Niederschlag

Der gemessene Niederschlag pro Jahr beträgt für den Referenzzeitraum 1971 – 2000 im Mittel über ganz Hessen 790,7mm (ohne Abbildung). Dieser Wert wird von den Modellen WETTREG mit 753,4mm und REMO mit 794,3mm sehr gut getroffen. Das Modell CCLM simuliert für diesen Zeitraum mit 902,4mm deutlich zu viel Niederschlag.
Der Jahresniederschlag ändert sich in keinem der drei Modelle und für keinen der beiden hier betrachteten Zeiträume um mehr als ±10% (ohne Abbildung).

Für Trendbetrachtungen muss beim Niederschlag nach Jahreszeiten differenziert werden, um die Bandbreite der Niederschlagsmengen im Jahresverlauf und deren Änderungen angemessen darstellen zu können. Daher werden alle weiteren Betrachtungen nur für die Jahreszeiten Winter und Sommer dargestellt, in denen die deutlichsten Änderungssignale auftreten. Wie für die Temperatur wird zunächst der Vergleich zwischen Beobachtungen und Modellergebnissen (WETTREG, REMO und CCLM) für den Zeitraum 1971 – 2000 gezeigt. Die Punkte in den Karten zeigen die Positionen der verwendeten Stationen (Beobachtung und WETTREG) oder Gitterpunkte (REMO und CCLM) an.

Der Niederschlag im Winter (meteorologischer Winter: Dezember, Januar, Februar; DJF) beträgt in Hessen im Gebietsmittel 198,7 l/m² (Beobachtung). Das Modell WETTREG simuliert 191,1 l/m², das Modell REMO 196,9 l/m² und das Modell CCLM 245,3 l/m² .

WETTREG simuliert in den niedrig gelegenen Gebieten etwas zu wenig Niederschlag, stellt aber die Niederschlagsmenge in den höheren Lagen recht gut dar. Das Modell REMO zeigt eine Überschätzung des Niederschlages im Luv der Höhenlagen (westlich des Vogelsbergs, des Spessart und des Odenwalds). Diese Überschätzung wird im Flächenmittel durch die Unterschätzung des Niederschlages besonders im Lee des Rothaargebirges kompensiert. Dadurch gibt REMO, trotz der teils starken Abweichungen von den Beobachtungen, das Gebietsmittel des Niederschlages im Winter sehr gut wieder. In CCLM zeigt sich ebenfalls eine deutliche Verschiebung der Niederschlagsmaxima in den Luv der Gebirge. Da in diesem Modell jedoch die Unterschätzung im Lee geringer ausfällt als in REMO, simuliert CCLM im Flächenmittel deutlich zu viel Niederschlag.

Im Folgenden werden die Differenzen zwischen zwei verschiedenen Zeitpunkten in der Simulation dargestellt. Die Änderungen werden in % der Niederschlagsmenge des Zeitraumes 1971 – 2000 angegeben. Für das Modell CCLM liegen nur Simulationen für die Szenarien A1B und B1 vor, nicht jedoch für das Szenario A2.

Die Niederschlagsänderung für den Zeitraum 2031 – 2060 im Vergleich zu 1971 – 2000 in % (100% = Niederschlagssumme 1971 – 2000) für die Wintermonate Dezember, Januar und Februar (DJF) beträgt

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	+21,0%	+1,0%	+0,1%
A2	+25,7%	+5,1%	-
B1	+11,3%	+5,1%	+5,8%

Alle drei Modelle zeigen nur eine geringe räumliche Variabilität in diesem Signal. Während in den Projektionen mit WETTREG für alle drei Szenarien der Niederschlag überall zunimmt, zeigen die Projektionen mit REMO und CCLM sowohl Gebiete mit einer Zunahme als auch solche mit einer Abnahme der Niederschlagssummen. Daraus ergeben sich im Gebietsmittel für REMO und CCLM Werte von ~0% (CCLM, A1B) bis +5,8% (CCLM B1).

Die Niederschlagsänderung für den Zeitraum 2071 – 2100 im Vergleich zu 1971 – 2000 in % (100% = Niederschlagssumme 1971 – 2000) für die Wintermonate Dezember, Januar und Februar (DJF) beträgt

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	+57,7%	+19,3%	+18,3%
A2	+44,6%	+18,7%	-
B1	+37,0%	+9,8%	+6,3%

Alle drei Modelle zeigen in der Projektion für diesen Zeitraum überall eine Niederschlagszunahme. Die Niederschlagszunahme ist in WETTREG stärker als in den beiden dynamischen Modellen REMO und CCLM. In WETTREG nimmt der Niederschlag an allen Punkten um mindestens 15% zu, im Szenario A1B werden an einigen Punkten sogar mehr als 90% Niederschlagszunahme projiziert. Die räumliche Struktur zeigt in WETTREG die stärkste Zunahme des Niederschlages in der Umgebung des Vogelsberges. Die Zunahme des Niederschlages liegt in den Modellen REMO und CCLM in den Szenarien A1B und A2 in weiten Teilen von Hessen zwischen 15 und 30%. An einigen Gitterpunkten werden weniger als 15% Zunahme simuliert, an einzelnen Gitterpunkten Zunahmen von mehr als 30%. Im B1-Szenario sind die mit den dynamischen Modellen REMO und CCLM simulierten Änderungen in ganz Hessen fast überall geringer als 15%.

Der Niederschlag im Sommer (meteorologischer Sommer: Juni, Juli, August; JJA) beträgt in Hessen im Gebietsmittel 209,1 l/m² (Beobachtung). Das Modell WETTREG simuliert 209,4 l/m², das Modell REMO 249,9 l/m² und das Modell CCLM 238,8 l/m².

Das Modell WETTREG stellt die Absolutwerte und die räumliche Verteilung der Beobachtungsdaten des Niederschlages in den Sommermonaten gut dar und trifft auch im Gebietsmittel den Niederschlag im Sommer fast perfekt. Das Modell REMO zeigt ein Muster von Über- und Unterschätzungen des Niederschlages. Die räumliche Struktur zeigt, wie schon für den Winterniederschlag gesehen, zu viel Niederschlag im Luv und zu wenig im Lee von Gebirgen. Allerdings sind im Sommer die Überschätzungen deutlich größer als die Unterschätzungen, daher kompensieren sich diese Effekte nur zum Teil und REMO zeigt im Gebietsmittel im Sommer ca. 20% zu viel Niederschlag. Das Modell CCLM stellt die räumliche Struktur relativ gut dar, mit einer leichten Überschätzung der Niederschlagsmengen im Gebiet um den Vogelsberg und im Odenwald. Dies führt zu einer Überschätzung des Sommerniederschlages um etwas mehr als 10%.

Die Niederschlagsänderung für den Zeitraum 2031 – 2060 im Vergleich zu 1971 – 2000 in % (100% = mittlere Niederschlagssumme 1971 – 2000) für die Sommermonate Juni, Juli und August (JJA) beträgt

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	-10,7%	+4,0%	-4,6%
A2	-9,5%	-4,4%	-
B1	-6,3%	+9,3%	+2,7%

Die Projektion mit dem Modell WETTREG zeigt in ganz Hessen für den Zeitraum 2031 – 2060 in den Sommermonaten eine Abnahme des Niederschlages (Ausnahme: Raum Kassel im Szenario B1). Für den gleichen Zeitraum liefert das Modell REMO in den Szenarien A1B und B1 eine Niederschlagszunahme in fast allen Teilregionen von Hessen, im Szenario A2 dagegen in weiten Teilen eine Niederschlagsabnahme. REMO zeigt eine generelle Tendenz zu Niederschlagszunahme im Nordwesten und zu schwächerer Zunahme oder sogar Abnahme des Niederschlages in einem Band von Nordosten (zwischen Eschwege und Fulda), über den Vogelsberg bis nach Südwesten (Mainmündung). Das Modell CCLM simuliert für diesen Zeitraum nur geringe Änderungen im Sommerniederschlag, sie liegen bis auf eine Gitterbox alle zwischen -10% und +10%.

Die Niederschlagsänderung für den Zeitraum 2071 – 2100 im Vergleich zu 1971 – 2000 in % (100% = Niederschlagssumme 1971 – 2000) für die Sommermonate Juni, Juli und August (JJA) beträgt

Szenario	WETTREG	REMO	CCLM
A1B	-14,5%	-15,1%	-19,1%
A2	-11,9%	-12,9%	-
B1	-11,4%	-13,2%	-13,3%

Alle drei Modelle zeigen für den Zeitraum 2071 – 2100 in den Sommermonaten in fast allen Teilregionen von Hessen eine Abnahme des Niederschlages.

