danach wieder sinken. Dieser Pfad kann durch verschiedene sozioökonomische Entwicklungen erreicht werden, die z. B. auch klimapolitische Maßnahmen berücksichtigen. Das Klimaschutz-Szenario, RCP2.6, beinhaltet sehr ambitionierte Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen und zum Ende des 21. Jahrhunderts sogar „negative Emissionen“ (eine netto-Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre).

Mehr Informationen zu den RCP-Szenarien findet sich in Meinshausen et al. "The RCP greenhouse gas concentrations and their extension from 1765 to 2500" und in Abschnitt 12.3.3 des 5. IPCC-Sachstandsberichts.

Kurze und verständlich aufbereitete Informationen finden sich auch auf Klimanavigator oder Klimawiki.

Datenquelle zum Erstellen der obigen Abbildung: http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/rcps/index.htm#Download



Bei den verwendeten Klimamodell-Simulationen handelt es sich um Ergebnisse von regionalen Klimaprojektionen aus der EURO-CORDEX-Initiative (Jacob et al., 2014). Im Rahmen dieser europaweiten Initiative werden Simulationen mit umfangreichen Modell-Ensembles mit einer horizontalen Auflösung von ca. 12.5 km (0.11 Grad) durchgeführt. Jedes regionale Modell (RCM) erhält Randwerte von einem (gröber aufgelösten) globalen Klimamodell (GCM) vorgeschrieben. Daraus ergeben sich gegenwärtig mehr als 45 Kombinationen von globalen und regionalen Modellen für die Region Europa.
Alle Klimaprojektionen wurden aus dem ESGF-Datenportal über den Datenknoten am Deutschen Klimarechenzentrum heruntergeladen und analysiert. Davon beziehen sich 50 Simulationen auf das Szenario RCP8.5, 17 Simulationen auf das Szenario RCP4.5, sowie 18 Simulationen auf das Szenario RCP2.6. Für alle drei Szenarien wurden die Simulationen mit acht verschiedenen regionalen Klimamodellen (RCMs) erstellt. Die Antriebsdaten für diese RCMs stammen von zehn verschiedenen globalen Klimamodellen (GCMs). Eine Übersicht über die regionalen Klimamodelle und deren jeweiligen globalen Antriebsdaten gibt die untenstehende Tabelle.
Stand des Datensatzes: April 2020.

Kein Klimaschutz (RCP8.5)

Antreibendes GCM und RealisationRCM
CanESM2, r1i1p1CCLM4-8-17
CanESM2, r1i1p1REMO2015
CNRM-CM5, r1i1p1CCLM4-8-17
CNRM-CM5, r1i1p1HIRHAM5
CNRM-CM5, r1i1p1REMO2015
CNRM-CM5, r1i1p1WRF381P
CNRM-CM5, r1i1p1RACMO22E
CNRM-CM5, r1i1p1RCA4
EC-EARTH, r12i1p1CCLM4-8-17
EC-EARTH, r12i1p1REMO2015
EC-EARTH, r12i1p1WRF361H
EC-EARTH, r1i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r3i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r12i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r1i1p1RCA4
EC-EARTH, r3i1p1RCA4
EC-EARTH, r12i1p1RCA4
EC-EARTH, r1i1p1HIRHAM5
EC-EARTH, r3i1p1HIRHAM5
EC-EARTH, r12i1p1HIRHAM5
IPSL-CM5A-MR, r1i1p1WRF381P
IPSL-CM5A-MR, r1i1p1RACMO22E
IPSL-CM5A-MR, r1i1p1RCA4
MIROC5, r1i1p1CCLM4-8-17
MIROC5, r1i1p1REMO2015
MIROC5, r1i1p1WRF361H
HadGEM2-ES, r1i1p1CCLM4-8-17
HadGEM2-ES, r1i1p1HIRHAM5
HadGEM2-ES, r1i1p1REMO2015
HadGEM2-ES, r1i1p1HadREM3-GA7-05
HadGEM2-ES, r1i1p1WRF381P
HadGEM2-ES, r1i1p1RACMO22E
HadGEM2-ES, r1i1p1RCA4
HadGEM2-ES, r1i1p1WRF361H
MPI-ESM-LR, r1i1p1CCLM4-8-17
MPI-ESM-LR, r1i1p1COSMO-crClim-v1-1
MPI-ESM-LR, r2i1p1COSMO-crClim-v1-1
MPI-ESM-LR, r1i1p1HIRHAM5
MPI-ESM-LR, r1i1p1RACMO22E
MPI-ESM-LR, r1i1p1WRF361H
MPI-ESM-LR, r1i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r2i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r3i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r3i1p1REMO2015
NorESM1-M, r1i1p1COSMO-crClim-v1-1
NorESM1-M, r1i1p1HIRHAM5
NorESM1-M, r1i1p1REMO2015
NorESM1-M, r1i1p1WRF381P
NorESM1-M, r1i1p1RACMO22E
NorESM1-M, r1i1p1RCA4

