FB241_Gutermann_et_al.pdf, 2.4 MB - MeteoSchweiz - admin.ch
FB241_Gutermann_et_al.pdf, 2.4 MB - MeteoSchweiz - admin.ch
FB241_Gutermann_et_al.pdf, 2.4 MB - MeteoSchweiz - admin.ch
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Eidgenössis<strong>ch</strong>es Departement des Innern EDI<br />
Bundesamt für M<strong>et</strong>eorologie und Klimatologie M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz<br />
Fa<strong>ch</strong>beri<strong>ch</strong>t M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz Nr. 241<br />
Föhnklimatologie Altdorf:<br />
die lange Reihe (1864-2008) und ihre Weiterführung,<br />
Verglei<strong>ch</strong> mit anderen Stationen<br />
Thomas <strong>Gutermann</strong>, Bruno Dürr, Hans Ri<strong>ch</strong>ner, Stephan Bader
Föhnklimatologie Altdorf i<br />
ISSN: 2296-0058<br />
Fa<strong>ch</strong>beri<strong>ch</strong>t M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz Nr. 241<br />
Föhnklimatologie Altdorf:<br />
die lange Reihe (1864-2008) und ihre Weiterführung,<br />
Verglei<strong>ch</strong> mit anderen Stationen<br />
Autoren:<br />
Dr. Thomas <strong>Gutermann</strong><br />
Dr. Bruno Dürr<br />
Prof. Dr. Hans Ri<strong>ch</strong>ner<br />
Dr. Stephan Bader<br />
Empfohlene Zitierung:<br />
<strong>Gutermann</strong> Th., B. Dürr, H. Ri<strong>ch</strong>ner, S. Bader, 2012: Föhnklimatologie Altdorf: die lange Reihe (1864-2008)<br />
und ihre Weiterführung, Verglei<strong>ch</strong> mit anderen Stationen, Fa<strong>ch</strong>beri<strong>ch</strong>t M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, 241, 53 pp.<br />
Herausgeber<br />
Bundesamt für M<strong>et</strong>eorologie und Klimatologie, M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, © 2012<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz<br />
Krähbühlstrasse 58<br />
CH-8044 Züri<strong>ch</strong><br />
T +41 44 256 91 11<br />
www.m<strong>et</strong>eos<strong>ch</strong>weiz.<strong>ch</strong>
ii Föhnklimatologie Altdorf
Föhnklimatologie Altdorf iii<br />
Inh<strong>al</strong>tsverzei<strong>ch</strong>nis<br />
Vorwort ................................................................................................................................................... 1<br />
Zusammenfassung ................................................................................................................................ 2<br />
Résumé .................................................................................................................................................. 3<br />
Riassunto ............................................................................................................................................... 4<br />
Abstract .................................................................................................................................................. 5<br />
1 Gedanken zur Föhnstation Altdorf und zur klassis<strong>ch</strong>en Föhntheorie ....................................... 6<br />
1.1 Topographie und Föhn ................................................................................................................................. 6<br />
1.2 Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen .......................................................................................................... 6<br />
1.3 Bemerkungen zu den Föhntheorien ............................................................................................................ 7<br />
1.4 Altdorf und seine lange Reihe ..................................................................................................................... 7<br />
2 Die 145-jährige Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Klimastation ............................................................................... 9<br />
2.1 Stationsstandorte und Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten ............................................................................................ 10<br />
2.2 Die neue SMN-Station ab 08.12.2008 ......................................................................................................... 12<br />
3 Die Klimareihe (1864 – 2008) ........................................................................................................ 14<br />
3.1 Föhndefinitionen ......................................................................................................................................... 14<br />
3.1.1 1864 - 1900: Subjektiv aufgrund von Messdaten ................................................................................... 14<br />
3.1.2 1901 - 1960: Statistis<strong>ch</strong> objektiv ............................................................................................................ 14<br />
3.1.3 1961 - 2008: Semiquantitativ ................................................................................................................. 14<br />
3.1.4 1984 - 2008: Quantitativ, automatisierte Auswertung ............................................................................ 14<br />
3.2 Homogenisierung der Föhnreihe ............................................................................................................... 16<br />
3.3 Mögli<strong>ch</strong>keiten zur Weiterführung der langen Reihe ................................................................................ 17<br />
3.3.1 Extraktion von Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen aus den 10-Minuten-Föhnindizes .............................................. 18<br />
3.3.2 Bere<strong>ch</strong>nung von Föhnstunden aus 10-Minuten-Föhnindizes ................................................................. 20<br />
3.3.3 Zeitli<strong>ch</strong> höher aufgelöste Föhnzeitreihen - und die Grenzen ihres Nutzens .......................................... 21<br />
3.3.4 Ho<strong>ch</strong>re<strong>ch</strong>nung der Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen auf Stundenwerte ............................................................... 21<br />
3.3.5 Verglei<strong>ch</strong> der simulierten Zeitreihen über die gesamte Länge ............................................................... 22<br />
3.4 Spezielle Auswerteperioden ...................................................................................................................... 23<br />
3.5 Datenbanken ................................................................................................................................................ 24<br />
3.5.1 Basisdaten ............................................................................................................................................. 24<br />
3.5.2 Föhntermine, die "lange Reihe" ............................................................................................................. 25<br />
3.5.3 Föhnk<strong>al</strong>ender und Föhnstunden ............................................................................................................ 26<br />
3.5.4 Zukünftige Spei<strong>ch</strong>erung zur Weiterführung der "langen Reihe" ............................................................. 27<br />
4 Föhnklimatologie .......................................................................................................................... 29<br />
4.1 Föhnvariabilität (inkl. Klimamittel 10- und 30-jährig) ............................................................................... 29<br />
4.2 Jahres- und Tagesgänge (Termine und Stunden) ................................................................................... 32<br />
4.2.1 Jahresgänge .......................................................................................................................................... 32<br />
4.2.2 Tagesgänge ........................................................................................................................................... 33<br />
4.3 Dauer von Föhnperioden ............................................................................................................................ 34<br />
4.4 Föhnspitzenges<strong>ch</strong>windigkeiten ................................................................................................................. 35<br />
4.4.1 Verteilung der Tageswindspitzen ........................................................................................................... 35<br />
4.4.2 Jahresgang der Tageswindspitzen ........................................................................................................ 36<br />
4.4.3 Jahreswindspitzen .................................................................................................................................. 37<br />
4.4.4 Tageszeitli<strong>ch</strong>es Auftr<strong>et</strong>en der Tageswindspitzen ................................................................................... 37<br />
4.5 Statistis<strong>ch</strong>e Eckdaten ................................................................................................................................. 38<br />
5 Verglei<strong>ch</strong> der Föhnhäufigkeiten Altdorf mit andern Stationen ................................................. 39<br />
5.1 1973 - 1982 klimatologis<strong>ch</strong>e Föhntermine mit semiquantitativer M<strong>et</strong>hode ........................................... 39<br />
5.1.1 Tagesgänge ........................................................................................................................................... 41<br />
5.2 1984 - 2008 klimatologis<strong>ch</strong>e Föhntermine mit automatis<strong>ch</strong>er M<strong>et</strong>hode ................................................ 42<br />
5.2.1 Saison<strong>al</strong>er Jahresgang .......................................................................................................................... 45<br />
6 Dank ............................................................................................................................................... 46<br />
7 Literatur ......................................................................................................................................... 47<br />
Anhang A: Abkürzungen .................................................................................................................... 48<br />
Anhang B: Stationskennungen .......................................................................................................... 50<br />
Anhang C: Stationsges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te Altdorf ............................................................................................. 51
iv Föhnklimatologie Altdorf
Föhnklimatologie Altdorf 1<br />
Vorwort<br />
Im Zusammenhang mit dem Überströmen von grösseren Erhebungen ist der Föhn eines der<br />
eindrückli<strong>ch</strong>sten m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Phänomene. Er ist <strong>ch</strong>arakterisiert dur<strong>ch</strong> ein markantes<br />
Wind-, Temperatur- und Feu<strong>ch</strong>tigkeitsverh<strong>al</strong>ten. Ein massives S<strong>ch</strong>adenpotenti<strong>al</strong> - Sturms<strong>ch</strong>äden<br />
an Gebäuden und W<strong>al</strong>d, in früheren Jahrhunderten ganze Dorfbrände - aber au<strong>ch</strong><br />
Klimagunst in der Landwirts<strong>ch</strong>aft waren und sind mit dieser W<strong>et</strong>terers<strong>ch</strong>einung verbunden.<br />
S<strong>ch</strong>on früh wurde desh<strong>al</strong>b dem Föhn au<strong>ch</strong> in der Klimatologie besondere Aufmerksamkeit<br />
ges<strong>ch</strong>enkt.<br />
Besonders markant tritt der Südföhn in den Süd-Nord geri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>en Alpentälern der Zentr<strong>al</strong>und<br />
Nordosts<strong>ch</strong>weiz auf. Vor <strong>al</strong>lem bekannt sind das untere Rhone-, das Hasli-, das Reuss-,<br />
das Linth- und das Alpenrheint<strong>al</strong>.<br />
Mit dem Aufbau des Kliman<strong>et</strong>zes der dam<strong>al</strong>igen Naturfors<strong>ch</strong>enden Gesells<strong>ch</strong>aft begannen<br />
bereits 1864 in Altdorf im Reusst<strong>al</strong> dreim<strong>al</strong> tägli<strong>ch</strong> die regelmässigen Beoba<strong>ch</strong>tungen. Damit<br />
liegt für Altdorf die längste Klimareihe der Alpennordseite mit Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen vor. Vor<br />
dem Standortwe<strong>ch</strong>sel 2008 zur neuen, automatis<strong>ch</strong>en SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong>-Station erlebte die<br />
Klimastation Altdorf nur geringfügige Vers<strong>ch</strong>iebungen. Bis 1954 erfolgten die Beoba<strong>ch</strong>tungen<br />
zu den drei Klimaterminen Morgen, Mittag und Abend über lange Zeiten von derselben<br />
Familie. Ab 1955 kamen Registrierinstrumente zum Einsatz, die ab 1967 au<strong>ch</strong> Windböen<br />
aufzei<strong>ch</strong>nen.<br />
Mit der Publikation dieses Arbeitsberi<strong>ch</strong>tes werden mehrere Ziele verfolgt:<br />
Im Rahmen der aktuellen Diskussionen um Klimaänderungen tau<strong>ch</strong>t au<strong>ch</strong> immer wieder die<br />
Frage auf, ob si<strong>ch</strong> Föhnhäufigkeiten und/oder tageszeitli<strong>ch</strong>e Verteilungen von Föhn geändert<br />
haben. Man sollte davon ausgehen können, dass eine derart lange Reihe eine Antwort auf<br />
diese Frage geben könnte. Wie die An<strong>al</strong>yse zeigt, ist dem aber ni<strong>ch</strong>t so; die Variabilität der<br />
Föhnhäufigkeit von Jahr zu Jahr ist zu gross, um einen statistis<strong>ch</strong> gesi<strong>ch</strong>erten Trend na<strong>ch</strong>weisen<br />
oder aber einen sol<strong>ch</strong>en auss<strong>ch</strong>liessen zu können.<br />
Die naheliegende zweite Frage ist die na<strong>ch</strong> der Existenz von Häufigkeitsmustern, wel<strong>ch</strong>e<br />
si<strong>ch</strong> <strong>al</strong>lenf<strong>al</strong>ls wiederholen könnten. Zwar sind in der Zeitreihe klar unters<strong>ch</strong>eidbare Häufigkeitsphasen<br />
erkennbar, von einer Ges<strong>et</strong>zmässigkeit kann aber ni<strong>ch</strong>t gespro<strong>ch</strong>en werden.<br />
Offenbar dominieren au<strong>ch</strong> hier Chaos und Zuf<strong>al</strong>l wie in vielen anderen m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en<br />
Prozessen au<strong>ch</strong>. Dass umgekehrt eine deutli<strong>ch</strong>e tages- und jahreszeitli<strong>ch</strong>e Variabilität<br />
vorhanden ist, dürfte kaum überras<strong>ch</strong>en, wenn au<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t von vornherein klar ist, wie diese<br />
genau aussieht.<br />
Die l<strong>et</strong>zte Absi<strong>ch</strong>t zielt s<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> darauf hin, die wertvolle lange Reihe für die Zukunft zu<br />
dokumentieren und zu si<strong>ch</strong>ern. So wird versu<strong>ch</strong>t, die Stationsges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te, die Beoba<strong>ch</strong>tungsm<strong>et</strong>hoden<br />
und die Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten festzuh<strong>al</strong>ten, und ihre <strong>al</strong>lfälligen Einflüsse auf<br />
die Datenqu<strong>al</strong>ität abzus<strong>ch</strong>ätzen. Die bisher ni<strong>ch</strong>t lei<strong>ch</strong>t zugängli<strong>ch</strong>en Daten wurden digit<strong>al</strong>isiert,<br />
um sie au<strong>ch</strong> für zukünftige weitere An<strong>al</strong>ysen verfügbar zu haben. Während zu Beginn<br />
der Beoba<strong>ch</strong>tungen die Daten nur gerade drei M<strong>al</strong> pro Tag erhoben wurden, f<strong>al</strong>len die<br />
heutigen Messungen mit der Inb<strong>et</strong>riebnahme der automatis<strong>ch</strong>en ANETZ-Station im Jahre<br />
1981 im 10-Minuten-Rhythmus an. Dur<strong>ch</strong> die Auswertung von par<strong>al</strong>lelen Messungen und<br />
unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en, aber par<strong>al</strong>lel angewandten M<strong>et</strong>hoden zur Bestimmung "Föhn" oder "kein<br />
Föhn", werden Verfahren vorges<strong>ch</strong>lagen, wie die heute anf<strong>al</strong>lenden Daten transformiert<br />
werden können, um sie zu den bisher vorhandenen kompatibel zu ma<strong>ch</strong>en. Auf diese Weise<br />
wird ein Fortführen der wertvollen langen Föhnreihe Altdorf ermögli<strong>ch</strong>t.
2 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Zusammenfassung<br />
Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen wurden in Altdorf im Urner Reusst<strong>al</strong> von 1864 bis 2008 von nur geringfügig<br />
veränderten Stationsstandorten aus dur<strong>ch</strong>geführt. So liegt für dieses Föhnt<strong>al</strong> mit 145<br />
Jahren die wohl längste klimatologis<strong>ch</strong>e Föhnreihe des Alpenraums vor.<br />
Einleitend werden für das Phänomen Föhn kurz die ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>e Entwicklung des<br />
Verständnisses der m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Vorauss<strong>et</strong>zungen, der Art der Föhnbeoba<strong>ch</strong>tung<br />
sowie der darauf aufbauenden Föhntheorien vorgestellt. Nördli<strong>ch</strong> der Alpen und damit au<strong>ch</strong><br />
in Altdorf handelt es si<strong>ch</strong> um Südföhn, da das Gebirgshindernis von Süd na<strong>ch</strong> Nord überströmt<br />
wird.<br />
Übersi<strong>ch</strong>ten zeigen die Stationsstandorte und die vers<strong>ch</strong>iedenen, während 85 Jahren der<br />
glei<strong>ch</strong>en Familie angehörenden Beoba<strong>ch</strong>tenden.<br />
Es wird gezeigt, wie die Föhndefinition im Laufe der Jahre änderte. Gestützt auf die drei<br />
Hauptelemente Temperatur, Feu<strong>ch</strong>tigkeit und Wind wurde ursprüngli<strong>ch</strong> zu den drei klassis<strong>ch</strong>en<br />
Klimaterminen Morgen, Mittag und Abend subjektiv über das Föhnauftr<strong>et</strong>en ents<strong>ch</strong>ieden.<br />
Heute, im Zeit<strong>al</strong>ter der automatis<strong>ch</strong>en Messn<strong>et</strong>ze erlaubt eine speziell entwickelte,<br />
rein quantitative Computerm<strong>et</strong>hode die Föhnbestimmung im 10-Minuten-Interv<strong>al</strong>l. Das<br />
aktuelle Föhnauftr<strong>et</strong>en ist seit Ende 2011 für 12 Stationen der Alpennordseite abrufbar<br />
(http://www.m<strong>et</strong>eos<strong>ch</strong>weiz.<strong>admin</strong>.<strong>ch</strong>/web/de/w<strong>et</strong>ter/aktuelles w<strong>et</strong>ter.html).<br />
Für mehrere Jahre wurden sowohl Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen zu den Klimaterminen gema<strong>ch</strong>t, <strong>al</strong>s<br />
au<strong>ch</strong> die Föhnstunden bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>. Eine Regressionsuntersu<strong>ch</strong>ung zeigt die Umre<strong>ch</strong>nungsmögli<strong>ch</strong>keit<br />
von den früheren Klimaterminen in die später höher aufgelösten Föhnstunden<br />
und umgekehrt.<br />
Mittels statistis<strong>ch</strong>er An<strong>al</strong>ysen wurde eine M<strong>et</strong>hode entwickelt, wel<strong>ch</strong>e es ermögli<strong>ch</strong>t, aus den<br />
objektiv bestimmten Föhnindizes Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen zu extrahieren. Damit kann die<br />
klassis<strong>ch</strong>e lange Föhnreihe nahtlos weitergeführt werden.<br />
Ein Hauptkapitel behandelt die klimatologis<strong>ch</strong>en Aspekte: Ein signifikanter Trend über die<br />
145 Jahre ist ni<strong>ch</strong>t feststellbar. Der Föhn weist aber örtli<strong>ch</strong> wie zeitli<strong>ch</strong> eine grosse Variabilität<br />
auf. Im langjährigen Mittel traten 60 Föhntermine pro Jahr auf (Minimum 1955: 27;<br />
Maximum 1872: 114). Im Jahresgang sind die Monate März bis Mai, in jüngster Zeit April und<br />
Mai am föhnrei<strong>ch</strong>sten. In den Sommermonaten Juni bis August ist der Föhn am seltensten.<br />
Au<strong>ch</strong> tageszeitli<strong>ch</strong> weisen die Monate April und Mai den extremsten Verlauf auf (Minimum<br />
am Morgen, Maximum am späteren Na<strong>ch</strong>mittag). Bei der Windges<strong>ch</strong>windigkeit wurden die<br />
stündli<strong>ch</strong>en Böenmaxima untersu<strong>ch</strong>t: Es ist weder ein langfristiger Trend no<strong>ch</strong> ein deutli<strong>ch</strong>er<br />
Jahresgang feststellbar. Die hö<strong>ch</strong>ste Böenges<strong>ch</strong>windigkeit seit 1967 wurde am 13.<br />
Dezember 1981 mit 157 km/h gemessen.<br />
Abs<strong>ch</strong>liessend wird das Föhnauftr<strong>et</strong>en in Altdorf mit vers<strong>ch</strong>iedenen anderen Stationen der<br />
Alpennordseite vergli<strong>ch</strong>en. In der no<strong>ch</strong> mit dem semiquantitativen Verfahren ausgewert<strong>et</strong>en<br />
Periode 1973 bis 1982 wurden 20 Stationen ausgewert<strong>et</strong>; in Guttannen im Haslit<strong>al</strong> wurden<br />
116 (Maximum), in Interlaken und Sarnen je 3 (Minimum) klimatologis<strong>ch</strong>e Föhntermine im<br />
Jahresmittel ausgezählt. In der 25-jährigen Periode 1984 bis 2008 gelangte die automatis<strong>ch</strong>e<br />
M<strong>et</strong>hode zur Anwendung. Hier trat der Föhn bei den so bearbeit<strong>et</strong>en 15 Stationen im<br />
Jahresmittel in Davos mit 86 am häufigsten und in Züri<strong>ch</strong> mit nur 2 Föhnterminen am<br />
seltensten auf.
Föhnklimatologie Altdorf 3<br />
Résumé<br />
Les observations pour l’étude du fœhn proviennent de la station d’Altdorf, située dans la<br />
v<strong>al</strong>lée de la Reuss (canton d’Uri). De 1864 à 2008, l’emplacement de la station n’a subi que<br />
de minimes modifications au fil des années. On peut ainsi considérer c<strong>et</strong>te série de mesures<br />
de 145 ans comme la plus longue série climatologique <strong>al</strong>pine pour l’étude du fœhn.<br />
Tout d’abord, l’historique de la compréhension du fœhn est brièvement présenté, puis la<br />
façon dont le fœhn a été observé, <strong>et</strong> fin<strong>al</strong>ement les différentes théories qui en sont issues.<br />
Au Nord des Alpes - donc ég<strong>al</strong>ement à Altdorf - il est toujours question de fœhn du Sud,<br />
étant donné que la masse d’air fran<strong>ch</strong>it la <strong>ch</strong>aîne <strong>al</strong>pine depuis le Sud en direction du Nord.<br />
Plusieurs vues d’ensemble montrent les différentes loc<strong>al</strong>isations de la station <strong>et</strong> les divers<br />
observateurs (pendant 85 ans tous membres de la même famille).<br />
La définition du fœhn a évolué au fil des années. A l’origine, on se basait sur les trois<br />
paramètres que sont la température, l’humidité <strong>et</strong> le vent, pour déterminer subjectivement un<br />
épisode de fœhn, <strong>et</strong> cela aux é<strong>ch</strong>éances climatiques classiques: le matin, l’après-midi <strong>et</strong> le<br />
soir. De nos jours, l’utilisation de stations automatiques perm<strong>et</strong> d’identifier quantitativement<br />
un épisode de fœhn par interv<strong>al</strong>les de 10 minutes. Depuis 2011, il est même possible de<br />
suivre son évolution en temps réel dans 12 stations <strong>al</strong>pines.<br />
(http://www.m<strong>et</strong>eos<strong>ch</strong>weiz.<strong>admin</strong>.<strong>ch</strong>/web/fr/m<strong>et</strong>eo/temps actuel.html).<br />
Pendant plusieurs années, les observations de fœhn aux é<strong>ch</strong>éances climatiques classiques<br />
ainsi que les identifications horaires ont été effectuées en par<strong>al</strong>lèle. Une an<strong>al</strong>yse utilisant des<br />
régressions a mis en évidence les correspondances entre les anciennes <strong>et</strong> les nouvelles<br />
séries de mesures.<br />
Une an<strong>al</strong>yse statistique a été utilisée pour développer une méthode perm<strong>et</strong>tant d’extraire les<br />
triples observations des indices de fœhn objectifs. Ceci perm<strong>et</strong>tra une continuité de la série<br />
classique de triples observations.<br />
Un <strong>ch</strong>apitre important traite de l’aspect climatologique du phénomène: aucune tendance<br />
significative n’a pu être mise en évidence durant les 145 ans d’observation. Le fœhn montre<br />
toutefois une grande variabilité aussi bien dans le temps que dans l’espace. En moyenne, on<br />
compte à Altdorf 60 épisodes de fœhn par année (minimum en 1955: 27; maximum en 1872:<br />
114). Sur une année, les mois de mars à mai sont les plus ri<strong>ch</strong>es en épisodes de fœhn,<br />
surtout avril <strong>et</strong> mai pour ces dernières années. Le fœhn est en revan<strong>ch</strong>e très rare durant les<br />
mois d’été. Sur une journée, il est à son minimum le matin <strong>et</strong> à son maximum en fin d’aprèsmidi.<br />
Concernant la vitesse du vent, les raf<strong>al</strong>es maxim<strong>al</strong>es horaires ont été étudiées: aucune<br />
évolution significative n’a pu être mise en évidence, ni sur le long terme, ni sur le cours d’une<br />
année. La raf<strong>al</strong>e maxim<strong>al</strong>e depuis 1967 a été mesurée le 13 décembre 1981: 157 km/h.<br />
Pour conclure, le nombre d’occurrences de fœhn à Altdorf a été comparé à d’autres stations<br />
du nord des Alpes; 20 stations ont été év<strong>al</strong>uées entre 1973 <strong>et</strong> 1982. En moyenne annuelle,<br />
on compte un maximum de 116 épisodes de fœhn à Guttannen dans le Haslit<strong>al</strong> <strong>et</strong> un<br />
minimum de 3 épisodes à Interlaken <strong>et</strong> Sarnen. Durant la période de 25 ans courant entre<br />
1984 <strong>et</strong> 2008, on a utilisé la méthode automatique pour une quinzaine de stations. En<br />
moyenne annuelle, la station de Davos montre un maximum d’occurrences avec 86<br />
épisodes; le minimum a été enregistré à la station de Zuri<strong>ch</strong> avec 2 épisodes.
4 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Riassunto<br />
Il favonio è stato osservato ad Altdorf, nella v<strong>al</strong>le urana della Reuss, d<strong>al</strong> 1864 fino <strong>al</strong> 2008 da<br />
ubicazioni <strong>ch</strong>e hanno subito unicamente cambiamenti margin<strong>al</strong>i durante questo periodo.<br />
Quindi, con 145 anni, questa è probabilmente la più lunga serie climatologica per il favonio<br />
nella regione <strong>al</strong>pina.<br />
Dapprima sono brevemente discussi l’evoluzione nel tempo delle conoscenze<br />
m<strong>et</strong>eorologi<strong>ch</strong>e sul fenomeno del favonio, i m<strong>et</strong>odi per l’osservazione e le teorie risultanti. Al<br />
nord delle Alpi, quindi an<strong>ch</strong>e ad Altdorf, si tratta di favonio da sud poi<strong>ch</strong>é il flusso d’aria<br />
supera l’ostacolo delle Alpi da sud a nord.<br />
Varie panorami<strong>ch</strong>e mostrano le ubicazioni dei posti di osservazione e i diversi osservatori<br />
appartenenti tutti <strong>al</strong>la stessa famiglia <strong>ch</strong>e per 85 eseguirono le osservazioni.<br />
Viene inoltre descritta l’evoluzione della definizione di favonio nel tempo. Originariamente,<br />
nei tre termini classici dell’osservazione climatologica giorn<strong>al</strong>iera (mattino, mezzogiorno e<br />
sera), la presenza del favonio era d<strong>et</strong>erminata sogg<strong>et</strong>tivamente in base a tre elementi<br />
m<strong>et</strong>eorologici princip<strong>al</strong>i: temperatura, umidità e vento. Oggi, nell’era delle r<strong>et</strong>i di misurazione<br />
automati<strong>ch</strong>e, la presenza di favonio è stabilita ogni 10 minuti in maniera quantitativa con<br />
l’aiuto di un software apposito. A partire d<strong>al</strong>la fine del 2011, l’informazione sulla presenza di<br />
favonio o meno è disponibile in tempo re<strong>al</strong>e per 12 stazioni a nord delle Alpi<br />
(http://www.m<strong>et</strong>eos<strong>ch</strong>weiz.<strong>admin</strong>.<strong>ch</strong>/web/it/m<strong>et</strong>eo/tempo attu<strong>al</strong>e.html).<br />
Per diversi anni sono state eseguite le osservazioni per il favonio tre volte <strong>al</strong> giorno e<br />
par<strong>al</strong>lelamente sono state c<strong>al</strong>colate le ore di favonio in base ai v<strong>al</strong>ori delle misurazioni<br />
automati<strong>ch</strong>e. Un’an<strong>al</strong>isi di regressione mostra <strong>ch</strong>e è possibile convertire le osservazioni dei<br />
tre termini climatologici giorn<strong>al</strong>ieri in ore di favonio c<strong>al</strong>colate statisticamente, quindi a<br />
risoluzione più elevata, e viceversa.<br />
Attraverso an<strong>al</strong>isi statisti<strong>ch</strong>e è stato sviluppato un m<strong>et</strong>odo <strong>ch</strong>e perm<strong>et</strong>te di estrarre dagli<br />
indici del favonio, d<strong>et</strong>erminati ogg<strong>et</strong>tivamente, i v<strong>al</strong>ori dei tre termini giorn<strong>al</strong>ieri come nelle<br />
osservazioni climatologi<strong>ch</strong>e. La storica serie di osservazioni può così essere continuata<br />
automaticamente senza interruzioni.<br />
In un capitolo princip<strong>al</strong>e sono trattati gli asp<strong>et</strong>ti climatologici: una tendenza significativa nei<br />
145 anni non è rilevabile. Nel tempo e nello spazio il favonio mostra invece un’elevata<br />
variabilità. Nella media plurienn<strong>al</strong>e vi sono 60 occorrenze l’anno (minimo nel 1955: 27;<br />
massimo nel 1872: 114). Statisticamente, nel corso dell’anno i mesi da marzo fino a maggio,<br />
negli ultimi anni i mesi di aprile e maggio, sono quelli con più favonio. I mesi con il minor<br />
numero di occorrenze sono quelli estivi da giugno fino ad agosto. An<strong>ch</strong>e le variazioni durante<br />
il giorno sono più n<strong>et</strong>te nei mesi di aprile e maggio (minimo <strong>al</strong> mattino, massimo nel tardo<br />
pomeriggio). Per la velocità del vento sono state an<strong>al</strong>izzate le punte orarie, senza rilevare né<br />
una tendenza a lungo termine, né un <strong>ch</strong>iaro ciclo annu<strong>al</strong>e. A partire d<strong>al</strong> 1967, la più <strong>al</strong>ta<br />
raffica di favonio è stata rilevata il 13 dicembre 1981 con 157 km/h.<br />
Infine, la presenza di favonio ad Altdorf è stata paragonata a quella di diverse stazioni a nord<br />
delle Alpi. Sono state an<strong>al</strong>izzate 20 stazioni utilizzando un m<strong>et</strong>odo semi-quantitativo per il<br />
periodo 1973 - 1982. A Guttannen, nell’Haslit<strong>al</strong>, sono state contate 116 (massimo), a<br />
Interlaken e Sarnen 3 (minimo) occorrenze medie annue di favonio per i tre termini giorn<strong>al</strong>ieri<br />
di osservazione climatologica. Durante i 25 anni d<strong>al</strong> 1984 <strong>al</strong> 2008 è stato applicato il m<strong>et</strong>odo<br />
automatico a 15 stazioni. Per la media annu<strong>al</strong>e, Davos ha avuto il massimo di occorrenze<br />
con 86 casi e Zurigo il minimo con 2.
Föhnklimatologie Altdorf 5<br />
Abstract<br />
In Altdorf, in the Uri part of the Reuss V<strong>al</strong>ley, foehn observations have been recorded from<br />
1864 to 2008 at stations whose positions <strong>ch</strong>anged only margin<strong>al</strong>ly during this time. Hence,<br />
with 145 years, this is the longest time series of foehn events in the Alpine massif.<br />
First the history of the understanding of the m<strong>et</strong>eorologic<strong>al</strong> prerequisites for the phenomenon<br />
foehn is briefly discussed, then the way foehn was observed, and the different foehn theories<br />
are presented. Being north of the Alps, the foehn type in Altdorf is a pure south foehn since<br />
the flow over the mountain obstacle is from south to north.<br />
Sever<strong>al</strong> overviews show the different locations of the station and the different observers (who<br />
during 85 years belonged <strong>al</strong>l to the same family).<br />
The <strong>ch</strong>anges of the foehn definitions during the course of time are presented. Based on the<br />
three main param<strong>et</strong>ers temperature, humidity, and wind, the occurrence of foehn was origin<strong>al</strong>ly<br />
subjectively d<strong>et</strong>ermined at the so-c<strong>al</strong>led climate observation times in the morning, at<br />
noon, and in the evening. Today, in the time of automatic observation n<strong>et</strong>works, speci<strong>al</strong> software<br />
<strong>al</strong>lows the identification of foehn in 10-minute interv<strong>al</strong>s. Since end of 2011, the re<strong>al</strong>-time<br />
existence of foehn can be <strong>ch</strong>ecked online for 12 stations north of the Alps<br />
(http://www.m<strong>et</strong>eos<strong>ch</strong>weiz.<strong>admin</strong>.<strong>ch</strong>/web/en/weather/current_weather.html).<br />
For sever<strong>al</strong> years, foehn observations at the three observations times were made, and foehn<br />
hours were computed in par<strong>al</strong>lel. A regression an<strong>al</strong>ysis shows the possibilities for transforming<br />
either the origin<strong>al</strong> observations to foehn hours or vice versa.<br />
A statistic<strong>al</strong> an<strong>al</strong>ysis was used to develop a m<strong>et</strong>hod by whi<strong>ch</strong> triple observations can be<br />
extracted from the objective foehn indices. This will <strong>al</strong>low a seamless continuation of the<br />
classic<strong>al</strong> long time series of the triple observations.<br />
One of the main <strong>ch</strong>apters de<strong>al</strong>s with the climatologic<strong>al</strong> aspects: Over the 145 years, there is<br />
no discernible significant trend in foehn occurrence. Foehn frequencies show a high variability<br />
both in time and location. In the long-term mean, there were 60 occurrences per year<br />
(minimum 1955 with 27, maximum 1872 with 114). The months Mar<strong>ch</strong> to May, in recent<br />
times April and May, show the highest numbers of foehn events during the year. During the<br />
summer months June to August, foehn is rare. The diurn<strong>al</strong> variations are extreme in the<br />
months April and May (minimum in the morning, maximum in late afternoon). As for wind<br />
speed, the gust maxima for ea<strong>ch</strong> hour were an<strong>al</strong>yzed: neither a long-term trend nor a clear<br />
inter-annu<strong>al</strong> variation was found. The highest gust speed since 1967 was measured on<br />
December 13, 1981 with 157 km/h.<br />
Fin<strong>al</strong>ly, the occurrence of foehn in Altdorf is compared with different stations north of the<br />
Alps. During the period 1973 to 1982, 20 stations were investigated using a semi-quantitative<br />
m<strong>et</strong>hod; Guttannen in the Haslit<strong>al</strong> had 116 (maximum), Interlaken and Sarnen had ea<strong>ch</strong> 3<br />
(minimum) foehn events at the three climatologic<strong>al</strong> observation times, these numbers being<br />
the yearly means. During the 25-year period 1984 to 2008, the automatic, quantitative<br />
m<strong>et</strong>hod was applied to 15 stations. As yearly means, Davos had 86 (maximum) and Zuri<strong>ch</strong><br />
had only 2 foehn occurrences.
6 Föhnklimatologie Altdorf<br />
1 Gedanken zur Föhnstation Altdorf und zur klassis<strong>ch</strong>en<br />
Föhntheorie<br />
1.1 Topographie und Föhn<br />
Altdorf liegt im so genannten Gotthard-Quers<strong>ch</strong>nitt, einem für den gesamten Alpenbogen<br />
einzigartigen topographis<strong>ch</strong>en Profil: Die Linie Como-Gotthard-Altdorf-Zug ist die einzige<br />
mehr oder weniger geradlinige Verbindung zwis<strong>ch</strong>en der Alpensüd- und der Alpennordseite<br />
mit nur einer einzigen Kr<strong>et</strong>e, dem Gotthard. Dass die Verbindungswege bis ins 13. Jahrhundert<br />
trotzdem ni<strong>ch</strong>t über diesen Übergang, sondern über Pässe im W<strong>al</strong>lis und in<br />
Graubünden führten, hatte einzig und <strong>al</strong>lein damit zu tun, dass die S<strong>ch</strong>öllenen und der Axen<br />
dam<strong>al</strong>s no<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>wer zu überwindende Hindernisse darstellten. Heute ist der Gotthard-<br />
Quers<strong>ch</strong>nitt - ni<strong>ch</strong>t zul<strong>et</strong>zt wegen der bes<strong>ch</strong>riebenen speziellen Topographie - die wi<strong>ch</strong>tigste<br />
und meistbefahrene Verkehrsa<strong>ch</strong>se im gesamten Alpenraum.<br />
Wie bei praktis<strong>ch</strong> <strong>al</strong>len grösseren Gebirgsmassiven tr<strong>et</strong>en bei bestimmten W<strong>et</strong>terlagen au<strong>ch</strong><br />
im Gotthardquers<strong>ch</strong>nitt warme F<strong>al</strong>lwinde auf. Eine Erklärung besagt, dass die Römer diese<br />
Winde "Favonius" (den Günstigen) nannten, <strong>al</strong>so glei<strong>ch</strong> wie den ihnen von zuhause<br />
bekannten warmen Wind aus Afrika. Dass die beiden Winde m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong> völlig<br />
vers<strong>ch</strong>ieden waren, konnten sie ni<strong>ch</strong>t wissen. Aus "Favonius" entstand im Laufe der Zeit das<br />
Wort "Föhn". Ende des 18. Jahrhunderts begannen si<strong>ch</strong> - vor <strong>al</strong>lem im Alpenraum und in<br />
Grönland - Naturwissens<strong>ch</strong>after (die si<strong>ch</strong> später Klimatologen oder M<strong>et</strong>eorologen nennen<br />
sollten) für Föhn zu interessieren. Wenn au<strong>ch</strong> die vielerorts vorkommenden Föhnwinde<br />
lok<strong>al</strong>e Namen haben, <strong>al</strong>s wissens<strong>ch</strong>aftli<strong>ch</strong>e Fa<strong>ch</strong>bezei<strong>ch</strong>nung wird in der Fa<strong>ch</strong>literatur st<strong>et</strong>s<br />
der Begriff "Föhn" verwend<strong>et</strong> - vor dem 19. Jahrhundert übrigens auss<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> mit<br />
weibli<strong>ch</strong>em Artikel!<br />
1.2 Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
Dass si<strong>ch</strong> gerade der Name "Föhn" <strong>al</strong>s wissens<strong>ch</strong>aftli<strong>ch</strong>er Begriff für die warmen Gebirgswinde<br />
dur<strong>ch</strong>s<strong>et</strong>zte, hat seinen Grund: Im verhältnismässig di<strong>ch</strong>t besiedelten und<br />
fors<strong>ch</strong>ungsmässig sehr aktiven Europa wurden die Föhnwinde im Alpenmassiv ursprüngli<strong>ch</strong><br />
am intensivsten studiert, untersu<strong>ch</strong>t und bes<strong>ch</strong>rieben. Dabei bild<strong>et</strong>en si<strong>ch</strong> im 19. Jahrhundert<br />
zwei S<strong>ch</strong>werpunkte, der eine lag in Österrei<strong>ch</strong>, der andere in der S<strong>ch</strong>weiz. Bis weit ins 20.<br />
Jahrhundert hinein stritten si<strong>ch</strong> die Fors<strong>ch</strong>er über die Föhntheorien, dies ni<strong>ch</strong>t nur zwis<strong>ch</strong>en,<br />
sondern oft au<strong>ch</strong> innerh<strong>al</strong>b der beiden Gruppen (Hann, 1885).<br />
Bereits im 18. Jahrhundert wurden in der S<strong>ch</strong>weiz man<strong>ch</strong>m<strong>al</strong> über viele Jahre W<strong>et</strong>terbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
aufgezei<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> und au<strong>ch</strong> klimatologis<strong>ch</strong> ausgewert<strong>et</strong>. In den "Verhandlungen"<br />
und "Mittheilungen" der seit 1746 bestehenden Naturfors<strong>ch</strong>enden Gesells<strong>ch</strong>aft Züri<strong>ch</strong> finden<br />
si<strong>ch</strong> immer wieder entspre<strong>ch</strong>ende Artikel. Daneben wurden von ihr von 1837 bis 1846<br />
spezielle "M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>e Beoba<strong>ch</strong>tungen" publiziert. 1823 versu<strong>ch</strong>te die dam<strong>al</strong>s neu<br />
gegründ<strong>et</strong>e S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>e Naturfors<strong>ch</strong>ende Gesells<strong>ch</strong>aft (SNG, heute SCNAT), ein nation<strong>al</strong>es<br />
m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>es Messn<strong>et</strong>z aufzubauen. Aber erst am 1. Dezember 1863 konnten die<br />
88 Stationen ihren Routineb<strong>et</strong>rieb aufnehmen, dies na<strong>ch</strong>dem der Bund begonnen hatte, das<br />
Vorhaben massiv zu unterstützen. Eine dieser 88 Stationen war (und ist) Altdorf. Die Daten<br />
wurden zunä<strong>ch</strong>st in einem Büro der Sternwarte der ETH Züri<strong>ch</strong>, in der "S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>en<br />
M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Centr<strong>al</strong>station", gesammelt. 1881 wurde dann die "S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>e M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>e<br />
Centr<strong>al</strong>anst<strong>al</strong>t" gegründ<strong>et</strong> und in Räumli<strong>ch</strong>keiten des ETH-Physikgebäudes an der<br />
Voltastrasse untergebra<strong>ch</strong>t. (Der Assistent, der für die "Bearbeitung" der Daten in der<br />
"Centr<strong>al</strong>station" verantwortli<strong>ch</strong> war, hiess Robert Billwiller. Er wurde erster Direktor der<br />
"Centr<strong>al</strong>anst<strong>al</strong>t" und hat si<strong>ch</strong> selber intensiv mit der Erfors<strong>ch</strong>ung des Föhns befasst).<br />
Es ist sehr erfreuli<strong>ch</strong>, dass die Beoba<strong>ch</strong>tungsm<strong>et</strong>hodik im Laufe der Zeit an vielen Stationen<br />
- speziell au<strong>ch</strong> an der Messstation Altdorf - nur unwesentli<strong>ch</strong> änderte (siehe Kapitel 2). Die<br />
zunehmende Automatisierung der m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Beoba<strong>ch</strong>tungen ermögli<strong>ch</strong>t heute eine<br />
viel feiner aufgelöste Föhnstatistik, aus der si<strong>ch</strong> aber ohne grossen Aufwand die in der<br />
ursprüngli<strong>ch</strong>en Zeitreihe enth<strong>al</strong>tenen Param<strong>et</strong>er extrahieren lassen. Bis heute steht somit für
Föhnklimatologie Altdorf 7<br />
Altdorf eine re<strong>ch</strong>t homogene Zeitreihe mit Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen von 1864 bis 2008 zur<br />
Verfügung.<br />
Ebenf<strong>al</strong>ls 1864 wurden m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>e Messungen im Glarnerland (in Linth<strong>al</strong> und Auen)<br />
aufgenommen. Streiff-Becker (1942) hat diese Messungen von 1864 bis 1939 bezügli<strong>ch</strong><br />
Föhn klimatologis<strong>ch</strong> ausgewert<strong>et</strong>. Wenig später <strong>al</strong>s in Altdorf und Linth<strong>al</strong> wurde an einem<br />
weiteren Föhnfors<strong>ch</strong>ungss<strong>ch</strong>werpunkt - in Innsbruck - damit begonnen, so genannte<br />
Föhntage systematis<strong>ch</strong> aufzuzei<strong>ch</strong>nen. Die dort zur Verfügung stehenden Beoba<strong>ch</strong>tungen<br />
begannen im Jahre 1870, weisen aber leider einige Brü<strong>ch</strong>e auf (Ortner, 2010).<br />
1.3 Bemerkungen zu den Föhntheorien<br />
Die oft "klassis<strong>ch</strong>e Föhntheorie" oder "Lehrbu<strong>ch</strong>theorie" genannte Erklärung für das Phänomen<br />
Föhn besagt, dass si<strong>ch</strong> die Alpen anströmende, relativ feu<strong>ch</strong>te Luft dur<strong>ch</strong> erzwungene<br />
Hebung an den Alpen feu<strong>ch</strong>t-adiabatis<strong>ch</strong> abkühlt, wobei si<strong>ch</strong> Wolken und Regen bilden. Auf<br />
der Leeseite erwärmt si<strong>ch</strong> die Luft beim Absteigen trockenadiabatis<strong>ch</strong>, und errei<strong>ch</strong>t so eine<br />
höhere Temperatur <strong>al</strong>s sie auf glei<strong>ch</strong>er Höhe auf der Anströmseite ursprüngli<strong>ch</strong> hatte. Der<br />
Wärmegewinn der Luftmasse entspri<strong>ch</strong>t dabei der Kondensationswärme des Wasserdampfs.<br />
Diese Theorie ist ein einm<strong>al</strong>ig s<strong>ch</strong>önes Beispiel für die si<strong>ch</strong> in der Atmosphäre abspielenden<br />
thermodynamis<strong>ch</strong>en Prozesse. Allerdings wies die "Innsbrucker S<strong>ch</strong>ule" s<strong>ch</strong>on früh darauf<br />
hin, dass Beoba<strong>ch</strong>tungen entlang des Brenner-Quers<strong>ch</strong>nitts keine Hinweise auf ein feu<strong>ch</strong>tadiabatis<strong>ch</strong>es<br />
Aufsteigen der Luftmassen zeigten. Es mag <strong>al</strong>s ein Versu<strong>ch</strong> zur Beilegung<br />
heftiger Diskussionen gewert<strong>et</strong> werden, dass man si<strong>ch</strong> im frühen 20. Jahrhundert einigte,<br />
einerseits von einem "S<strong>ch</strong>weizer Föhn" oder "Föhn Typ I" und andererseits von einem<br />
"Österrei<strong>ch</strong>er Föhn" oder "Föhn Typ II" zu spre<strong>ch</strong>en; Typ I <strong>al</strong>so mit feu<strong>ch</strong>t-adiabatis<strong>ch</strong>em<br />
Aufsteigen, Typ II mit tot<strong>al</strong>em Stau und ohne Hebung auf der Anströmseite (W<strong>al</strong>ter, 1938).<br />
Tatsa<strong>ch</strong>e ist, dass innerh<strong>al</strong>b der beiden Extrema - <strong>al</strong>so feu<strong>ch</strong>t-adiabatis<strong>ch</strong>e Hebung über die<br />
ganze Hindernishöhe (Typ I) bzw. keinerlei erzwungene Hebung (Typ II) - <strong>al</strong>le Zwis<strong>ch</strong>enstufen<br />
vorkommen können. Je höher das Hindernis ist, desto grösser ist die Wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong>keit,<br />
dass es Ri<strong>ch</strong>tung Typ I geht. Damit ist au<strong>ch</strong> die Diskrepanz in den Ansi<strong>ch</strong>ten zu<br />
erklären: Der Brennerpass liegt auf 1370 m ü.M., der Gotthardpass aber auf 2106 m ü.M.<br />
Somit tritt ein Föhn Typ I am Brenner praktis<strong>ch</strong> nie auf! Es wurde zwar s<strong>ch</strong>on ges<strong>ch</strong>rieben,<br />
dass der Föhn Typ I nur in den Lehrbü<strong>ch</strong>ern existiere, dass dem aber ni<strong>ch</strong>t so ist, weiss<br />
jeder, der im Tessin s<strong>ch</strong>on einm<strong>al</strong> die massiven Nieders<strong>ch</strong>läge bei einer Südföhnlage erlebt<br />
hat. Für eine ausführli<strong>ch</strong>e Diskussion siehe Ri<strong>ch</strong>ner und Hä<strong>ch</strong>ler (2012).<br />
Viele Theorien und Publikationen befassen si<strong>ch</strong> mit der Frage, wesh<strong>al</strong>b die Föhnluft na<strong>ch</strong><br />
dem Passieren der Kr<strong>et</strong>e überhaupt absteigt und ni<strong>ch</strong>t einfa<strong>ch</strong> horizont<strong>al</strong> weiterströmt. Diese<br />
Frage kann bis heute ni<strong>ch</strong>t wirkli<strong>ch</strong> befriedigend beantwort<strong>et</strong> werden. Es s<strong>ch</strong>eint, dass je<br />
na<strong>ch</strong> m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>er Situation der eine oder andere physik<strong>al</strong>is<strong>ch</strong>e Me<strong>ch</strong>anismus dominiert.<br />
Wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong>ste Ursa<strong>ch</strong>e für das Absteigen der Luftmassen ist die Bildung von grossräumigen<br />
Leewellen oder aber ein hydraulis<strong>ch</strong>er Sprung. Für eine Diskussion der vers<strong>ch</strong>iedenen<br />
vorges<strong>ch</strong>lagenen Me<strong>ch</strong>anismen siehe Steinacker (2006).<br />
1.4 Altdorf und seine lange Reihe<br />
Der vorliegende Beri<strong>ch</strong>t ist eine rein klimatologis<strong>ch</strong>e An<strong>al</strong>yse der Föhndaten für Altdorf, zur<br />
eigentli<strong>ch</strong>en Föhntheorie äussert er si<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t. Trotzdem sei darauf hingewiesen, dass si<strong>ch</strong><br />
diese Station und der ganze Gotthard-Quers<strong>ch</strong>nitt für weitere Föhnstudien hervorragend<br />
eignen: Wie eingangs erwähnt, ist der Gotthard-Quers<strong>ch</strong>nitt im ganzen Alpenraum topographis<strong>ch</strong><br />
einzigartig, in dem die T<strong>al</strong>a<strong>ch</strong>sen praktis<strong>ch</strong> re<strong>ch</strong>twinklig zur einzigen Kr<strong>et</strong>e stehen.<br />
Weiter kommt hinzu, dass si<strong>ch</strong> im Norden der Jura befind<strong>et</strong>, wel<strong>ch</strong>er das ras<strong>ch</strong>e Ausräumen<br />
des K<strong>al</strong>tluftsees im Mittelland verhindert. Damit kann eine Föhnphase, bei wel<strong>ch</strong>er der K<strong>al</strong>tluftsee<br />
von der Föhnluft überströmt wird, viele Stunden andauern, dies im Gegensatz z.B.<br />
zur Situation in den Rocky Mountains, wo ein Chinook-Einbru<strong>ch</strong> (<strong>al</strong>so ein Föhneinbru<strong>ch</strong> in<br />
den Rockies) eine zwar heftige, aber re<strong>ch</strong>t kurze Sa<strong>ch</strong>e ist, dur<strong>ch</strong> wel<strong>ch</strong>e die K<strong>al</strong>tluft in<br />
kürzester Zeit in die Ebene hinausges<strong>ch</strong>wemmt wird.
8 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Wir wissen ni<strong>ch</strong>t genau, wesh<strong>al</strong>b gerade Altdorf <strong>al</strong>s Standort für eine Föhnstation ausgewählt<br />
wurde. Es gibt Hinweise, dass das dortige Kapuzinerkloster bereits früher W<strong>et</strong>terbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
vornahm. Ni<strong>ch</strong>t zul<strong>et</strong>zt wegen der immer wieder vorkommenden verheerenden<br />
Brände (Altdorf brannte drei M<strong>al</strong> weitgehend ab, 1400, 1693 und 1799) interessierte man<br />
si<strong>ch</strong> in man<strong>ch</strong>em Föhnt<strong>al</strong> für diesen unheimli<strong>ch</strong>en Wind. In Altdorf b<strong>et</strong>rieb übrigens Pater<br />
Bonifatius Huber im frühen 20. Jahrhundert par<strong>al</strong>lel zur offiziellen Station eine eigene m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>e<br />
und - für die dam<strong>al</strong>ige Zeit eine Pioniertat! - eine luftelektris<strong>ch</strong>e Messstation.<br />
Tatsa<strong>ch</strong>e ist, dass es ein äusserst glückli<strong>ch</strong>er Ents<strong>ch</strong>eid war, in Altdorf eine Messstation aufzubauen.<br />
Und es ist hö<strong>ch</strong>st erfreuli<strong>ch</strong>, dass die dortigen Beoba<strong>ch</strong>tungen konsequent und so<br />
einheitli<strong>ch</strong> wie mögli<strong>ch</strong> während über 140 Jahren fortgeführt wurden. Die Mess- und<br />
Beoba<strong>ch</strong>tungsm<strong>et</strong>hoden haben si<strong>ch</strong> zwar im Laufe der Zeit geändert. Dank Par<strong>al</strong>lelmessungen<br />
und daraus abgeleit<strong>et</strong>en Transformationsverfahren ist aber eine Fortführung der<br />
einzigartigen Zeitreihe au<strong>ch</strong> in Zukunft mögli<strong>ch</strong> (Kapitel 3.3).
Föhnklimatologie Altdorf 9<br />
2 Die 145-jährige Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Klimastation<br />
Die Föhnstation Altdorf ist in einem der wi<strong>ch</strong>tigsten s<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>en Föhntäler, dem<br />
Reusst<strong>al</strong> gelegen.<br />
Figur 2.1: Panoramablick von Norden auf die Region um Altdorf (Blickri<strong>ch</strong>tung 165°, Öffnungswinkel<br />
30°, Augenpunkt 685000/215000, Höhe 5000 m).<br />
Figur 2.2: Topographie des oberen Reusst<strong>al</strong>s mit Vierw<strong>al</strong>dstättersee. Die gestri<strong>ch</strong>elten Linien<br />
entspre<strong>ch</strong>en dem Blickwinkel für das in Figur 2.1 dargestellte Panorama.
10 Föhnklimatologie Altdorf<br />
2.1 Stationsstandorte und Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten<br />
Die Standorte der Föhnstation haben im Verlaufe der Zeit mehrm<strong>al</strong>s gewe<strong>ch</strong>selt. In Tabelle<br />
2.1 sind die genauen Zeitperioden und Koordinaten der vers<strong>ch</strong>iedenen Standorte sowie die<br />
jeweilige Vers<strong>ch</strong>iebung relativ zur vorangehenden Position aufgelist<strong>et</strong>. Figur 2.3 und Figur<br />
<strong>2.4</strong> zeigen die Standorte auf Luftaufnahmen.<br />
Figur 2.3: Positionen der ersten fünf Standorte der Föhnstation (siehe Tab. 2.1). Die türkisfarbene<br />
horizont<strong>al</strong>e Linie entspri<strong>ch</strong>t der Länge von 1 km.<br />
Figur <strong>2.4</strong>: Positionen <strong>al</strong>ler a<strong>ch</strong>t Standorte der Föhnstation (siehe Tab. 2.1). Die horizont<strong>al</strong>e<br />
türkisfarbene Linie entspri<strong>ch</strong>t der Länge von 1 km, die blaue Line stellt die subjektiv definierte<br />
T<strong>al</strong>a<strong>ch</strong>se dar.
Föhnklimatologie Altdorf 11
12 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Die Klimastation erlebte im Laufe der 145-jährigen Reihe bis zum Umzug in das Eidgenössis<strong>ch</strong>e<br />
Verpflegungsmagazin (1955) aussergewöhnli<strong>ch</strong> wenige We<strong>ch</strong>sel der verantwortli<strong>ch</strong>en<br />
Beoba<strong>ch</strong>ter. Ab Stationseröffnung im November 1863 versah Franz Müller (na<strong>ch</strong><br />
dem Testmonat Oktober 1863 mit Dr. Müller) die Beoba<strong>ch</strong>terfunktion bis Ende 1872, <strong>al</strong>so<br />
während neun Jahren. Im Januar 1873 übernahm die Familie Nager die Beoba<strong>ch</strong>tungen für<br />
beinahe 85 Jahre bis September 1958. Darin einges<strong>ch</strong>lossen war eine 3¾-jährige Periode, in<br />
wel<strong>ch</strong>er Par<strong>al</strong>lelbeoba<strong>ch</strong>tungen am <strong>al</strong>ten und neuen Standort Eidgenössis<strong>ch</strong>es Verpflegungsmagazin<br />
gema<strong>ch</strong>t wurden. Bereits ab Januar 1955 aber g<strong>al</strong>ten die Daten des neuen<br />
Standortes <strong>al</strong>s offiziell. In der nun folgenden 55-jährigen Periode im Verpflegungsmagazin<br />
wurden die Beoba<strong>ch</strong>tungen je na<strong>ch</strong> S<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>tdienst dur<strong>ch</strong> vers<strong>ch</strong>iedene Personen ausgeführt.<br />
Am aktuellen neuen Standort sind (wie ab 2005 generell im SMN-N<strong>et</strong>z eingeführt) Augenbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
unabhängig von den automatis<strong>ch</strong>en Messstationen und werden im<br />
separaten N<strong>et</strong>z OBS zusammengefasst. Seit 13. Dezember 2006 werden somit (wie s<strong>ch</strong>on<br />
ab 1978 <strong>al</strong>s zusätzli<strong>ch</strong>e AERO-Station) <strong>al</strong>le drei Stunden zu den a<strong>ch</strong>t SYNOP-Terminen<br />
Augenbeoba<strong>ch</strong>tungen von Person<strong>al</strong> der RUAG Re<strong>al</strong> Estate AG in der Orts<strong>ch</strong>aft Altdorf<br />
ausgeführt, und zwar bei den Koordinaten 691300/191200, 450 m ü.M.<br />
(= 8.63610E/46.86566N).<br />
Die Uhrzeiten, zu denen die Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen vorgenommen wurden, haben im<br />
Verlaufe der Zeit geändert. Tabelle 2.2 gibt einen Überblick über die wi<strong>ch</strong>tigsten Vers<strong>ch</strong>iebungen<br />
der Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten.<br />
Tabelle 2.2: Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten im Verlaufe der Stationsges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te.<br />
Periode*)<br />
Morgen<br />
lok<strong>al</strong> UTC<br />
Mittag<br />
lok<strong>al</strong> UTC<br />
Abend<br />
lok<strong>al</strong> UTC<br />
1864 - 1970 07:30 06:30 13:30 12:30 21:30 20:30<br />
1971 - 1978 06:45 05:45 12:45 11:45 18:45 17:45<br />
1979 - 2008 **) 05:40 **) 11:40 **) 17:40<br />
*) Der We<strong>ch</strong>sel erfolgte jeweils zum Jahreswe<strong>ch</strong>sel<br />
**) Seit der Einführung der Sommerzeit im April 1982 abhängig von der Jahreszeit: 2 h später <strong>al</strong>s<br />
UTC im Sommer, 1 h später <strong>al</strong>s UTC im Winter.<br />
Die massivste Änderung erfolgte zum Jahreswe<strong>ch</strong>sel 1970/71, <strong>al</strong>s die Morgen- und Mittagsbeoba<strong>ch</strong>tung<br />
um je 45 Minuten, die Abendbeoba<strong>ch</strong>tung gar um 2 h 45' vorvers<strong>ch</strong>oben<br />
wurden. Ab 1979 wurden die Zeiten dem 10-Minuten-Rhythmus der automatis<strong>ch</strong>en Messstationen<br />
(ANETZ) angepasst, <strong>al</strong>so um weitere 5' vorvers<strong>ch</strong>oben.<br />
Für die Periode ab 1979 wird die lok<strong>al</strong>e Zeit ni<strong>ch</strong>t angegeben, da diese mit der Einführung<br />
der Sommerzeit je na<strong>ch</strong> Jahreszeit variiert.<br />
Da das Auftr<strong>et</strong>en von Föhn je na<strong>ch</strong> Tageszeit unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> häufig ist (siehe Kapitel 4.2),<br />
müsste si<strong>ch</strong> ein We<strong>ch</strong>sel der Beoba<strong>ch</strong>tungszeiten auf die erfassten Häufigkeiten auswirken.<br />
Die dur<strong>ch</strong> den We<strong>ch</strong>sel 1978/79 (Vorvers<strong>ch</strong>iebung um 5') verursa<strong>ch</strong>ten Änderungen dürften<br />
<strong>al</strong>lerdings derart gering sein, dass sie im statistis<strong>ch</strong>en Raus<strong>ch</strong>en ni<strong>ch</strong>t na<strong>ch</strong>zuweisen sind.<br />
Für den We<strong>ch</strong>sel 1970/71 könnte ein Bru<strong>ch</strong> in den Datenreihen - insbesondere in derjenigen<br />
der Abendbeoba<strong>ch</strong>tungen - erwart<strong>et</strong> werden.<br />
2.2 Die neue SMN-Station ab 08.12.2008<br />
Im Rahmen der Gesamterneuerung des ersten umfassenden Automatis<strong>ch</strong>en Messn<strong>et</strong>zes<br />
(ANETZ) der S<strong>ch</strong>weiz, wel<strong>ch</strong>es in den Jahren 1976 bis 1981 eingeri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> wurde, zum neuen<br />
SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong> (SMN) erfolgte der grösste Standortwe<strong>ch</strong>sel seit Beginn der Beoba<strong>ch</strong>tungen im<br />
Jahre 1864.<br />
Das neue S<strong>ch</strong>weizer Bodenmessn<strong>et</strong>z SMN (SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong>) wurde in einer ersten Etappe von<br />
2003 bis 2009 eingeri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> und löste an teilweise veränderten Standorten und mit vers<strong>ch</strong>iedenen<br />
neuen Messfühlern die bisherigen ANETZ-Stationen ab. Der neue SMN-Standort
Föhnklimatologie Altdorf 13<br />
Altdorf liegt <strong>et</strong>was mehr in der T<strong>al</strong>mitte und näher beim Urnersee, ungefähr 2 km NNW der<br />
bisherigen ANETZ-Station (genaue Lage siehe Kapitel 2.1).<br />
Mit offiziellem Beginn der Beoba<strong>ch</strong>tungen am neuen Ort am 8. Dezember 2008 sind diese<br />
Messungen ni<strong>ch</strong>t mehr im vorliegenden Arbeitsberi<strong>ch</strong>t berücksi<strong>ch</strong>tigt (die bearbeit<strong>et</strong>e Messreihe<br />
umfasst die Periode 1864 - 2008). Erste Verglei<strong>ch</strong>e des Föhnauftr<strong>et</strong>ens am neuen<br />
Standort liegen aber vor. Sie zeigen eine um <strong>et</strong>wa 10 % geringere Föhnhäufigkeit und mehrheitli<strong>ch</strong><br />
lei<strong>ch</strong>t niedrigere Föhnböen-Spitzenges<strong>ch</strong>windigkeiten. Allerdings wurde die absolut<br />
hö<strong>ch</strong>ste Spitzenges<strong>ch</strong>windigkeit innerh<strong>al</strong>b der Verlei<strong>ch</strong>speriode am neuen Standort mit<br />
147.2 km/h gemessen (am <strong>al</strong>ten waren es "nur" 139.7 km/h). Die dreistündli<strong>ch</strong>en Augenbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
werden seit 2006 - losgelöst vom SMN-Standort - in Zusammenhang mit<br />
dem ab 2005 entstandenen Augenbeoba<strong>ch</strong>tungsn<strong>et</strong>z OBS <strong>et</strong>wa 2 km Reusst<strong>al</strong>-aufwärts<br />
ausgeführt.
14 Föhnklimatologie Altdorf<br />
3 Die Klimareihe (1864 – 2008)<br />
3.1 Föhndefinitionen<br />
Während der 145 Jahre der hier bearbeit<strong>et</strong>en Föhnreihe erfolgte die Bestimmung des Föhns<br />
an drei tägli<strong>ch</strong>en Föhn-Klimaterminen. Bis 1970 waren diese 07:30, 13:30 und 21:30 h; ab<br />
1971 wurde der Abendtermin auf 19:30 h festgelegt (siehe Tabelle 2.2). Historis<strong>ch</strong> bedingt<br />
wurden in vier Zeitabs<strong>ch</strong>nitten unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>e M<strong>et</strong>hoden angewandt. Über die Gesamtperiode<br />
g<strong>al</strong>ten aber die <strong>al</strong>lgemein bekannten Föhn-Charakteristiken “erhöhte Temperatur“,<br />
“niedrige Luftfeu<strong>ch</strong>tigkeit“ sowie “hohe Windges<strong>ch</strong>windigkeit (in Altdorf aus SE/S-Ri<strong>ch</strong>tung)<br />
mit markanten Böenspitzen“ <strong>al</strong>s Kriterien für einen klimatologis<strong>ch</strong>en Föhntermin. Ab 1961<br />
kam neu <strong>al</strong>s zwingende Vorauss<strong>et</strong>zung eine nordwärts geri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>e, <strong>al</strong>penüberquerende<br />
Strömung (Windri<strong>ch</strong>tung 90 - 240 Grad) an der 1954 eingeri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>en “Alpenkamm“-Station<br />
Güts<strong>ch</strong> ob Andermatt (2282 m ü.M.) hinzu.<br />
3.1.1 1864 - 1900: Subjektiv aufgrund von Messdaten<br />
Ab 1864 wurden die <strong>ch</strong>arakteristis<strong>ch</strong>en Klimawerte für Föhn primär den Ann<strong>al</strong>en<br />
entnommen. Teilweise erfolgte eine Überprüfung anhand der Origin<strong>al</strong>protokolle der<br />
Beoba<strong>ch</strong>tenden. Die Origin<strong>al</strong>formulare befinden si<strong>ch</strong> in gebundener Form in den sogenannten<br />
“S<strong>ch</strong>warzen Bänden“ im Ar<strong>ch</strong>iv der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz. In diesen Protokollen sind die<br />
entspre<strong>ch</strong>enden Beoba<strong>ch</strong>tungen mehrheitli<strong>ch</strong> in der Rubrik "Bemerkungen" <strong>al</strong>s Föhntermine<br />
hervorgehoben.<br />
3.1.2 1901 - 1960: Statistis<strong>ch</strong> objektiv<br />
Für die Periode 1901 - 1960 erfolgte die Föhnterminbestimmung automatis<strong>ch</strong>. Im Rahmen<br />
einer Dissertation (<strong>Gutermann</strong>, 1970) wurden die Termine computergestützt mit Hilfe des<br />
statistis<strong>ch</strong>en, multivariaten Verfahrens der Diskriminanzan<strong>al</strong>yse bestimmt. Grenzfälle wurden<br />
anhand der Ann<strong>al</strong>en überprüft.<br />
3.1.3 1961 - 2008: Semiquantitativ<br />
Ab 1955 wurde, gestützt auf zum Teil neu inst<strong>al</strong>lierte, registrierende Instrumente, im Klimadienst<br />
jährli<strong>ch</strong> ein Föhnk<strong>al</strong>ender erstellt, wel<strong>ch</strong>er die genauen Zeitpunkte des Beginns und<br />
des Endes jedes Föhnauftritts festhielt (Gensler und Wolfensberger, ab 1983 vers<strong>ch</strong>iedene<br />
Bearbeiter). Die zeitli<strong>ch</strong>e Auflösung dieses K<strong>al</strong>enders b<strong>et</strong>rägt 10 Minuten. Gestützt darauf<br />
wurde eine Föhnstundendatei mit gerund<strong>et</strong>en Föhnstunden erstellt. Diese Datei diente <strong>al</strong>s<br />
Basisinformation für die Auszählung der klimatologis<strong>ch</strong>en Föhntermine. Während zu Beginn<br />
die graphis<strong>ch</strong>en Windstreifen ausgewert<strong>et</strong> werden mussten, stehen seit der Inb<strong>et</strong>riebnahme<br />
der automatis<strong>ch</strong>en ANETZ-Station im Jahr 1978 die benötigten Messwerte in 10-Minuten-<br />
Interv<strong>al</strong>len in digit<strong>al</strong>er Form zur Verfügung.<br />
3.1.4 1984 - 2008: Quantitativ, automatisierte Auswertung<br />
Auf der Basis von Messwerten des automatis<strong>ch</strong>en ANETZ (bzw. SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong>) wurde eine<br />
M<strong>et</strong>hode entwickelt, um Föhn objektiv zu bestimmen (Dürr, 2008). Mit Hilfe einer Verglei<strong>ch</strong>sstation<br />
am Alpenhauptkamm können der Bergwind und andere Windströmungen aus der<br />
lok<strong>al</strong>en Föhnwindri<strong>ch</strong>tung an der Station von Föhn meistens g<strong>et</strong>rennt werden. Zum heutigen<br />
Zeitpunkt ist so bestimmter Föhn ab 1981 auf dem AGF-Server für 18 SMN-Stationen in der<br />
S<strong>ch</strong>weiz und für 7 ZAMG-Stationen in Vorarlberg (Österrei<strong>ch</strong>) verfügbar. Eine Diskussion<br />
dieser Zeitreihe <strong>al</strong>s Ergänzung zur manuell erfassten Föhnreihe ab 1984 wird in Kapitel 5.2<br />
vorgestellt.<br />
Ein grosser Vorteil der automatisierten Föhnbestimmung liegt darin, dass beliebige weitere<br />
Messstationen auf Föhn g<strong>et</strong>est<strong>et</strong> werden können. Damit können au<strong>ch</strong> Stationen untersu<strong>ch</strong>t<br />