WETTREG zeigt lediglich in der Nähe von Kassel und im A2-Szenario auch in den Lahnbergen eine schwache Zunahme des Niederschlages von unter 5%. REMO liefert in allen drei Szenarien eine leichte Niederschlagszunahme von etwas mehr als 15% im Nordwesten von Hessen. Diese systematische Struktur war bereits im Zeitraum 2031 – 2060 zu erkennen und hängt ebenfalls mit der schwächeren Erwärmung in diesem Gebiet bei REMO zusammen. Die Luft, die vom Meer kommt, ist nicht nur kühler, sondern auch feuchter als die Luft, die vom Kontinent kommt. Die hessischen Mittelgebirge blockieren den Weg der maritimen Luft weiter nach Süden und Osten. CCLM zeigt für diesen Zeitraum in ganz Hessen in beiden Szenarios (A1B und B1) einen Niederschlagsrückgang. Dieser beträgt im A1B-Szenario in weiten Teilen Hessens 20 – 25%. Im B1-Szenario findet sich ein so starker Niederschlagsrückgang lediglich im Odenwald.

Zusammenfassung

Für die Wintermonate wird der gemessene Niederschlag von den Modellen WETTREG und REMO recht gut wiedergegeben, CCLM überschätzt den Niederschlag um mehr als 20%. In den Sommermonaten überschätzen die beiden dynamischen Modelle REMO und CCLM die Niederschlagsmenge im Gebietsmittel um ca. 10% (CCLM) bis ca. 20% (REMO).

Die Niederschlagsänderung für die Wintermonate für den Zeitraum 2031 – 2060 im Vergleich zu 1971 – 2000 (100% = Niederschlagssumme 1971 – 2000) ist in WETTREG mit +11,3% (B1-Szenario) bis +25% (A2-Szenario) größer als in REMO (+1% in Szenario A1B, +5,1% in den anderen beiden Szenarien) oder in CCLM (+0,1% im A1B-Szenario, +5,8% im B1-Szenario). Alle drei Modelle zeigen nur eine geringe räumliche Variabilität in diesem Signal. WETTREG zeigt für alle drei Szenarien in allen Teilregionen Hessens eine Niederschlagszunahme, während REMO in allen drei Szenarien sowohl Gebiete mit einer Zunahme als auch solche mit einer Abnahme der Niederschlagssummen liefert. Daraus ergeben sich im Gebietsmittel für REMO die geringen Werte. In CCLM gleichen sich die Niederschlagabnahmen und –zunahmen im A1B-Szenario gerade aus. Im B1-Szenario nimmt der Niederschlag in allen Modellgitterboxen leicht (zwischen 0 und 15%) zu.
Für die Sommermonate zeigen die Modelle für den Zeitraum 2031 – 2060 im Vergleich zu 1971 – 2000 Änderungen in verschiedene Richtungen an. In WETTREG tritt eine Abnahme des Niederschlages von bis zu -10,7% (A1B-Szenario) auf. Im Unterschied dazu zeigt sich in REMO nur für das A2-Szenario eine negative Tendenz (-4%); in den Szenarien A1B und B1 zeigt REMO im Gebietsmittel eine Niederschlagszunahme von bis zu +9,3% (Szenario B1). CCLM zeigt in beiden simulierten Szenarien im Gebietsmittel nur geringe Änderungen. Im B1-Szenario nimmt der Niederschlag in CCLM in fast allen Gebieten geringfügig (weniger als 10%) zu, während im A1B-Szenario ein Muster mit einer leichten Niederschlagsabnahme im Süden und einer leichten Niederschlagszunahme im Norden (jeweils weniger als 10%) zu finden ist.