Etwas Klimaschutz (RCP4.5)

Antreibendes GCM und RealisationRCM
CNRM-CM5, r1i1p1CCLM4-8-17
CNRM-CM5, r1i1p1RACMO22E
CNRM-CM5, r1i1p1RCA4
EC-EARTH, r12i1p1CCLM4-8-17
EC-EARTH, r12i1p1RCA4
EC-EARTH, r1i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r12i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r3i1p1HIRHAM5
IPSL-CM5A-MR, r1i1p1WRF381P
IPSL-CM5A-MR, r1i1p1RCA4
HadGEM2-ES, r1i1p1CCLM4-8-17
HadGEM2-ES, r1i1p1HIRHAM5
HadGEM2-ES, r1i1p1RACMO22E
HadGEM2-ES, r1i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r1i1p1CCLM4-8-17
MPI-ESM-LR, r1i1p1RCA4
NorESM1-M, r1i1p1HIRHAM5

Viel Klimaschutz (RCP2.6)

Antreibendes GCM und RealisationRCM
CNRM-CM5, r1i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r12i1p1CCLM4-8-17
EC-EARTH, r12i1p1REMO2015
EC-EARTH, r12i1p1RACMO22E
EC-EARTH, r12i1p1RCA4
EC-EARTH, r3i1p1HIRHAM5
IPSL-CM5A-LR, r1i1p1REMO2015
MIROC5, r1i1p1CCLM4-8-17
MIROC5, r1i1p1REMO2015
HadGEM2-ES, r1i1p1REMO2015
HadGEM2-ES, r1i1p1RACMO22E
HadGEM2-ES, r1i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r1i1p1CCLM4-8-17
MPI-ESM-LR, r1i1p1RCA4
MPI-ESM-LR, r1i1p1WRF361H
NorESM1-M, r1i1p1REMO2015
NorESM1-M, r1i1p1RCA4
GFDL-ESM2G, r1i1p1REMO2015


Informationen zum heutigen und vergangenen Klima basieren auf Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Es wurde der so genannte HYRAS-Datensatz verwendet. Darin wurden über Deutschland und angrenzende Flusseinzugsgebiete verteilte Wetterstationen herangezogen und auf einem Gitter mit 5km Auflösung interpoliert. Für die Darstellung auf den Karten wurden Tageswerte der Temperatur (Mittelwert, Minimum und Maximum) und des Niederschlags verwendet, aus denen zum Teil weitere Kenngrößen berechnet wurden (z.B. Frosttage oder Hitzetage).
Fachartikel zum Datensatz: Rauthe et al., 2013: A Central European precipitation climatology – Part I: Generation and validation of a high-resolution gridded dailydata set (HYRAS). Meteorologische Zeitschrift, Vol.22, No. 3, 235–256.