Abbildung 1: MPI-ESM HR: Prozentuale Niederschlagsänderungen für 2071-2100 gegenüber 1995-2005 für die vier SSP-SzenarienRechts ist auf Basis der Simulationen mit MPI-ESM HR für die vier SSP-Szenarien die zum Ende des Jahrhunderts (Mittel von 2071-2100 verglichen mit 1995-2014) projizierte prozentuale Änderung des mittleren Jahresniederschlags abgebildet. Eine Zunahme der Niederschläge ist durch Blautöne, eine Abnahme durch gelbe bis rötliche Farbtöne dargestellt. In dem weiß dargestellten Bereich sind die Änderungen kleiner als 10 Prozent.

Es wird deutlich, dass das räumliche Muster der Änderungen für alle Szenarien ähnlich aussieht, die Stärke der Niederschlagsänderungen aber von der Stärke der dann erreichten Temperaturänderungen abhängt. Bei den unteren beiden Szenarien, SSP370 und SSP585 ist das Änderungsmuster am ausgeprägtesten.

Bei der in der untersten Visualisierung dargestellten prozentualen Änderung des Jahresniederschlags für das pessimistische Szenario SSP585 sieht man besonders deutlich, dass die Gebiete mit der stärksten Zunahme (in blau dargestellt) über dem tropischen Ozean liegen. MPI-ESM HR projiziert allerdings auch für einige Landflächen eine merkliche prozentuale Zunahme, so etwa für weite Bereiche Zentralafrikas, die südwestliche arabische Halbinsel oder Westindien/Pakistan.

Gleichzeitig zeigt die Simulation Gebiete, in denen die Niederschläge systematisch abnehmen könnten (gelb: 10-30 Prozent Abnahme, orange: mehr als 30 Prozent), darunter der gesamte Mittelmeerraum, das nordöstliche Brasilien, Venezuela, Mexiko sowie Südafrika. Gerade in trockeneren Gebieten kann eine Abnahme der Niederschläge besonders starke Auswirkungen, z.B. im Hinblick auf die Wasserverfügbarkeit, die Landwirtschaft und die natürliche Landbiosphäre haben. Im Extremfall könnte etwa die Grenze von einem semi-ariden Klima (wie etwa am Mittelmeer) zu einem ariden Klima (Wüstenklima) überschritten werden, d.h. die Verdunstung könnte die Niederschläge übersteigen.

Ein weiterer wichtiger Parameter von Niederschlagsänderungen ist deren jahreszeitlicher Verlauf. So würde beispielsweise ein Gebiet, in dem es im Sommer deutlich trockener, aber im Winter entsprechend feuchter ist, in der Visualisierung weiß dargestellt werden, weil die Änderung im Jahresmittel vom Betrag her kleiner als 10 Prozent ist. Dennoch könnte ein z.B. systematisch trockenerer Sommer z.B. für die Landwirtschaft sehr nachteilig sein; daher ist es insbesondere bei Niederschlagsänderungen wichtig, auch die jahreszeitliche Umverteilung der Niederschläge zu betrachten.

Das Video unten zeigt die zeitliche Entwicklung der mit dem Modell AWI-CM und das moderat pessimistische Szenario SSP370 projizierten Änderung der Niederschläge im Sommer (JJA: Juni, Juli, August) sowie im Winter (DJF: Dezember, Januar, Februar) gegenüber dem Zeitraum 1995-2014.

Video: Zeitliche Entwicklung der prozentualen Niederschlagsänderung in der Sommer- und Wintersaison für das Szenario SSP370 gegenüber dem Zeitraum 1995-2014 auf Basis der Simulationen mit AWI-CM.