Für den Zeitraum 2071 – 2100 zeigen die Modelle im Vergleich zu 1971 – 2000 für alle drei Szenarien eine Zunahme des winterlichen Niederschlages zwischen 57,7% (WETTREG, A1B-Szenario) und 6,3% (CCLM, B1-Szenario). In WETTREG nimmt der Niederschlag im Szenario A1B in der Umgebung des Vogelsberges um mehr als 90% zu. In REMO und CCLM ist dagegen die Zunahme an fast allen Gitterpunkten in Hessen kleiner als 30%.
In den Sommermonaten zeigen die Modelle für den Zeitraum 2071 – 2100 eine Niederschlagsabnahme zwischen 19,1% (CCLM, A1B-Szenario) und 11,4% (WETTREG, B1-Szenario). REMO zeigt im Nordwesten von Hessen systematisch feuchtere Bedingungen als in den anderen Gebieten. Dies hängt mit dem Einfluss des globalen Klimamodells zusammen, da feuchte (und kühle) Luft von der Nordsee herantransportiert und durch die hessischen Mittelgebirge zumindest zum Teil an einem weiteren Vordringen gehindert wird. CCLM zeigt auch im Sommer nur wenig regionale Strukturen, lediglich in Südhessen lässt sich in den Sommermonaten eine Tendenz zu einer stärkeren Niederschlagsabnahme als in Nordhessen feststellen.

Generell gilt, dass die Niederschlagszunahme im Winter in WETTREG stärker ist als in REMO und CCLM. Im Sommer zeigt WETTREG eine systematische Niederschlagsabnahme, die in REMO und CCLM nur in der späteren Periode (2071 – 2100) eindeutig ist.

Bewertung

Ebenso wie für die Bewertung der Projektionen der Temperatur ist auch für die Projektion des Niederschlages eine Betrachtung im Überblick über alle Ergebnisse notwendig. Wie für die Temperatur gilt, dass das statistische Modell WETTREG den aktuellen Zustand besser darstellt als die beiden dynamischen Modelle REMO und CCLM, was in der Natur des Verfahrens begründet ist. Ebenso gilt, dass die Projektionen mit WETTREG nur aus bereits gemessenen Ereignissen erstellt werden können, während REMO und CCLM den physikalischen Antrieb durch das globale Modell haben. REMO zeigt eine systematische Verschiebung der Niederschlagsmuster mit einer Überschätzung des Niederschlages im Luv und Unterschätzung des Niederschlages im Lee von Gebirgen. Im Flächenmittel stellt REMO die Niederschlagsmenge allerdings akzeptabel dar (im Winter besser als WETTREG, im Sommer mit einer Überschätzung von ca. 20%). CCLM zeigt nur geringe räumliche Variabilität, mit einer Überschätzung des Niederschlages im Winter um mehr als 20%, im Sommer um ca. 10%. Dies ist insbesondere durch zu hohe Niederschlagswerte im Winter im Rhein-Main-Gebiet und im Odenwald, im Sommer im Gebiet um den Vogelsberg zu erklären.

Insgesamt lässt sich sagen, dass die Niederschlagsänderungen am Ende des Jahrhunderts in allen drei Modellen und in allen simulierten Szenarien in die gleiche Richtung zeigen: Niederschlagszunahme im Winter und Niederschlagsabnahme im Sommer. Für die Mitte des Jahrhunderts sind die Aussagen weniger eindeutig.

Die Karten sollten so interpretiert werden, dass im Verlauf dieses Jahrhunderts in Hessen im Gebietsmittel mit einer Erhöhung der Winterniederschläge zwischen weniger als 10% (+6,3% in CCLM, B1-Szenario) und mehr als 50% (+57,7% in WETTREG, A1B-Szenario) gerechnet werden muss. Im Sommer sind die Tendenzen bis zur Mitte des Jahrhunderts noch nicht eindeutig (Abnahme in allen WETTREG-Projektionen, im REMO A2-Szenario und im CCLM A1B-Szenario, Zunahme in REMO A1B- und B1-Szenarien und CCLM B1-Szenario). Zum Ende des Jahrhunderts ist mit einer Abnahme der Sommerniederschläge von 10% oder mehr (-11,4% in WETTREG, B1-Szenario; -19,1% in CCLM, A1B-Szenario) zu rechnen. In einzelnen Teilregionen von Hessen können diese Änderungen stärker oder schwächer ausfallen als im Gebietsmittel. Die generelle Tendenz, Abnahme im Sommer und Zunahme im Winter, ist aber überall zu erwarten. Da die Aussagen über die Änderung des Niederschlages mit großen Unsicherheiten behaftet sind, sollten Änderungen von weniger als 10% nicht weiter interpretiert werden.