werden, wel<strong>ch</strong>e vorher aus Zeitgründen ni<strong>ch</strong>t manuell bearbeit<strong>et</strong> wurden. Na<strong>ch</strong>teile sind,<br />
dass das Verfahren in der vorliegenden Form keine zusätzli<strong>ch</strong>en umliegenden Föhnstationen<br />
miteinbeziehen kann, und dass die seltenen Dimmerföhnfälle, die dur<strong>ch</strong> eine hohe Luftfeu<strong>ch</strong>tigkeit<br />
<strong>ch</strong>arakterisiert sind, no<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t erfasst werden. Für eine d<strong>et</strong>aillierte Bes<strong>ch</strong>reibung
Föhnklimatologie Altdorf 15<br />
der automatisierten Föhnbestimmungsm<strong>et</strong>hode an 12 Föhnstationen, sowie einen quantitativen<br />
Verglei<strong>ch</strong> mit der semiquantitativen Föhnbestimmungsm<strong>et</strong>hode für Altdorf sei auf Dürr<br />
(2008) verwiesen.<br />
Seit Frühjahr 2008 wird mit dem automatisierten Verfahren der Föhnindex für 12 SMN-<br />
Stationen auf der Alpennordseite operationell und in E<strong>ch</strong>tzeit <strong>al</strong>le 10 Minuten dur<strong>ch</strong><br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz für den Prognosedienst bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>. Inzwis<strong>ch</strong>en ist das Verfahren auf drei<br />
weitere Stationen (Luzern, Wädenswil und Züri<strong>ch</strong>-SMA) ausgedehnt worden. Die Tabelle 3.1<br />
gibt eine Übersi<strong>ch</strong>t zu den stationsspezifis<strong>ch</strong>en Faktoren für die automatis<strong>ch</strong>e Föhnauswertung<br />
an den neu hinzugekommenen Stationen (verglei<strong>ch</strong>e au<strong>ch</strong> Dürr 2008, Tabelle 1).<br />
Tabelle 3.1: Untersu<strong>ch</strong>te Stationen, Stationsabkürzung, Summe der Stunden mit Südwind an der<br />
Station bei glei<strong>ch</strong>zeitiger Passströmung aus Ri<strong>ch</strong>tung Nord am Alpenhauptkamm (S) und mittlere<br />
Föhnwindri<strong>ch</strong>tung (dd). Weiter sind der Föhnwindsektor (ds) und die Grenzwerte für die relative<br />
Feu<strong>ch</strong>te (UU), die Differenz der potentiellen Temperatur zum Güts<strong>ch</strong> (Δθ), die vektorielle Windges<strong>ch</strong>windigkeit<br />
(ff) und die 1-Sekunden Böenspitzen (f x f x ) für die automatis<strong>ch</strong>e Föhnbestimmung<br />
angegeben.<br />
Station<br />
Abk.<br />
S<br />
Std.<br />
dd<br />
Grad<br />
ds<br />
Grad<br />
Grenzwerte x für Föhn<br />
Luzern LUZ 1539 120 90 - 190 56 -2.8 3.1 5.8<br />
Wädenswil WAE 550 190 110 - 220 58 -3.7 3.5 5.7<br />
Züri<strong>ch</strong>-SMA SMA 555 160 110 - 200 54 -2.5 3.6 6.7<br />
UU<br />
%<br />
Δθ<br />
K<br />
ff<br />
m/s<br />
f x f x<br />
m/s<br />
Die genauen Kriterien für Altdorf, wel<strong>ch</strong>e im 19. und anfangs des 20. Jahrhunderts für die<br />
Föhnbestimmung angewend<strong>et</strong> wurden, können ni<strong>ch</strong>t mehr im D<strong>et</strong>ail rekonstruiert werden.<br />
Allerdings ist ein Föhneinbru<strong>ch</strong> in Altdorf ein derart deutli<strong>ch</strong>es Ereignis (positiver Temperatursprung,<br />
niedrige Feu<strong>ch</strong>te, abruptes Eins<strong>et</strong>zen eines Südwindes), dass die Frage, ob Föhn<br />
vorhanden ist oder ni<strong>ch</strong>t, in den <strong>al</strong>lermeisten Fällen klar mit Ja oder Nein beantwort<strong>et</strong> werden<br />
kann. In diesem Sinne dürfen die Daten, wel<strong>ch</strong>e <strong>al</strong>s Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen registriert<br />
wurden, <strong>al</strong>s sehr zuverlässig b<strong>et</strong>ra<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> werden. In Tabelle 3.2 sind die auf Messungen beruhenden<br />
Kriterien für die automatisierte Föhnerkennung für die Station Altdorf (Dürr, 2008)<br />
und für die Handauswertungen, bzw. subjektive Föhnbestimmung aufgeführt.<br />
Tabelle 3.2: Kriterien für Föhn an der Föhnstation Altdorf<br />
"automatisiert"<br />
"manuell"<br />
Güts<strong>ch</strong> (GUE) Windri<strong>ch</strong>tung 90° ... 240° 90° … 240°<br />
Altdorf (ALT) Windri<strong>ch</strong>tung 60° … 240° 90° … 240°<br />
Windges<strong>ch</strong>windigkeit vektoriell<br />
gemittelt über 10'<br />
≥ 3.7 m/s -<br />
Böenspitze (3s) ≥ 6.2 m/s > 5 m/s<br />
Lufttemperatur -<br />
Differenz in potentieller<br />
Temperatur ALT minus GUE<br />
positiver Sprung um > 2 K<br />
zum glei<strong>ch</strong>en Vortagestermin<br />
>= -4 K -<br />
relative Luftfeu<strong>ch</strong>te
16 Föhnklimatologie Altdorf<br />
3.2 Homogenisierung der Föhnreihe<br />
Vom 1. Januar 1954 bis zum 30. September 1958 waren sowohl die seit 1. Mai 1901 in<br />
B<strong>et</strong>rieb stehende Station am Standort Nr. 5 (siehe Tabelle 2.1) <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> die neue Station Nr.<br />
6 par<strong>al</strong>lel in B<strong>et</strong>rieb. Damit bestand die Mögli<strong>ch</strong>keit, <strong>al</strong>lfällige Unters<strong>ch</strong>iede der Föhnhäufigkeit<br />
- hervorgerufen dur<strong>ch</strong> lok<strong>al</strong>e Effekte - festzustellen und ans<strong>ch</strong>liessend zu korrigieren,<br />
die Zeitreihen der Beoba<strong>ch</strong>tungen <strong>al</strong>so zu homogenisieren.<br />
Es sei vorweggenommen, dass diese Bemühungen fehls<strong>ch</strong>lugen. Wenn hier trotzdem darauf<br />
eingegangen wird, ges<strong>ch</strong>ieht dies in der Absi<strong>ch</strong>t, auf mögli<strong>ch</strong>e Gefahren aufmerksam zu<br />
ma<strong>ch</strong>en und au<strong>ch</strong> die Grenzen sol<strong>ch</strong>er statistis<strong>ch</strong>er Verfahren, die insbesondere bei der<br />
An<strong>al</strong>yse von diskr<strong>et</strong>en Werten - hier Föhn ja oder nein - aufzuzeigen.<br />
Zunä<strong>ch</strong>st wurden für die Verglei<strong>ch</strong>speriode 01.01.54 bis 30.09.58 die Morgen-, Mittags- und<br />
Abendwerte, wel<strong>ch</strong>e <strong>al</strong>s Monatssummen vorliegen, miteinander vergli<strong>ch</strong>en und über die<br />
ganze Periode gemittelt. Das Resultat ist in Figur 3.1 dargestellt.<br />
Figur 3.1: Föhnhäufigkeiten an den beiden Standorten 5 und 6 während der Periode 1954 bis 1958.<br />
Es fällt auf, dass die Föhnhäufigkeit an der neuen Station zu <strong>al</strong>len Beoba<strong>ch</strong>tungsterminen<br />
grösser ist <strong>al</strong>s am <strong>al</strong>ten Standort. Die Zunahme b<strong>et</strong>rägt rund 12 % und ist sehr glei<strong>ch</strong>mässig<br />
auf die Termine verteilt. Somit ist man versu<strong>ch</strong>t, die neuen Werte an die <strong>al</strong>ten anzupassen,<br />
indem man sie entspre<strong>ch</strong>end korrigiert. Ein t-Test ergibt <strong>al</strong>lerdings einen Wert von 0.3, was<br />
bedeut<strong>et</strong>, dass zwis<strong>ch</strong>en den gefundenen Mittelwerten kein signifikanter Unters<strong>ch</strong>ied<br />
besteht!<br />
Verglei<strong>ch</strong>t man die Mittelwerte der jährli<strong>ch</strong>en Föhnhäufigkeiten in der Periode 1864 bis 1954<br />
mit denjenigen in der Periode 1955 bis 2008, stellt man fest, dass diese praktis<strong>ch</strong> identis<strong>ch</strong><br />
sind; sie b<strong>et</strong>ragen 59.4 bzw. 60.6 Fälle pro Jahr.<br />
B<strong>et</strong>ra<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> man die zu <strong>al</strong>l diesen Mittelwerten dazugehörige Standardabwei<strong>ch</strong>ung, ergibt si<strong>ch</strong><br />
die in Figur 3.2 dargestellte Situation: (i) die Mittelwerte für die beiden Standorte in der Überlappungsperiode<br />
sind kaum vers<strong>ch</strong>ieden, (ii) die Häufigkeiten vor und na<strong>ch</strong> dem Stationswe<strong>ch</strong>sel<br />
sind praktis<strong>ch</strong> identis<strong>ch</strong>, (iii) eine Korrektur würde zu einer unwahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong><br />
s<strong>ch</strong>einenden Abnahme der Häufigkeiten na<strong>ch</strong> dem Stationswe<strong>ch</strong>sel führen. Aufgrund dieser<br />
Resultate ist mit den Daten aus den par<strong>al</strong>lelen Beoba<strong>ch</strong>tungen keine Homogenisierung<br />
mögli<strong>ch</strong> bzw. notwendig.<br />
(Der Vollständigkeit h<strong>al</strong>ber sei erwähnt, dass au<strong>ch</strong> versu<strong>ch</strong>t wurde, mit der Föhnstation Bad<br />
Ragaz <strong>al</strong>s Referenzstation einen mögli<strong>ch</strong>en Unters<strong>ch</strong>ied für die Föhnhäufigkeiten an den<br />
beiden Standorten na<strong>ch</strong>zuweisen, was wegen der grossen Standardabwei<strong>ch</strong>ungen natürli<strong>ch</strong><br />
au<strong>ch</strong> hier ni<strong>ch</strong>t gelingen konnte.)
Föhnklimatologie Altdorf 17<br />
Figur 3.2: Mittelwerte und Standardabwei<strong>ch</strong>ungen für vers<strong>ch</strong>iedene Perioden bzw. Standorte.<br />
Es bleibt die Frage, woher die Unters<strong>ch</strong>iede an den beiden Standorten kommen könnten.<br />
Naheliegend ist die Annahme, dass während der Verglei<strong>ch</strong>speriode die Anströmri<strong>ch</strong>tung aus<br />
synoptis<strong>ch</strong>en Gründen lei<strong>ch</strong>t vers<strong>ch</strong>ieden war von der mehrheitli<strong>ch</strong> vorkommenden Ri<strong>ch</strong>tung.<br />
So ist denkbar, dass eher östli<strong>ch</strong> orientierte Föhnströmungen die neue Station 6 <strong>et</strong>was früher<br />
errei<strong>ch</strong>ten <strong>al</strong>s die Station 5, was zu der beoba<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>en höheren Föhnhäufigkeit an dieser<br />
Station führte. Eine diesbezügli<strong>ch</strong> An<strong>al</strong>yse wurde <strong>al</strong>lerdings ni<strong>ch</strong>t vorgenommen.<br />
3.3 Mögli<strong>ch</strong>keiten zur Weiterführung der langen Reihe<br />
Seit 2008 wird die Information, ob in Altdorf Föhn herrs<strong>ch</strong>t oder ni<strong>ch</strong>t, aus den Daten der<br />
automatis<strong>ch</strong>en Messstation mittels der von Dürr (2008) entwickelten M<strong>et</strong>hode extrahiert<br />
(siehe Kapitel 3.1.4). Diese automatisierte Föhnbestimmung ist operationell eingeführt und<br />
die Resultate werden im Data Warehouse von M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz gespei<strong>ch</strong>ert. Die Beoba<strong>ch</strong>tungen<br />
zu den Klimaterminen Morgen, Mittag und Abend könnten zwar aus den vorhandenen<br />
Messdaten weiterhin manuell extrahiert werden, es muss aber davon ausgegangen<br />
werden, dass dies mangels Person<strong>al</strong> ni<strong>ch</strong>t operationell erfolgen wird. Damit wäre die über<br />
140 Jahre lange Zeitreihe in ihrer ursprüngli<strong>ch</strong>en Form abges<strong>ch</strong>lossen.<br />
Für klimatologis<strong>ch</strong>e Untersu<strong>ch</strong>ungen ist es aber wüns<strong>ch</strong>enswert, eine homogene, weiterlaufende<br />
Zeitreihe zur Verfügung zu haben. Es wurde desh<strong>al</strong>b na<strong>ch</strong> M<strong>et</strong>hoden gesu<strong>ch</strong>t, womit<br />
die bestehende lange Reihe der Beoba<strong>ch</strong>tungen zu den Klimaterminen ungebro<strong>ch</strong>en fortges<strong>et</strong>zt<br />
werden kann. Dabei bilden die Messwerte der Station Altdorf weiterhin die Basis. Die<br />
10-minütli<strong>ch</strong> anf<strong>al</strong>lende Information "Föhn"/"kein Föhn" (siehe Kapitel 3.1.4) bild<strong>et</strong> bereits von<br />
1981 bis 2008 die Basis für die manuelle Bildung der Monatssummen von Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
zu den Klimaterminen.<br />
Die Messstation Altdorf gilt <strong>al</strong>s NBCN-Station (Swiss Nation<strong>al</strong> Basic Climate N<strong>et</strong>work), <strong>al</strong>so<br />
<strong>al</strong>s s<strong>ch</strong>ützenswert, und sie ist dadur<strong>ch</strong> Teil des Nation<strong>al</strong>en Klima-Beoba<strong>ch</strong>tungssystems<br />
GCOS S<strong>ch</strong>weiz (Seiz und Foppa, 2007). Dadur<strong>ch</strong> ist die Fortführung gewährleist<strong>et</strong>, wobei<br />
der S<strong>ch</strong>utz vor <strong>al</strong>lem die Param<strong>et</strong>er Temperatur und Nieders<strong>ch</strong>lag umfasst. Für die Föhnbeurteilung<br />
sind aber insbesondere au<strong>ch</strong> die Luftfeu<strong>ch</strong>tigkeit und die Param<strong>et</strong>er Wind und<br />
Windri<strong>ch</strong>tung wesentli<strong>ch</strong>. Das heisst, Altdorf sollte <strong>al</strong>s vollausgerüst<strong>et</strong>e Messstation den<br />
S<strong>ch</strong>utz für die ununterbro<strong>ch</strong>ene Weiterführung geniessen. Als wesentli<strong>ch</strong>er Zusatzpunkt ist<br />
darauf hinzuweisen, dass für die automatisierte Föhnbestimmung die Messstation Güts<strong>ch</strong><br />
eine massgebli<strong>ch</strong>e Rolle spielt (siehe Kapitel 3.1.4), wel<strong>ch</strong>e jedo<strong>ch</strong> zurzeit ni<strong>ch</strong>t zum NBCN<br />
und damit ni<strong>ch</strong>t zum s<strong>ch</strong>ützenswerten Nation<strong>al</strong>en Klima-Beoba<strong>ch</strong>tungssystems GCOS<br />
S<strong>ch</strong>weiz gehört.
