Untersuchung der räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Wassertemperatur in Schweizer Fliessgewässern

• Research unit: FOEN
• Project number: 8T20/11.0028.PJ

Key words (German)

Wassertemperatur, Auswirkungen Klimawandel, Hydrologische Modellierung

Short description (German)

Die Wassertemperatur in Fliessgewässern ist propotional zur Lufttemperatur angestiegen, wobei in höher gelegenen Einzugsgebieten der Anstieg vermindert war. Auch die Anzahl Stunden, während derer die Wassertemperatur über kritischen Grenzwerten gelegen hat ist deutlich angestiegen. Mit dem zukünfigen weiteren Antieg der Lufttemperatur dürfte also die Wassertemperatur in Fliessgewässern und Seen kontinuierlich weiter ansteigen, wobei dieser Anstieg bei verminderter Schnee- und Eisbedickung in den höher gelegenen Gebieten überproportional sein dürfte. Dies wird grosse Auswirkungen auf die Biodiversität in den Gewässern, die Wasserqualität, die Fischerei und die Energieerzeugung (Kühlung) haben.
In einem kleinen, gut instrumentierten alpinen Gebieten soll die räumliche und zeitliche Verteilung der Wassertemperatur und anderer wichtiger Parameter (Lufttemperatur, Wind, Abfluss, Niederschlag) gemessen und analysiert werden. Basierend auf dem gewonnen Prozesswissen und den erhobenen Daten wird ein Modell entwickelt, dass die räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Wassertemperatur nachrechnen kann. Dieses Modell soll dann in grösseren Gebieten angewendet werden und seine Berechnungen mit Wassertemperaturmessungen validiert werden. In einem nächsten Schritt werden dann Modellrechnungen mit Klimaszenarien durchgeführt, um die Entwicklung der Wassertemperatur in den Schweizer Fliessgewässern in der Zukunft abschätzen zu können.

Project aims (German)

-Kenntniss der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Wassertemperatur in den schweizer Fliessgewässern und die wichtigen Einflussfaktoren. Dies auch im Hinblick auf eine Optimierung des Bundesamtes für Umwelt Temperaturmessnetzes.
-Abschätzung der Folgen des Klimawandels auf die Wassertemperatur in verschiedenen Naturräumen (Voralpen, Alpen)
-Abschätzung der Folgen von Veränderungen der Gewässermorphologie und Vegetation auf die Wassertemperatur.
-Erstellen einen Modells zur Berechnung der Wassertemperatur. Erster Schritt in Richtung operationelle Vorhersage der Wassertemperatur.
-Überprüfung wie antropogenen Einflüsse (Wasserkraftnutzung, Kühlung) berücksichtigt werden können.

Description of results (German)

Seit Längerem steigt die globale Durchschnittstemperatur der Atmosphäre und führt damit auch in der Schweiz zu einem Anstieg der Gewässertemperaturen. Verlässliche längerfristige Prognosen hierfür sind in der Schweiz auf Bundesebene zum jetzigen Zeitpunkt nicht erstellbar. Deshalb wurden an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) zwei Modellvarianten entwickelt, um längerfristig
Antworten auf Fragestellungen bezüglich Temperaturentwicklung von Fliessgewässern
in der Schweiz zu ermöglichen. Parallel dazu wurde ein modulares deterministisches Modell auf
der Basis des räumlich verteilten Schneedeckenmodells Alpine3D der WSL/SLF erstellt. Die Resultate des Projektes wurden in einer Dissertation der EPFL und einer Publikation des BAFU (AQUA&GAS) veröffentlicht.

Transfer and application (German)

Die Ergebnisse fliessen in das Nachfolgeprojekt von NCCS ein (16.0028.KP National Center for Climate Services (NCCS)).

Publications / Results (German)

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• Herold 2016 Fliessgewässertemperatur_zwei Modellansätze für zukünftige Prognosen [PDF] 3'168 kB