Die Abbildung unten zeigt für das pessimistische Szenario SSP585 die mit MPI-ESM HR simulierte mittlere prozentuale Änderung der Niederschläge für den Zeitraum 2071-2100 gegenüber 1995-2005 aufgeschlüsselt nach den vier Jahreszeiten: Winter (DJF: Dezember, Januar, Februar), Frühling (MAM: März, April, Mai), Sommer (JJA: Juni, Juli, August) und Herbst (SON: September, Oktober, November). Vergleicht man beispielsweise den nördlichen Mittelmeerraum in den vier Visualisierungen, sieht man, dass hier die stärksten Änderungen im Sommer zu erwarten sind - örtlich nehmen die Niederschläge in dieser Simulation dort um mehr als fünfzig Prozent ab!

Im Vergleich zu den simulierten Temperaturänderungen (siehe Globale Mitteltemperatur und 2m-Temperatur) sind die simulierten Niederschlagsänderungen mit deutlich größeren Unsicherheiten behaftet. Dies liegt daran, dass kleinskalige Prozesse wie z.B. Wolkenbildung und Niederschlag in den aktuellen globalen Modellen nur näherungsweise berechnet (parametrisiert) werden und die Parametrisierungen auch miteinander wechselwirken können.

Abbildung 2: MPI-ESM-HR: Prozentuale Niederschlagsänderungen für 2071-2100 gegenüber 1995-2014 für die vier Jahreszeiten bei SSP585

In den folgenden sechs Unterkapiteln haben wir - der Vollständigkeit halber - zusätzlich zahlreiche animierte Visualisierungen der simulierten Niederschlagsänderungen für die drei verschiedenen Modelle bzw. Modellkonfigurationen zusammengestellt, die für den deutschen Beitrag zu ScenarioMIP verwendet wurden. Für jedes Modell gibt es Animationen, die den mittleren Jahresgang der für den Zeitraum 2071-2100 projizierten prozentualen Niederschlagsänderung im Vergleich zum Zeitraum 1995-2014 (linke Spalte) zeigen. Für die Interpretation prozentualer Niederschlagsänderungen ist es vorteilhaft, die Ausgangslage, d.h. etwa die simulierten "heutigen" mittleren monatlichen Niederschläge, zu kennen. Die Visualisierungen für die unterschiedlichen Modelle in der rechten Spalte zeigen anhand der Höhe der Balken gleichzeitig die absoluten mittleren monatlichen Niederschläge über Land sowie über die Farbe deren für Ende des Jahrhunderts projizierten prozentualen Änderungen.

Auf ersten Blick sehen sich die Ergebnisse recht ähnlich, im Detail werden Experten den einen oder anderen Unterschied ausmachen können. Da alle Modelle die gleiche atmosphärische Komponente ECHAM6.3 verwenden (wenn auch in z.T. unterschiedlicher räumlicher Auflösung), ist diese Ähnlichkeit nicht überraschend.

MPI-ESM HR

Jahresgang der prozentualen Niederschlagsänderung Ende des Jahrhunderts gegenüber "heute" (1995-2014).

MPI-ESM LR

Jahresgang der prozentualen Niederschlagsänderung Ende des Jahrhunderts gegenüber "heute" (1995-2014).

AWI-CM

Jahresgang der prozentualen Niederschlagsänderung Ende des Jahrhunderts gegenüber "heute" (1995-2014).

MPI-ESM HR

Jahresgang der "heutigen" (1995-2014) Niederschläge und deren prozentuale Änderung Ende des Jahrhunderts gegenüber heute.

MPI-ESM LR

Jahresgang der "heutigen" (1995-2014) Niederschläge und deren prozentuale Änderung Ende des Jahrhunderts gegenüber heute.

AWI-CM

Jahresgang der "heutigen" (1995-2014) Niederschläge und deren prozentuale Änderung Ende des Jahrhunderts gegenüber heute.

CMIP6 Ensemble-Mittel

Zahlreiche Visualisierungen veranschaulichen für die Szenarien SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 und SSP5-8.5 die vom CMIP6-Ensemble projizierten mittleren Niederschlagsänderungen.