Statistische Analyse der Klimavariabilitaet und anthropogenen Klimasignale in globaler und regionaler Betrachtung

Abstract

Aim of this project performed in 1994--1997 was the description of observed climate variability on a global, European and German scale and within, the recent 30, 100 and 400 yr period. Furthermore, a causal interpretation in a multiple way was intended. The most important result of observational statistics is the publication (Kluwer, Dordrecht 1997; in English) of the 'European Climate Trend Atlas' providing for the 1891--1990 or 1961--1990 periods, respectively, the trends of surface air temperature, precipitation, humidity (1961--1990) and pressure (MSL) for all months and seasons of the year in 316 regionally differentiated trend charts. This is supplemented by a corresponding German Trend Atlas (temperature and precipitation) and a 1961--1990 analysis of temperature and pressure within the troposphere (selected altitudes) and stratosphere. The interpretation, by means of statistical techniques (regression, neural networks), is focussed on the question to which extent trends and interannual variations of temperature may be explained by natural (vulcanism, solar activity, El Nino) or anthropogenic (greenhouse gases, tropospheric sulfate aerosols) forcing. It arises that on a global or hemispheric average the anthropogenic greenhouse effect is already dominating whereas natural forcing - also on a 400 yr mean northern hemisphere scale --plays a minor role. The spatial signal structures due to anthropogenic forcing found in this statistical way are very similar to those simulated by more sophisticated model computations (GCM)Ziel des in den Jahren 1994--1997 durchgefuehrten Projektes war es, in den raeumlichen Skalen 'global, Europa und Deutschland' sowie den zeitlichen Skalen letzte ca. '30, 100 und 400 Jahre' die beobachtete Klimavariabilitaet zu beschreiben und in multipler Weise ursaechlich zu interpretieren. Das zentrale Ergebnis des deskriptiven Projektteils ist die Publikation (Kluwer, Dordrecht 1997; englisch) eines Europaeischen Klimatrendatlasses, der in insgesamt 316 Kartendarstellungen fuer 1891--1990 bzw. 1961--1990 die Trends der bodenahen Lufttemperatur, des Niederschlages, der Luftfeuchte (1961--1990) und des Luftdrucks fuer alle Monate des Jahres sowie die Jahreszeiten regional differenziert angibt. Ergaenzt werden diese Befunde durch einen entsprechenden Trendatlas Deutschland (Temperatur und Niederschlag) sowie eine Analyse 1961--1990 der Temperatur- und Druckgegebenheiten in der Troposphaere (ausgewaehlte Hoehenbereiche) und Stratosphaere. Im interpretierenden Projektteil ist mit Hilfe statistischer Methoden (Regressionen, neuronale Netze) global untersucht worden, inwieweit sich die Temperaturtrends sowie die Jahr-zu-Jahr-Variationen natuerlich (Vulkanismus, Sonnenaktivitaet, EI Nino) bzw. anthropogen (''Treibhauseffekt'', troposphaerische Sulfatpartikel) erklaeren lassen. Danach ist im globalen wie hemisphaerischen Mittel ab ca. 1850/60 der anthropogene ''Treibhauseffekt'' bereits dominierend, waehrend natuerliche Ursachen -- auch 400-jaehrig (nordhemisphaerisch mittelnde Analyse) demgegenueber eine untergeordnete Rolle spielen. Die gefundenen raeumlichen anthropogenen Signalmuster sind denen aufwendigerer Modellrechnungen (GCM) sehr aehnlichSIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 3092(102)+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman