Skalen- und Bias-Korrektureffekte auf das Klimaänderungssignal in einem Wasserhaushaltsmodell

Um valide Aussagen über die Folgen des Klimawandels auf den regionalen Wasserhaushalt treffen zu können, stehen nach wie vor die Verbesserung der Eingangsdaten sowie die Weiterentwicklung der Niederschlag-Abfluss-Modelle selbst im Fokus aktueller Forschung. Für das Einzugsgebiet Kronweiler (Rheinland- Pfalz, Deutschland) wurden Wasserhaushaltsmodellierungen (WHM) mit dem Modell LARSIM durchgeführt. Die meteorologischen Eingangsdaten für die Simulationen stammen aus dem regionalen Klimamodell COSMO-CLM. Es wurden Simulationen für das Referenzszenario C20 (1991-2000) und das Zukunftsszenario A1B (2091-2100) durchgeführt. Der Output aus COSMO-CLM zeigte eine hohe Abweichung zu den Messdaten auf, weshalb eine Bias-Korrektur als unumgänglich erachtet wurde. Anhand von Signature Indices, abgeleitet aus den Abflussdauerlinien des korrigierten und unkorrigierten hydrologischen Simulationsoutputs des WHM LARSIM, wurde der BIASKorrektureffekt und der Skaleneffekt untersucht. Die BIAS-Korrektur mit dem empirischen Quantil-Quantil-Mapping-Verfahren erzielte erhebliche Verbesserungen. Der Skaleneffekt zeigte vor allem im Bereich der Spitzenabflüsse Abweichungen. Aus dem meteorologischen wie hydrologischen Modelloutput der korrigierten Datensätze konnte ein deutliches Klimaänderungssignal für die hydrologischen Halbjahre ermittelt werden.