18 Föhnklimatologie Altdorf<br />
3.3.1 Extraktion von Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen aus den 10-Minuten-Föhnindizes<br />
Die automatisierte Föhnbestimmung für jedes 10-Minuteninterv<strong>al</strong>l ist - wie erwähnt - ab 1.<br />
Juni 1981 vorhanden, und die "manuelle" Föhnbestimmung zu den Klimaterminen wurde bis<br />
Ende 2008 weitergeführt. Es existieren somit zwei Zeitreihen über Föhn in Altdorf, die zwar<br />
auf den glei<strong>ch</strong>en Grunddaten - den Messwerten der automatis<strong>ch</strong>en Station - basieren, die<br />
aber mit unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en M<strong>et</strong>hoden erzeugt wurden und eine vers<strong>ch</strong>iedene zeitli<strong>ch</strong>e Auflösung<br />
haben. Diese beiden 331 Monate - <strong>al</strong>so knapp 28 Jahre - langen Zeitreihen bilden eine<br />
gute Basis für die Entwicklung eines automatis<strong>ch</strong>en Transformationsverfahrens.<br />
Die "<strong>al</strong>te" Zeitreihe enthält die Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen ni<strong>ch</strong>t für jeden Tag, sondern nur <strong>al</strong>s<br />
Monatssummen. Bezogen auf das Jahr ist die zeitli<strong>ch</strong>e Auflösung somit ein Monat. Allerdings<br />
wird für jeden der drei Termine (Morgen, Mittag und Abend) die Monatssumme separat<br />
gebild<strong>et</strong>. Diese drei Beoba<strong>ch</strong>tungen pro Tag definieren somit die zeitli<strong>ch</strong>e Auflösung<br />
innerh<strong>al</strong>b des Tages der auf Monate zusammengefassten Zeitreihe. (siehe Figur 3.3)<br />
Figur 3.3: Übersi<strong>ch</strong>t zur Bildung der Monatssummen für das Jahr jj. FT steht für Föhntermin, Mo für<br />
Morgen, Mi für Mittag und Ab für Abend. Die zeitli<strong>ch</strong>e Auflösung innerh<strong>al</strong>b des Jahres ist somit ein<br />
Monat, dies aber separat für jeden der drei Beoba<strong>ch</strong>tungstermine Morgen, Mittag und Abend. Als<br />
sekundäre bzw. zusammengefasste Grössen werden die Monatssummen für <strong>al</strong>le Föhntermine<br />
innerh<strong>al</strong>b eines Monats (Zeile "Tag") bzw. innerh<strong>al</strong>b des Jahres (Kolonne "Jahr jj") gebild<strong>et</strong>. Zur<br />
Verbesserung der Übersi<strong>ch</strong>t wurden die Monate März bis November weggelassen.<br />
Zur Weiterführung der "<strong>al</strong>ten" Zeitreihe wird folgende M<strong>et</strong>hode vorges<strong>ch</strong>lagen:<br />
• In der Zeitreihe der 10-‐Minuten-‐Föhnindizes werden tägli<strong>ch</strong> die<br />
Klimatermin-‐Zeiten ausgewählt, <strong>al</strong>so 05:40 für Morgen, 11:40 für<br />
Mittag und 17:40 UTC für Abend.<br />
• Um diese Zeitpunkte herum werden Fenster von tot<strong>al</strong> je se<strong>ch</strong>s 10-‐<br />
Minuten-‐Interv<strong>al</strong>len gelegt; drei Interv<strong>al</strong>le vor, zwei na<strong>ch</strong> den<br />
Nomin<strong>al</strong>zeit-‐Interv<strong>al</strong>len.<br />
• Sofern innerh<strong>al</strong>b dieser Fenster das automatis<strong>ch</strong>e Verfahren für<br />
mindestens vier der se<strong>ch</strong>s Interv<strong>al</strong>le "Föhn" ergibt, wird für den<br />
b<strong>et</strong>reffenden Klimatermin "Föhn" angenommen.<br />
• Ans<strong>ch</strong>liessend werden aus den Tageswerten die in der "<strong>al</strong>ten"<br />
Reihe übli<strong>ch</strong>en Monatssummen, g<strong>et</strong>rennt für den Morgen-‐, Mittag-‐ und<br />
Abendtermin, gebild<strong>et</strong>.<br />
Eine Verglei<strong>ch</strong>san<strong>al</strong>yse über die 331 Monate hat gezeigt, dass bei der Wahl "vier aus se<strong>ch</strong>s -<br />
Föhnindizes sind notwendig" die beste Übereinstimmung zwis<strong>ch</strong>en den Monatssummen der
Föhnklimatologie Altdorf 19<br />
manuell, semiquantitativ bestimmten Föhnfällen und den automatis<strong>ch</strong> aus den 10-Minuten-<br />
Föhnindizes extrahierten Monatssummen besteht. Die Variationsan<strong>al</strong>yse wurde sowohl mit<br />
Monats- <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> mit Jahressummen dur<strong>ch</strong>geführt; beide ergaben die beste Übereinstimmung<br />
mit der "vier aus se<strong>ch</strong>s"-Formel. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Interv<strong>al</strong>lfenster<br />
(das ja gerade ist), drei Interv<strong>al</strong>le oder zwei Interv<strong>al</strong>le vor der Referenzzeit "Morgen", Mittag"<br />
oder "Abend" beginnt; da Monatssummen gebild<strong>et</strong> werden, glei<strong>ch</strong>en si<strong>ch</strong> <strong>al</strong>lfällige<br />
Unters<strong>ch</strong>iede aus. Ho<strong>ch</strong>gere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> auf ein Jahr ergeben si<strong>ch</strong> für die verwend<strong>et</strong>e<br />
Verglei<strong>ch</strong>speriode mit der klassis<strong>ch</strong>en M<strong>et</strong>hode 58.4, mit der automatis<strong>ch</strong>en 57.2<br />
Föhntermine. Figur 3.4 zeigt den Verglei<strong>ch</strong> der Jahressummen, während Tabelle 3.3 einige<br />
weitere Eckwerte auflist<strong>et</strong>.<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
1985 1990 1995 2000 2005<br />
Figur 3.4: Verlauf der Jahressummen der manuell bestimmten Föhntermine (rot) und den mit obiger<br />
Formel aus den 10-Minuten-Föhnindizes abgeleit<strong>et</strong>en Werten (blau) für die Zeit von 1981 bis 2008. Da<br />
die 10-Minuten-Föhnindexdaten erst ab Juni 1981 vorhanden sind, wurden die Werte für die<br />
Jahressummen für 1981 ho<strong>ch</strong>gere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>. Einige quantitative Angaben finden si<strong>ch</strong> in Tabelle 3.3.<br />
Tabelle 3.3 Verglei<strong>ch</strong> einiger Kennzahlen der manuell bestimmten Föhntermine (Kapitel 3.1.3) und der<br />
aus den 10-Minuten-Föhnindizes abgeleit<strong>et</strong>en Werte (Kapitel 3.1.4), g<strong>et</strong>rennt für Monats- und<br />
Jahressummen. Da die 10-Minuten-Föhnindexdaten erst ab Juni 1981 vorhanden sind, wurden die<br />
Werte für die Jahressummen für 1981 ho<strong>ch</strong>gere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>.<br />
Mittelwert über 331 Monatssummen,<br />
bzw. 28 Jahressummen; manuell<br />
Mittelwert über 331 Monatssummen,<br />
bzw. 28 Jahressummen; abgeleit<strong>et</strong> aus den<br />
automatis<strong>ch</strong> bestimmten Föhnindizes<br />
Monatssummen<br />
Jahressummen<br />
4.79 ± 5.01 58.4 ± 15.3<br />
4.69 ± 5.01 57.2 ± 15.6<br />
Mittlere Differenz 0.103 ± 1.0 1.23 ± 3.7<br />
RMS-Differenz 1.0 3.8<br />
Korrelationskoeffizient 0.98 0.99<br />
max. positive Abwei<strong>ch</strong>ung der abgeleit<strong>et</strong>en Termine +4 +5<br />
max. negative Abwei<strong>ch</strong>ung der abgeleit<strong>et</strong>en Termine -4 -8<br />
Ein Vers<strong>ch</strong>ieben des Zeitfensters um ± 1 h hat keinerlei signifikanten Einfluss auf diese<br />
Kennzahlen. Während <strong>al</strong>so die genaue Lage des Zeitfensters - Morgen, Mittag, Abend - eher
20 Föhnklimatologie Altdorf<br />
unkritis<strong>ch</strong> ist, bestimmt die Kombination aus der Anzahl der notwendigen positiven Föhnindizes<br />
und der Länge des Zeitfensters in klarer Weise die Differenz zwis<strong>ch</strong>en den<br />
Terminsummen: Je geringer die Anzahl der notwendigen positiven Föhnindizes innerh<strong>al</strong>b<br />
des Zeitfensters ist, desto grösser der Übers<strong>ch</strong>uss an extrahierten Terminen, je länger das<br />
Zeitfenster bei glei<strong>ch</strong>bleibender Anzahl notwendiger positiver Föhnindizes ist, desto grösser<br />
die Differenz (Figur 3.5). Grundsätzli<strong>ch</strong> ist jede Kombination "Fensterlänge"/"notwendige<br />
positive Föhnindizes", wel<strong>ch</strong>e auf der Nullebene liegt, für die Extraktion geeign<strong>et</strong>. Der Wert<br />
"vier aus se<strong>ch</strong>s" wurde gewählt, weil die Korrelation der Zeitreihen umso grösser ist, je<br />
länger das Zeitfenster ist; dies lässt si<strong>ch</strong> mit der Tatsa<strong>ch</strong>e erklären, dass ein längeres<br />
Zeitinterv<strong>al</strong>l eine ausgegli<strong>ch</strong>enere Statistik beinh<strong>al</strong>t<strong>et</strong>.<br />
Figur 3.5: Mittlere Differenz der Jahressummen zwis<strong>ch</strong>en den aus 10-Minuten-Föhnindizes extrahierten<br />
Terminen und den manuell bestimmten. Die vertik<strong>al</strong>e A<strong>ch</strong>se bezieht si<strong>ch</strong> auf die Differenz (rot<br />
entspri<strong>ch</strong>t -1, grün 0, viol<strong>et</strong>t +2 Termine), die na<strong>ch</strong> re<strong>ch</strong>ts hinten laufende A<strong>ch</strong>se die Länge des Zeitfensters<br />
(1 bis 7 10-Minuteninterv<strong>al</strong>le), die vordere A<strong>ch</strong>se die Anzahl der notwendigen positiven<br />
Föhnindizes für einen Termin. Die Figur re<strong>ch</strong>ts ist identis<strong>ch</strong> mit der Figur links, ausser dass hier no<strong>ch</strong><br />
die Null-Differenz-Ebene dargestellt wird.<br />
Grundsätzli<strong>ch</strong> stünde au<strong>ch</strong> die Mögli<strong>ch</strong>keit offen, aus beiden Zeitreihen die Anzahl der<br />
(monatli<strong>ch</strong>en) Föhntage zu extrahieren. Ein Föhntag ist definiert <strong>al</strong>s Tag, an wel<strong>ch</strong>em zu<br />
irgend einem Zeitpunkt während einer beliebig kurzen Zeit Föhn herrs<strong>ch</strong>te; Föhntage werden<br />
z.B. in Österrei<strong>ch</strong> erfasst. Da mit diesem Vorgehen die Morgen-, Mittag- und Abendbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
zusammengefasst werden, geht die Information über den tageszeitli<strong>ch</strong>en<br />
Verlauf verloren; dieses Verfahren wurde desh<strong>al</strong>b verworfen.<br />
3.3.2 Bere<strong>ch</strong>nung von Föhnstunden aus 10-Minuten-Föhnindizes<br />
Für bestimmte Untersu<strong>ch</strong>ungen ist es von Interesse, die Anzahl der Föhnstunden innerh<strong>al</strong>b<br />
bestimmter Perioden zu kennen. Für den Zeitraum 1955 bis 2008 wurden Föhnstunden aus<br />
den Stationsdaten bestimmt, indem für jeden Föhnf<strong>al</strong>l die auf eine ganze Stunde gerund<strong>et</strong>en<br />
Zeitpunkte des Föhneinbru<strong>ch</strong>s und des Föhnzusammenbru<strong>ch</strong>s erfasst wurden (siehe Kapitel<br />
3.1.3). Diese Daten bilden die Grundlage vers<strong>ch</strong>iedener Stundendateien (siehe Kapitel 3.5).<br />
Im Zeitraum Juni 1981 bis Ende 2008 konnte eine Verglei<strong>ch</strong>san<strong>al</strong>yse zwis<strong>ch</strong>en den manuell<br />
erfassten Föhnstunden und den automatis<strong>ch</strong> bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>en 10-Minuten-Föhnindizes<br />
vorgenommen werden. Dabei hat si<strong>ch</strong> gezeigt, dass es ni<strong>ch</strong>t sinnvoll ist, einen K<strong>al</strong>ender der<br />
Föhnstunden weiterhin zu führen: Die bisher von 1955 bis 2008 vorhandene Zeitreihe kann<br />
ab 1981 ohne Informationsverluste dur<strong>ch</strong> die Zeitreihe der 10-Minuten-Föhnindizes ers<strong>et</strong>zt<br />
werden. Die An<strong>al</strong>yse zeigt, dass die Gesamtdauer von Föhn zwis<strong>ch</strong>en 1981 und 2008 -<br />
bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> einerseits aus den manuell bestimmten Föhnstunden, andererseits aus der<br />
Summe der 10-Minuten-Föhnindizes - si<strong>ch</strong> nur gerade um 33 h 20' unters<strong>ch</strong>eid<strong>et</strong>, dies<br />
entspri<strong>ch</strong>t 0.25 % (bei einem Tot<strong>al</strong> von 13'050 h).
Föhnklimatologie Altdorf 21<br />
Diese Resultate zeigen, dass eine Weiterführung ab 2009 des Föhnk<strong>al</strong>enders bzw. eine<br />
Extraktion der Föhnstundendatei aus den 10-Minuten-Föhnindizes ni<strong>ch</strong>t sinnvoll ist. Sofern<br />
Bedarf na<strong>ch</strong> derartigen Daten besteht, können diese mit geringem Aufwand direkt aus den<br />
10-Minuten-Föhnindizes bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> werden; Föhnbeginn und -ende können zudem damit<br />
genauer definiert werden.<br />
3.3.3 Zeitli<strong>ch</strong> höher aufgelöste Föhnzeitreihen - und die Grenzen ihres Nutzens<br />
Sowohl bei der Extraktion von Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> bei der Bestimmung der<br />
Föhndauer aus den 10-Minuten-Föhnindizes erzielt man eine wesentli<strong>ch</strong> bessere zeitli<strong>ch</strong>e<br />
Auflösung <strong>al</strong>s diejenige der klassis<strong>ch</strong>en Zeitreihe: bei den Terminen rund 8 Stunden, bei den<br />
Föhndauern 10 Minuten. Damit ergeben si<strong>ch</strong> bei einer Zeitreihenan<strong>al</strong>yse neue Mögli<strong>ch</strong>keiten,<br />
dies aber natürli<strong>ch</strong> erst ab dem 1. Juni 1981.<br />
Wenn es aber darum geht, mittels klimatologis<strong>ch</strong>er An<strong>al</strong>ysen z.B. eine Änderung der Föhnhäufigkeit<br />
na<strong>ch</strong>zuweisen, bleibt man auf die lange, klassis<strong>ch</strong>e Zeitreihe angewiesen. Selbst<br />
dort ist vorläufig keinerlei Trend erkennbar, die Variabilität von Jahr zu Jahr ist sehr ho<strong>ch</strong>.<br />
Die neu errei<strong>ch</strong>te höhere Auflösung kann für F<strong>al</strong>lstudien von Föhn eine grosse Hilfe sein, ihr<br />
Nutzen für die Klimatologie bes<strong>ch</strong>ränkt si<strong>ch</strong> aber darauf, dass die abgeleit<strong>et</strong>en Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
wegen der objektiven M<strong>et</strong>hoden <strong>al</strong>lenf<strong>al</strong>ls homogener ausf<strong>al</strong>len, <strong>al</strong>s dies<br />
früher der F<strong>al</strong>l war.<br />
3.3.4 Ho<strong>ch</strong>re<strong>ch</strong>nung der Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen auf Stundenwerte<br />
Neben den aus historis<strong>ch</strong>en Gründen wi<strong>ch</strong>tigen Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen sind au<strong>ch</strong> die<br />
Summen der Föhnstunden klimatologis<strong>ch</strong> interessant.<br />
Für den Zeitraum 1955 bis 2008 sind - wie erwähnt - sowohl manuell bestimmte Föhntermine<br />
<strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> Föhnstunden (in "e<strong>ch</strong>ten" Stundeninterv<strong>al</strong>len) mit maxim<strong>al</strong>er zeitli<strong>ch</strong>er Auflösung<br />
vorhanden. Die Koppelung der beiden Zeitreihen kann (statistis<strong>ch</strong> gesehen) re<strong>ch</strong>t komfortabel<br />
erfolgen, wurden do<strong>ch</strong> die Daten während 54 Jahren weitgehend unabhängig<br />
voneinander, par<strong>al</strong>lel erfasst. Es ist naheliegend, die effektiven Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen mit<br />
der Anzahl der Föhnstunden für vers<strong>ch</strong>iedene Zusammenfassungen bzw. Summen zu korrelieren.<br />
Dabei zeigte si<strong>ch</strong>, dass die sinnvollste Umre<strong>ch</strong>nung der "<strong>al</strong>ten" Termindaten in Föhnstunden<br />
darin besteht, dass die Terminsummen ganz einfa<strong>ch</strong> mit einem konstanten Faktor<br />
multipliziert werden.<br />
In der Verglei<strong>ch</strong>speriode 1955 bis 2008 wurden insgesamt 26'512 Föhnstunden bzw. 3265<br />
Beoba<strong>ch</strong>tungen von Föhn zu den drei Klimaterminen registriert. Daraus ergeben si<strong>ch</strong> 8.12<br />
Föhnstunden pro Beoba<strong>ch</strong>tung, was dem theor<strong>et</strong>is<strong>ch</strong>en Wert von 8.0 erstaunli<strong>ch</strong> nahe<br />
kommt. Damit wurde wie folgt transformiert:<br />
Anzahl Föhnstunden = 8.12 * Anzahl Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
Re<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> man die Zeitreihe der Monatssummen mit diesem Faktor in Stunden um und korreliert<br />
man diese mit der jeweiligen Stundensumme, so ergibt si<strong>ch</strong> ein Korrelationskoeffizient<br />
von 0.96 (bei einer Sti<strong>ch</strong>probe von 648 Monaten). Die entspre<strong>ch</strong>ende Irrtumswahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong>keit<br />
liegt unter 0.1 %, die Standardabwei<strong>ch</strong>ung bei 0.44 h.<br />
Zur Abs<strong>ch</strong>ätzung der Zuverlässigkeit von Verglei<strong>ch</strong>en der Tagesgänge wurden au<strong>ch</strong> die<br />
Korrelationen der einzelnen Monatssummen von jeweils nur einem der drei Beoba<strong>ch</strong>tungstermine<br />
bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>. Dazu ist es notwendig, die Stundendaten über den Tag zu dritteln. Der<br />
Einfa<strong>ch</strong>heit h<strong>al</strong>ber erfolgte dies innerh<strong>al</strong>b des glei<strong>ch</strong>en Tages: Stundensummen wurden<br />
gebild<strong>et</strong> für die Perioden von 00 bis 08, 09 bis 16 und von 17 bis 24 UTC. Die korrespondierenden<br />
Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen liegen somit ni<strong>ch</strong>t perfekt in der Mitte dieser Zeitinterv<strong>al</strong>le,<br />
wesh<strong>al</strong>b mit einem reduzierten Korrelationskoeffizienten gere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> werden muss. Es zeigt<br />
si<strong>ch</strong> aber, dass die Resultate ganz ähnli<strong>ch</strong> sind. Interessant ist die Tatsa<strong>ch</strong>e, dass die<br />
Standardabwei<strong>ch</strong>ung für die Summen über <strong>al</strong>le Termine grösser (0.44 h) ist <strong>al</strong>s über die<br />
einzelnen Termine (für <strong>al</strong>le drei Termine <strong>et</strong>wa 0.23 h). Grund dafür dürfte die Tatsa<strong>ch</strong>e sein,<br />
dass si<strong>ch</strong> die Mittelwerte für die einzelnen Termine signifikant voneinander unters<strong>ch</strong>eiden
22 Föhnklimatologie Altdorf<br />
(siehe Kapitel 4.2), eine Zeitreihe über Einzeltermine ist somit homogener <strong>al</strong>s wenn <strong>al</strong>le<br />
Termine zusammengefasst werden.<br />
Mit nur drei Terminen wird der Tagesgang zwar s<strong>ch</strong>le<strong>ch</strong>t aufgelöst, eine Weiterführung der<br />
Zeitreihenan<strong>al</strong>yse mit Stundensummen, wel<strong>ch</strong>e si<strong>ch</strong> auf die ursprüngli<strong>ch</strong>en, in der "<strong>al</strong>ten"<br />
Zeitreihe verwend<strong>et</strong>en Beoba<strong>ch</strong>tungstermine beziehen, mag aber wüns<strong>ch</strong>enswert sein und<br />
s<strong>ch</strong>eint, statistis<strong>ch</strong> gesehen, au<strong>ch</strong> zulässig.<br />
Ab 1981 können die Stundensummen mit hoher Genauigkeit direkt aus den 10-Minuten-<br />
Föhnindizes bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> werden, wie dies in Kapitel 3.1.4 diskutiert wurde.<br />
3.3.5 Verglei<strong>ch</strong> der simulierten Zeitreihen über die gesamte Länge<br />
Die Zeitreihe mit den Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen wurde mit der bes<strong>ch</strong>riebenen Transferfunktion<br />
in eine Zeitreihe der Föhnstunden umgere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>.<br />
Die Figur 3.6 zeigt graphis<strong>ch</strong> das Resultat für die Jahressummen. Wie ersi<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong> ist, zeigt<br />
die simulierte Föhnstunden-Zeitreihe eine praktis<strong>ch</strong> identis<strong>ch</strong>e Variabilität über die gesamte<br />
Länge der Zeitreihe. Die rote Linie stellt das mittels Gaussfilter bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>e gleitende Mittel<br />
über 20 Jahre dar. Um einen direkten Verglei<strong>ch</strong> zu erlei<strong>ch</strong>tern, wurden die Termindaten mit<br />
dem bei der Umre<strong>ch</strong>nung verwend<strong>et</strong>en Faktor (8.12) sk<strong>al</strong>iert. Die Übereinstimmung vor 1955<br />
kann ni<strong>ch</strong>t überras<strong>ch</strong>en, da die Stundendaten aus einer linearen Transformation bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong><br />
wurden. Ab 1955 dagegen sind die unabhängig erfassten Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen bzw. Föhnstunden<br />
dargestellt. Entspre<strong>ch</strong>end ist die mittlere RMS-Differenz (root mean square)<br />
zwis<strong>ch</strong>en den sk<strong>al</strong>ierten, jährli<strong>ch</strong>en Daten vor 1955 weniger <strong>al</strong>s 0.5 % (was dem numeris<strong>ch</strong>en<br />
Noise, <strong>al</strong>so der Diskr<strong>et</strong>isierung entspri<strong>ch</strong>t). Im Interv<strong>al</strong>l 1955 bis 2008 b<strong>et</strong>rägt die<br />
RMS-Differenz dagegen 4.7 %; Der Mittelwert der Differenz ist aber au<strong>ch</strong> hier zwingend Null,<br />
da ja die Umre<strong>ch</strong>nungsparam<strong>et</strong>er aus eben diesen Daten bestimmt wurden.<br />
Figur 3.6: Verglei<strong>ch</strong> der Jahressummen der Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen (s<strong>ch</strong>warz, Sk<strong>al</strong>a links) mit den<br />
Jahressummen der Föhnstunden (gelb, Sk<strong>al</strong>a re<strong>ch</strong>ts) für die Periode 1864 bis 2008. Die rote Linie<br />
stellt die mittels Gauss-Tiefpassfilter über 20 Jahre gleitend gemittelten Werte dar. Vor 1955 sind die<br />
Föhnstunden aus den Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>, ab 1955 wurden sie aus den kontinuierli<strong>ch</strong>en<br />
Registrierungen manuell bestimmt.
