Frosttage

Beschreibung der Ergebnisse 

Bei allen drei analysierten Höhenstufen zeigt sich der gleiche eindeutige Trend: Seit 1980 hat die Zahl der Frosttage abgenommen. Die berechneten Trends sind in allen Bereichen statistisch signifikant. Der Rückgang ist in absoluten Zahlen am stärksten in Höhen über 1.000 Metern mit einer Abnahme von fast zehn Tagen pro Jahrzehnt. In diesem Bereich hat die jährliche Anzahl der Frosttage zwischen 1980 und 2024 um etwa 40 Tage abgenommen. In der Höhenstufe zwischen 500 und 1.000 Metern beträgt der berechnete Rückgang etwa sieben Tage pro Jahrzehnt. In Höhen unter 500 Metern hat die Anzahl der Frosttage seit 1980 um etwa 37 Tage abgenommen.

Methode 

Die Abbildungen beruhen auf den täglichen meteorologischen Beobachtungen an mehr als 80 Messstellen des Amtes für Meteorologie und Lawinenwarnung der Autonomen Provinz Bozen. Sie wurden durch Beobachtungsdaten einiger Standorte in der Schweiz und Österreich nahe der Landesgrenze ergänzt. Die gesammelten Reihen wurden mithilfe eines geostatistischen Verfahrens auf ein regelmäßiges Gitter mit einer Auflösung von einem Kilometer für das gesamte Landesgebiet interpoliert.

Vor der Interpolation wurden alle Beobachtungsreihen auf Messfehler und zeitliche Homogenität geprüft. Darüber hinaus wurden fehlende Tageswerte mithilfe eines statistischen Verfahrens rekonstruiert, um die zeitliche Kontinuität der Reihen zu maximieren.

Die Interpolation ermöglicht die Ermittlung eines regionalen Durchschnittswerts, der repräsentativer und stabiler ist als jener, der auf einzelnen Messstationen beruht. Die Trends werden mit der Theil-Sen-Methode berechnet, die Signifikanz mit dem Mann-Kendall-Test. Ein Trend gilt als signifikant, wenn der resultierende p-Wert kleiner als 0,05 ist.

Betroffene Sektoren 

• Schnee und Gletscher 

• Wasser 

• Flora und Fauna 

• Boden 

• Naturgefahren 

• Ökosystemleistungen 

• Landwirtschaft 

• Forstwirtschaft 

• Tourismus 

• Verkehrsinfrastrukturen   

Verwandte Indikatoren 

Zukunftsszenarien 

Angesichts der verfügbaren Klimaprojektionen wird davon ausgegangen, dass die jährlichen Frosttage in den kommenden Jahrzehnten weiter abnehmen werden. Der stärkste Rückgang ist dabei im pessimistischsten Klimaszenario RCP 8.5 zu verzeichnen. Demnach könnten die Frosttage im Höhenbereich von 1.000 bis 2.000 Metern von durchschnittlich 190 Tagen im Zeitraum 1981–2010 bis zum Jahr 2100 auf 100 Tage zurückgehen. Unterhalb von 500 m wird nach demselben Szenario bis zum Jahr 2100 mit durchschnittlich zehn Frosttagen pro Jahr gerechnet, was einem Rückgang von etwa 80 Tagen gegenüber den Referenzbedingungen (1981 bis 2010) entspricht. Im RCP-4.5-Szenario ist der Rückgang in allen Höhenlagen bescheidener und verlangsamt sich ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts.

Die mittlere räumliche Verteilung der jährlichen Frosttage im Referenzzeitraum 1981 bis 2010, in der Mitte des Jahrhunderts (2041 bis 2070) und am Ende des Jahrhunderts (2071 bis 2100) zeigt eine deutliche Abnahme der Frosttage in den tiefer gelegenen Gebieten des Etschtals und des Vinschgaus. Am Ende des Jahrhunderts (RCP 8.5-Szenario) gibt es dort weniger als 25 Frosttage pro Jahr. Auch die Gebiete, in denen die meiste Zeit des Jahres Frost herrscht, werden im Vergleich zum historischen Referenzzeitraum immer weniger und es wird sie nach dem RCP8.5-Szenario bis Ende des Jahrhunderts nur noch in Höhenlagen über 3.000 m geben.

Methode  

Die Klimaszenarien für die jährlichen und saisonalen Niederschläge in Südtirol wurden mithilfe von EURO-CORDEX-Klimasimulationen für Europa und die beiden Emissionsszenarien RCP 4.5 und RCP 8.5 erstellt. RCP steht für „Representative Concentration Pathways“ und bezeichnet Projektionen, die zeigen, wie sich die Emissionen von Treibhausgasen in der Atmosphäre in Zukunft entwickeln werden.

RCP 4.5 entspricht einem Zwischenszenario, bei dem die Treibhausgasemissionen gedrosselt werden, die Konzentrationen der Treibhausgase in der Atmosphäre in den nächsten 50 Jahren aber weiter ansteigen und das Ziel von +2 °C nicht erreicht wird. RCP 8.5 ist das pessimistischste Szenario, bei dem die Treibhausgasemissionen kontinuierlich ansteigen, ohne dass Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels ergriffen werden.

Die von 15 verschiedenen Klimamodellen (Ensembles) für die beiden Szenarien gelieferten täglichen Mindesttemperaturprojektionen für den Zeitraum von 1971 bis 2100 wurden mittels eines Downscaling-Verfahrens weiterverarbeitet. Mit diesem Verfahren können die simulierten Werte von der ursprünglichen räumlichen Auflösung (in diesem Fall etwa 12 km) auf eine feinere Auflösung (in diesem Fall 1 km) übertragen werden. Dieser Schritt verringert systematische Fehler, die in den Modellsimulationen aufgrund der begrenzten räumlichen Auflösung der verfügbaren Modelle auftreten. Insbesondere in Gebirgsregionen mit komplexer Orographie können sie keine adäquate Darstellung der lokalen Merkmale bieten. Das angewandte Downscaling-Verfahren basiert auf der Delta-Quantile-Mapping-Methode (QDM, Cannon et al., 2015). Dabei werden die simulierten Werte mit Beobachtungen über einen gemeinsamen Referenzzeitraum verglichen und so korrigiert, dass die Wahrscheinlichkeitsverteilungen übereinstimmen. Bei der QDM-Methode werden die Korrekturen außerdem so vorgenommen, dass das ursprünglich in den Simulationen vorhandene langfristige Klimasignal nicht verändert wird.

In diesem Fall ist der Bezugszeitraum von 1981 bis 2010 und die Korrektur wurde auf Grundlage des 1-km-Rasterbeobachtungsdatensatzes durchgeführt.

Aus den korrigierten Simulationen wurden die jährlichen Frosttage von 1971 bis 2100 für jedes Modell des Ensembles und für beide Szenarien berechnet. Die Werte des Indikators für das Ensemble wurden dann aggregiert, indem der Median der 15 Modellsimulationen für jedes Jahr berechnet wurde. Zudem wurde die Inter-Quantilsspanne, d. h. die Spanne der Werte zwischen dem 25. und 75. Perzentil, verwendet, um eine Schätzung der Variabilität der Modellsimulationen zu erhalten.

Kontakt

Eurac Research: Alice Crespi, Center for Climate Change and Transformation

Daten bereitgestellt durch das Amt für Meteorologie und Lawinenwarnung der Autonomen Provinz Bozen