Föhnklimatologie Altdorf 23<br />
Neben der Zeitreihe der Jahressummen wurden au<strong>ch</strong> die Monatssummen über die ganze<br />
Periode 1864 bis 2008 bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> und miteinander vergli<strong>ch</strong>en. Figur 3.7 zeigt die Gegenüberstellung,<br />
wel<strong>ch</strong>e einm<strong>al</strong> mehr den ausgeprägten Jahresgang der Föhnfälle unterstrei<strong>ch</strong>t. Der<br />
Korrelationskoeffizient zwis<strong>ch</strong>en den Werten ist >0.999. Das mag auf den ersten Blick<br />
selbstverständli<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>einen, <strong>al</strong>lerdings ist zu bedenken, dass in dieser An<strong>al</strong>yse die 53 Jahre<br />
miteinges<strong>ch</strong>lossen sind, während denen Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen und Stundenwerte separat<br />
erfasst wurden.<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez<br />
Figur 3.7: Verglei<strong>ch</strong> der Föhnstunden (grün) mit den Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen (gelb) für einzelne Monate<br />
gemittelt über die Periode 1864 bis 2008. Die Zahlen entspre<strong>ch</strong>en Stunden pro jeweiligen Monat (linke<br />
Sk<strong>al</strong>a) bzw. Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen pro jeweiligen Monat (re<strong>ch</strong>te Sk<strong>al</strong>a). Föhnstunden sind für die Zeit<br />
vor 1955 rekonstruiert. Um einen Verglei<strong>ch</strong> zu erlei<strong>ch</strong>tern, wurde die Sk<strong>al</strong>a für die Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
mit dem Faktor 8 gestreckt.<br />
Diese Überprüfungen zeigen, dass die seit 1864 bestehende, wertvolle klimatologis<strong>ch</strong>e Zeitreihe<br />
der Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen mittels der bes<strong>ch</strong>riebenen Transformationen homogen weitergeführt<br />
werden kann, au<strong>ch</strong> wenn si<strong>ch</strong> die Bestimmungsm<strong>et</strong>hode weitgehend geändert hat.<br />
Dabei spielt es keine Rolle, ob man si<strong>ch</strong> auf Summen von Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen konzentrieren<br />
will oder ob man die Stundensummen bevorzugt.<br />
Eine d<strong>et</strong>aillierte klimatologis<strong>ch</strong>e An<strong>al</strong>yse und Diskussion der Zeitreihen find<strong>et</strong> si<strong>ch</strong> in<br />
Kapitel 4.<br />
3.4 Spezielle Auswerteperioden<br />
Die klimatologis<strong>ch</strong>e An<strong>al</strong>yse und insbesondere die Erfassung der Änderungen im langjährigen<br />
Föhnregime basiert auf dem Verglei<strong>ch</strong> vers<strong>ch</strong>iedener Klimaperioden. Die gesamte<br />
Auswerteperiode umfasst die Jahre von 1864 bis 2008. Innerh<strong>al</strong>b dieser Auswerteperiode<br />
sind vier klassis<strong>ch</strong>e 30-jährige Klimaperioden verfügbar: 1871 bis 1900, 1901 bis 1930, 1931<br />
bis 1960 und 1961 bis 1990.<br />
Neben den klassis<strong>ch</strong>en Klimaperioden werden zwei Auswerteperioden dur<strong>ch</strong> te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e<br />
Vorgaben beziehungsweise dur<strong>ch</strong> veränderte Datenverfügbarkeit definiert. So wurde 1955<br />
an der Messstation Altdorf ein Windmesser mit Windregistrierung inst<strong>al</strong>liert. Dur<strong>ch</strong> die somit<br />
ab 1955 kontinuierli<strong>ch</strong> vorhandene Windaufzei<strong>ch</strong>nung wird es mögli<strong>ch</strong>, die Föhnaktivität in<br />
der Periode 1955 bis 2008 auf Stundenbasis zu erfassen. Vor 1955 liegen <strong>al</strong>le Messdaten<br />
auss<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> <strong>al</strong>s 07:30, 13:30 und 21:30 h MEZ Terminwerte vor (siehe Tabelle 2.2).<br />
Die wohl grösste Änderung in der Messperiode seit 1864 erfolgte 1978 mit der Inst<strong>al</strong>lation<br />
einer automatis<strong>ch</strong>en Messstation. Ab Januar 1981 sind kontinuierli<strong>ch</strong> erfasste Messdaten <strong>al</strong>s<br />
10-Minuten-Werte im DWH verfügbar (siehe Kapitel 3.5).
24 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Speziell b<strong>et</strong>ra<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> wurden die l<strong>et</strong>zten 25 Jahre, <strong>al</strong>so 1984 bis 2008. Die hier vorgestellten<br />
An<strong>al</strong>ysen aus dieser Messperiode basieren auf Stundenwerten, aggregiert aus den 10-<br />
Minuten-Daten. Um die Föhnvariabilität innerh<strong>al</strong>b der vergangenen 25 Jahre aufzuzeigen,<br />
wurden zusätzli<strong>ch</strong> die erste und l<strong>et</strong>zte Dekade (1984 bis 1993 sowie 1999 bis 2008)<br />
gesondert an<strong>al</strong>ysiert.<br />
3.5 Datenbanken<br />
3.5.1 Basisdaten<br />
Die Basisdaten zu den in diesem Beri<strong>ch</strong>t vorgestellten An<strong>al</strong>ysen stammen zum grössten Teil<br />
vom Datenbank-System (Data Warehouse, DWH) der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz (Bundesamt für M<strong>et</strong>eorologie<br />
und Klimatologie). Bis zur Automatisierung des Messn<strong>et</strong>zes liegen die Daten <strong>al</strong>s<br />
Terminwerte vor (siehe Tabelle 2.2). Als Aggregierungsstufen sind vor der Automatisierung<br />
zudem Tages-, Monats- und Jahreswerte verfügbar (Figur 3.8).<br />
Figur 3.8: Terminwerte an der Messstation während des Mittellandföhns vom 2. bis 5. Januar 1919.<br />
Auszug und Darstellung des Datenbank-Systems (Data Warehouse, DWH) der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz. Von<br />
links na<strong>ch</strong> re<strong>ch</strong>ts sind dargestellt: Datum und Zeit UTC (grau hinterlegt); 2m-Temperatur; relative<br />
Luftfeu<strong>ch</strong>tigkeit; Windges<strong>ch</strong>windigkeit; Windri<strong>ch</strong>tung.<br />
Figur 3.9: 10-Minuten-Werte an der Messstation während des Föhneinsatzes vom 8. Dezember 2006.<br />
Auszug und Darstellung des Datenbank-Systems (Data Warehouse, DWH) der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz. Von<br />
links na<strong>ch</strong> re<strong>ch</strong>ts sind dargestellt: Datum und Zeit UTC (grau hinterlegt); 2m-Temperatur; relative<br />
Luftfeu<strong>ch</strong>tigkeit; Windspitze; Windri<strong>ch</strong>tung.
Föhnklimatologie Altdorf 25<br />
Mit der Automatisierung der Messstation im Jahr 1981 sind auf dem DWH-Server der<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz 10-Minuten-Werte sowie die Aggregierungsstufen Stunden-, Tages-, Monatsund<br />
Jahreswerte verfügbar (Figur 3.9).<br />
Die na<strong>ch</strong> der M<strong>et</strong>hode von Dürr (2008) bestimmten 10-Minuten-Föhnindizes werden seit<br />
1981 bis heute wö<strong>ch</strong>entli<strong>ch</strong> auf dem AGF-Server (ftp://www.agf.<strong>ch</strong>/ar<strong>ch</strong>iv/) unabhängig vom<br />
DWH aktu<strong>al</strong>isiert. Die operationelle Bearbeitung auf dem DWH ist ab 2008 verfügbar, und<br />
Datenlücken werden zurzeit no<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t automatis<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong>aggregiert.<br />
Die Dateien auf dem AGF-Server enth<strong>al</strong>ten jeweils die Zeit UTC und den Föhnindex mit den<br />
Werten 0 (kein Föhn), 1 (Föhnmis<strong>ch</strong>luft), 2 (Föhn) und NA („not available“: ni<strong>ch</strong>t verfügbar).<br />
Werte grösser 0 gelten <strong>al</strong>s Föhn. Der Dateiname besteht aus dem Stationskürzel „<strong>al</strong>t“ für<br />
Altdorf, der Kennung für die 10-Jahresperiode (z.B. 8190 für 1981 bis 1990) und einer<br />
Kennung für den Dateimodus (3 bedeut<strong>et</strong> Ausgabe des Föhnindex für sämtli<strong>ch</strong>e Zeits<strong>ch</strong>ritte).<br />
Die m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Basisdaten werden wö<strong>ch</strong>entli<strong>ch</strong> <strong>al</strong>s ASCII-Datei von der<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz via FTP auf den AGF-Server übermittelt. Na<strong>ch</strong>trägli<strong>ch</strong> bearbeit<strong>et</strong>e Reihen der<br />
Basisdaten der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz müssen manuell auf den AGF-Server geladen werden.<br />
Ab 2009 wird der Föhnindex nur no<strong>ch</strong> zentr<strong>al</strong> auf dem DWH-System bestimmt, die Bedeutung<br />
der Werte ist unverändert (siehe Figur 3.10).<br />
Figur 3.10: 10-Minuten Föhnindizes, wie sie vom DWH abgerufen werden können. Es bedeuten:<br />
0: kein Föhn (Föhndauer 0 Minuten); 1 Föhnmis<strong>ch</strong>luft, die Föhnkriterien sind teilweise erfüllt (Föhndauer<br />
10 Minuten); 2: Föhn (Föhndauer 10 Minuten).<br />
3.5.2 Föhntermine, die "lange Reihe"<br />
Für die Erarbeitung der langjährigen Föhnklimatologie, basierend auf den Terminwerten<br />
1864 bis 2008, haben die Autoren eine Excel-Datei mit den monatli<strong>ch</strong>en Föhnterminhäufigkeiten<br />
zusammengestellt (Figur 3.11). Diese ist auf der Web-Seite der Arbeitsgemeins<strong>ch</strong>aft<br />
Föhnfors<strong>ch</strong>ung Rheint<strong>al</strong>-Bodensee (AGF, http://www.agf.<strong>ch</strong>) verfügbar.
26 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Figur 3.11: Auszug aus der Excel-Datei mit den monatli<strong>ch</strong>en Föhnterminhäufigkeiten.<br />
3.5.3 Föhnk<strong>al</strong>ender und Föhnstunden<br />
Die Auswertung der Föhnstunden (Föhn/ni<strong>ch</strong>t Föhn) ab 1955 (die Stundenwerte 1955 bis<br />
1980 sind ni<strong>ch</strong>t im DWH der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz verfügbar) stützt si<strong>ch</strong> auf den internen, ni<strong>ch</strong>t<br />
publizierten Föhnk<strong>al</strong>ender der S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>en M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en Anst<strong>al</strong>t SMA (Vorläufer<br />
der M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz). Erhoben wurden die Stundenwerte vor der Automatisierung anhand der<br />
von der Messstation verfügbaren Papierstreifen der kontinuierli<strong>ch</strong>en me<strong>ch</strong>anis<strong>ch</strong>en Windaufzei<strong>ch</strong>nung.<br />
Die d<strong>et</strong>aillierte Zusammenstellung der Föhnstunden von 1955 bis 2008 erfolgte in<br />
einer Excel-Datei (Figur 3.12) dur<strong>ch</strong> Angabe von Föhnbeginn und -ende.<br />
Figur 3.12: Auszug aus der Excel-Datei mit der Auswertung der Monats- und Jahressummen der<br />
Föhnstunden für die Messperiode 1955 bis 2008.<br />
Die primäre Föhnstundendatei definiert die Föhnperioden in der Excel-Tabelle dur<strong>ch</strong> Angabe<br />
der Anfangs- und Endtermine. Um die Verarbeitung mittels beliebiger Programme zu<br />
erlei<strong>ch</strong>tern, wurde diese in eine Textdatei umgewandelt, in wel<strong>ch</strong>er jede Stunde der Periode<br />
1955 bis 2008 aufgeführt ist (Figur 3.13). Eine Zeile entspri<strong>ch</strong>t einem Tag, der erste Param<strong>et</strong>er<br />
der Zeile definiert das Datum <strong>al</strong>s YYYYMMDD, dann folgen 24 Param<strong>et</strong>er, die für jede<br />
Stunde entweder 1 (für Föhn) oder 0 (kein Föhn) enth<strong>al</strong>ten, sowie ein Param<strong>et</strong>er, der die
Föhnklimatologie Altdorf 27<br />
Tagessumme der Föhnstunden zeigt. Au<strong>ch</strong> diese beiden Dateien sind auf dem Server der<br />
AGF abrufbar.<br />
Figur 3.13: Auszug aus der Text-Datei mit Angaben Föhn/kein Föhn für jede Stunde für die Messperiode<br />
1955 bis 2008. Für eine Bes<strong>ch</strong>reibung der einzelnen Param<strong>et</strong>er siehe Text.<br />
3.5.4 Zukünftige Spei<strong>ch</strong>erung zur Weiterführung der "langen Reihe"<br />
Die im Kapitel 3.3.1 bes<strong>ch</strong>riebene M<strong>et</strong>hode erlaubt die Extraktion von Föhnterminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
aus dem automatis<strong>ch</strong>en Föhnindex. Damit kann die lückenlose Forts<strong>et</strong>zung<br />
der langen Föhnterminreihe 1864 bis 2008 ab dem Jahr 2009 si<strong>ch</strong>ergestellt werden. Die<br />
dazu notwendigen S<strong>ch</strong>ritte sollten mögli<strong>ch</strong>st weitgehend in den operationellen Ablauf der<br />
Datenbearbeitung im W<strong>et</strong>terdienst eingebaut werden. In Tabelle 3.4 ist ein mögli<strong>ch</strong>er Ablauf<br />
skizziert.<br />
Tabelle 3.4: Vors<strong>ch</strong>lag für den Aggregierungsablauf zur Forts<strong>et</strong>zung der klassis<strong>ch</strong>en langen<br />
Föhnreihe.<br />
Aktion zeitli<strong>ch</strong>er Ablauf M<strong>et</strong>hode Spei<strong>ch</strong>erung<br />
Akquisition der 10'-Primärdaten aus<br />
dem SMN<br />
DWH<br />
Bere<strong>ch</strong>nung des<br />
Föhnindex<br />
in Quasi-E<strong>ch</strong>tzeit<br />
Kriterien gemäss<br />
Kapitel 3.1.4<br />
DWH<br />
Na<strong>ch</strong>aggregierung des Föhnindex tägli<strong>ch</strong> Kriterien gemäss<br />
Kapitel 3.1.4<br />
DWH<br />
Extraktion von Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
Morgen, Mittag und Abend<br />
Bildung der Monatssummen g<strong>et</strong>rennt<br />
für Morgen, Mittag und Abend<br />
Bildung der Jahressummen g<strong>et</strong>rennt<br />
für Morgen, Mittag und Abend<br />
tägli<strong>ch</strong> Kapitel 3.3.1 DWH<br />
monatli<strong>ch</strong> (selbsterklärend) DWH<br />
Ergänzung bei AGF<br />
jährli<strong>ch</strong> (selbsterklärend) DWH<br />
Ergänzung bei AGF<br />
Seit April 2008 wird - wie in Kapitel 3.5.1 bereits erwähnt - der Föhnindex an der<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz für die Station Altdorf und 11 weitere SMN-Stationen <strong>al</strong>le 10 Minuten operationell<br />
bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>. Die Bere<strong>ch</strong>nung des Föhnindex im DWH ist lei<strong>ch</strong>t vers<strong>ch</strong>ieden von der für<br />
den AGF-Server angewandten M<strong>et</strong>hode: Das Stundenmittel der Windri<strong>ch</strong>tung und der<br />
potentiellen Temperatur an der Station Güts<strong>ch</strong> wird im DWH <strong>al</strong>s laufendes Stundenmittel<br />
(Mittel über die 6 vergangenen 10-Minutenwerte) bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>, auf dem AGF-Server wird bis<br />
Ende 2010 das ANETZ-Stundenmittel (HH:50 - HH:40), ab 2011 das bürgerli<strong>ch</strong>e Stundenmittel<br />
(HH:10 - HH:00) verwend<strong>et</strong>. Der Einfluss dieser Änderung ist jedo<strong>ch</strong> margin<strong>al</strong>, da nur
28 Föhnklimatologie Altdorf<br />
ganz selten das Föhnende an der T<strong>al</strong>station und das Ende der Südüberströmung an der<br />
Station Güts<strong>ch</strong> zeitli<strong>ch</strong> zusammenf<strong>al</strong>len. Meist tritt das Föhnende in den Tälern deutli<strong>ch</strong> vor<br />
dem Ende der Südüberströmung des Alpenhauptkamms ein. Künftig werden die Föhnterminbeoba<strong>ch</strong>tungen<br />
direkt aus den Zeitreihen des Föhnindex auf dem DWH mit der im<br />
Kapitel 3.3.1 bes<strong>ch</strong>riebenen M<strong>et</strong>hode bestimmt. Ans<strong>ch</strong>liessend werden auf dem DWH die<br />
übli<strong>ch</strong>en Monats- und Jahressummen der Föhnterminbeoba<strong>ch</strong>tungen ab 2009 bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>.<br />
Au<strong>ch</strong> die vorliegende lange Reihe der Monatssummen der Föhntermine 1864 bis 2008 sollte<br />
auf dem DWH ar<strong>ch</strong>iviert, und die Jahressummen entspre<strong>ch</strong>end daraus bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> werden.
Föhnklimatologie Altdorf 29<br />
4 Föhnklimatologie<br />
4.1 Föhnvariabilität (inkl. Klimamittel 10- und 30-jährig)<br />
Das hauptsä<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong>e Merkm<strong>al</strong> im langjährigen Verh<strong>al</strong>ten der Föhnhäufigkeit ist deren ausgeprägte<br />
Ausgegli<strong>ch</strong>enheit. Der Jahresdur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt 1864-2008 liegt bei 60 Beoba<strong>ch</strong>tungsterminen.<br />
Während des grössten Teils der Beoba<strong>ch</strong>tungsreihe liegt das 20-jährige gewi<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>e<br />
Mittel lei<strong>ch</strong>t über oder lei<strong>ch</strong>t unter dieser Marke (Figur 4.1). Die einzige markante Abwei<strong>ch</strong>ung<br />
stellt die Phase um 1910 mit einer deutli<strong>ch</strong> höheren Föhnhäufigkeit dar. Auff<strong>al</strong>lend ist,<br />
dass vor dieser Phase das langjährige Mittel lei<strong>ch</strong>t unter, na<strong>ch</strong> dieser Phase mehrheitli<strong>ch</strong><br />
lei<strong>ch</strong>t über dem oben genannten Gesamtdur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt liegt. Über die gesamte Beoba<strong>ch</strong>tungsreihe<br />
ist kein Trend zu höherer oder geringerer Föhnhäufigkeit feststellbar.<br />
Die grössten Föhnhäufigkeiten zeigen die Jahre 1872 (114 Termine), 1910 (110 Termine),<br />
1960 (95 Termine) sowie 2000 (93 Termine). Mit Ausnahme des Maxim<strong>al</strong>jahres 1872 tr<strong>et</strong>en<br />
Jahre mit hohen Föhnhäufigkeiten bevorzugt in mehrjährigen Phasen mit verstärkter Föhntätigkeit<br />
auf. Verglei<strong>ch</strong>bares in umgekehrter Ri<strong>ch</strong>tung gilt für die Minim<strong>al</strong>jahre. Die geringsten<br />
Föhnhäufigkeiten verzei<strong>ch</strong>nen die Jahre 1955 (27 Termine), 1894 (28 Termine), 1875 (29<br />
Termine) sowie 1921 (31 Termine). Jahre mit sehr geringen Föhnhäufigkeiten sind oft in<br />
mehrjährigen Phasen mit abges<strong>ch</strong>wä<strong>ch</strong>ter Föhntätigkeit zu finden. Der We<strong>ch</strong>sel von Phasen<br />
mit verstärkter und abges<strong>ch</strong>wä<strong>ch</strong>ter Föhntätigkeit erfolgt mehr oder weniger rhythmis<strong>ch</strong> im<br />
Laufe der Zeit (gefilterte Kurve in Figur 4.1).<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000<br />
Figur 4.1: Föhnhäufigkeit 1864 bis 2008. Jährli<strong>ch</strong>e Anzahl Beoba<strong>ch</strong>tungstermine mit Föhn. Die Zahlen<br />
stellen die Summen der Morgen-, Mittags- und Abendbeoba<strong>ch</strong>tungen dar (genaue Zeiten siehe<br />
Tabelle 2.2). Die ausgezogene Linie zeigt das über 20 Jahre gleitende Mittel (Gauss-Tiefpassfilter).<br />
Saison<strong>al</strong> dominiert der Frühling (Figur 4.2). Im langjährigen Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt (1864 bis 2008)<br />
werden im Frühling 25 Föhntermine registriert. Der Frühling bestimmt im Wesentli<strong>ch</strong>en au<strong>ch</strong><br />
den langjährigen Verlauf der Jahres-Föhnhäufigkeit. So zeigt er die markante Zunahme der<br />
Föhnhäufigkeit um 1910 und ebenso die reduzierte Tätigkeit um 1895 sowie um 1955.<br />
Die Saison mit der geringsten Föhnhäufigkeit ist eindeutig der Sommer mit dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong><br />
nur gerade 7 Föhnterminen. Herbst und Winter zeigen ähnli<strong>ch</strong>e Föhnhäufigkeiten mit dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong><br />
15 bzw. 14 Terminen. Der d<strong>et</strong>aillierte Jahresgang (monatli<strong>ch</strong>e Föhnhäufigkeiten)<br />
und dessen Variabilität werden weiter unten näher bespro<strong>ch</strong>en.
30 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Die Bestimmung der Föhnhäufigkeiten zu den drei Beoba<strong>ch</strong>tungsterminen Morgen, Mittag<br />
und Abend (genaue Zeiten siehe Tabelle 2.2) zeigt auf, dass Föhn am Mittags- und am<br />
Abendtermin gegenüber dem Morgentermin rund doppelt so häufig auftritt (Figur 4.3). Im<br />
langjährigen Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt 1864 bis 2008 f<strong>al</strong>len pro Jahr 23 % auf den Morgentermin sowie<br />
38 % bzw. 39 % auf den Mittags- bzw. auf den Abendtermin. Beim Mittags- und Abendtermin<br />
vollzog si<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong> 1920 eine lei<strong>ch</strong>te Zunahme zu Gunsten des Abendtermins. Bis 1920 fielen<br />
auf den Mittagstermin 40 % und auf den Abendtermin 37 % der Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen. Ab<br />
1920 waren es am Mittagstermin 36 % und am Abendtermin 41 %. Der Morgentermin zeigte<br />
sowohl vor <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong> 1920 eine Föhnhäufigkeit von dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong> 23 %.<br />
60<br />
50<br />
Winter<br />
60<br />
50<br />
Frühling<br />
40<br />
40<br />
30<br />
30<br />
20<br />
20<br />
10<br />
10<br />
0<br />
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000<br />
0<br />
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000<br />
60<br />
50<br />
Sommer<br />
60<br />
50<br />
Herbst<br />
40<br />
40<br />
30<br />
30<br />
20<br />
20<br />
10<br />
10<br />
0<br />
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000<br />
0<br />
1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000<br />
Figur 4.2: Jahreszeitli<strong>ch</strong>e Anzahl Beoba<strong>ch</strong>tungstermine mit Föhn 1864 bis 2008. Winter (DJF),<br />
Frühling (MAM), Sommer (JJA) und Herbst (SON). Die Zahlen stellen die Summen der Morgen-,<br />
Mittags- und Abendbeoba<strong>ch</strong>tungen dar (genaue Zeiten siehe Tabelle 2.2). Die ausgezogene Linie<br />
zeigt das über 20 Jahre gleitende Mittel (Gauss-Tiefpassfilter).<br />
Figur 4.3: Jährli<strong>ch</strong>e prozentu<strong>al</strong>e Verteilung der Häufigkeit von Föhn am Morgentermin, am Mittagstermin<br />
und am Abendtermin (genaue Zeiten siehe Tabelle 2.2). Die Datenreihe umfasst <strong>al</strong>le Beoba<strong>ch</strong>tungen<br />
von 1864 bis 2008.
Föhnklimatologie Altdorf 31<br />
In der Klimatologie des Jahresgangs ist vor <strong>al</strong>lem in jüngster Zeit eine auff<strong>al</strong>lende Veränderung<br />
feststellbar (Figur 4.4). In der gesamten Periode 1864 bis 2008 kommt klar zum<br />
Ausdruck, dass das Maximum der Föhnaktivität in den Monaten März bis Mai, <strong>al</strong>so im m<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en<br />
Frühling, auftritt. Ab der Klimaperiode 1961 bis 1990 konzentriert si<strong>ch</strong> das<br />
Maximum nur no<strong>ch</strong> auf die beiden Monate April und Mai. Sehr ausgeprägt zeigt si<strong>ch</strong> dies in<br />
den l<strong>et</strong>zten 30 Jahren (1979 bis 2008). Der März hat seine Stellung <strong>al</strong>s Monat mit hoher<br />
Föhnaktivität verloren. Die bereits bekannte Föhnflaute in den Sommermonaten Juni bis<br />
August kommt im Jahresgang gut zur Geltung. Wieder erhöhte Föhnhäufigkeiten ergeben<br />
si<strong>ch</strong> ans<strong>ch</strong>liessend in den Monaten Oktober bis Februar, bzw. neu bis März. Im Oktober oder<br />
November zei<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> si<strong>ch</strong> je na<strong>ch</strong> An<strong>al</strong>yseperiode ein sekundäres Föhnmaximum ab.<br />
Allerdings sind die dabei errei<strong>ch</strong>ten dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Föhnhäufigkeiten nur geringfügig<br />
höher <strong>al</strong>s in den übrigen Herbst- und Wintermonaten.<br />
12<br />
10<br />
1864-2008<br />
12<br />
10<br />
1871-1900<br />
8<br />
8<br />
6<br />
6<br />
4<br />
4<br />
2<br />
2<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
12<br />
10<br />
1901-1930<br />
12<br />
10<br />
1931-1960<br />
8<br />
8<br />
6<br />
6<br />
4<br />
4<br />
2<br />
2<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
12<br />
10<br />
1961-1990<br />
12<br />
10<br />
1979-2008<br />
8<br />
8<br />
6<br />
6<br />
4<br />
4<br />
2<br />
2<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
0<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Figur 4.4: Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>e Anzahl der monatli<strong>ch</strong>en Föhntermine für vers<strong>ch</strong>iedene Klimaperioden. Auf<br />
den horizont<strong>al</strong>en A<strong>ch</strong>sen sind die Monate Januar (1) bis Dezember (12) aufg<strong>et</strong>ragen. Oben links:<br />
dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>er Jahresgang über die gesamte Periode 1864-2008. Ans<strong>ch</strong>liessend werden die<br />
klassis<strong>ch</strong>en Klimaperioden dargestellt. Unten re<strong>ch</strong>ts: dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>er Jahresgang der l<strong>et</strong>zten 30<br />
Jahre (1979-2008).<br />
In Figur 4.1 fällt auf, dass die Spanne zwis<strong>ch</strong>en dem Maximum und dem Minimum innerh<strong>al</strong>b<br />
einer bestimmten Periode zu Beginn der Reihe grösser ist <strong>al</strong>s gegen Ende der Reihe. Es<br />
stellt si<strong>ch</strong> somit die Frage, ob die Varianz der Föhnhäufigkeit von Jahr zu Jahr im Verlaufe
32 Föhnklimatologie Altdorf<br />
der Zeit abgenommen hat. Verglei<strong>ch</strong>t man die Daten der l<strong>et</strong>zten 30-jährigen Klimaperiode<br />
(1979 bis 2008) mit der ersten (1864 bis 1893), so find<strong>et</strong> si<strong>ch</strong> tatsä<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong> eine relative<br />
Abnahme der Varianz um knapp 20 %. Ein Fisher-Test zeigt <strong>al</strong>lerdings, dass diese Abnahme<br />
statistis<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t signifikant ist.<br />
Figur 4.5 zeigt die relativen Standardabwei<strong>ch</strong>ungen bezügli<strong>ch</strong> des Mittelwertes innerh<strong>al</strong>b der<br />
30- bzw. 40-jährigen Klimaperiode, wel<strong>ch</strong>e auf das b<strong>et</strong>reffende Jahr zentriert ist. Au<strong>ch</strong> wenn<br />
die Abnahme der Varianz der Föhnhäufigkeit von Jahr zu Jahr statistis<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t belegt werden<br />
kann, so legt diese Figur do<strong>ch</strong> nahe, dass zumindest im l<strong>et</strong>zten Jahrhundert ein sol<strong>ch</strong>er<br />
Trend stattgefunden hat. Eine Begründung hierfür ist s<strong>ch</strong>wierig zu finden. Da, wie bereits<br />
erwähnt, der Föhneinsatz in Altdorf ein re<strong>ch</strong>t klares Ereignis darstellt, und die<br />
Beoba<strong>ch</strong>tungen zuverlässig und über lange Zeit dur<strong>ch</strong> die glei<strong>ch</strong>en Personen erfolgten, darf<br />
angenommen werden, dass die Grunddaten homogen sind. Dann aber stellt si<strong>ch</strong> die Frage,<br />
wel<strong>ch</strong>e synoptis<strong>ch</strong>en bzw. klimatologis<strong>ch</strong>en Veränderungen zu diesem Resultat geführt<br />
haben könnten. Interessant ist au<strong>ch</strong> die Tatsa<strong>ch</strong>e, dass die Variabilität seit ca. 1980 wieder<br />
ansteigt.<br />
Um dieses Resultat besser verstehen zu können, müssten au<strong>ch</strong> andere Messstationen<br />
miteinbezogen werden, wobei für diese kaum genügend lange Zeitreihen vorliegen. Es wird<br />
si<strong>ch</strong> somit lohnen, die vorliegende Reihe fortzuführen und in Zukunft auf dieses do<strong>ch</strong> <strong>et</strong>was<br />
überras<strong>ch</strong>ende Verh<strong>al</strong>ten der Zeitreihe zurückzukommen.<br />
rel. Std.<br />
Abw. %<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Figur 4.5: Standardabwei<strong>ch</strong>ungen (in Prozenten des Mittelwertes) der jährli<strong>ch</strong>en Föhnhäufigkeiten<br />
gemittelt über eine Klimaperiode, wel<strong>ch</strong>e auf das b<strong>et</strong>reffende Jahr zentriert ist. Die Dauer der<br />
Klimaperiode b<strong>et</strong>rägt 30 (blaue Kurve) bzw. 40 Jahre (rote Kurve).<br />
4.2 Jahres- und Tagesgänge (Termine und Stunden)<br />
4.2.1 Jahresgänge<br />
1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 Jahr<br />
Ab 1955 sind von der Messreihe Altdorf ausgewert<strong>et</strong>e Föhnstunden verfügbar. Im Mittel<br />
ergeben si<strong>ch</strong> pro Jahr 483 Föhnstunden (1955 bis 2008). In derselben Periode sind es im<br />
Mittel pro Jahr 61 Beoba<strong>ch</strong>tungstermine; in der Periode 1864 bis 2008 sind es 60 Beoba<strong>ch</strong>tungstermine<br />
pro Jahr (siehe Kapitel 4.1).<br />
Der Jahresgang der Föhnstunden zeigt praktis<strong>ch</strong> zu 100 Prozent denselben Verlauf wie der<br />
Jahresgang der Föhntermine (siehe Figur 3.7). Bei beiden Föhnhäufigkeitsan<strong>al</strong>ysen<br />
(Föhntermine, Föhnstunden) tritt markant die Dominanz der beiden Hauptföhnmonate April<br />
und Mai in der jüngsten Dekade 1999-2008 hervor. In der Dekade 1984 bis 1993 ist die<br />
Föhnhäufigkeit im Monat Mai hingegen deutli<strong>ch</strong> reduziert. Während dieser Dekade fällt au<strong>ch</strong>
Föhnklimatologie Altdorf 33<br />
die Föhnhäufigkeit im Februar glei<strong>ch</strong>sam auf sommerli<strong>ch</strong>e Minim<strong>al</strong>werte zurück. Im<br />
Gegenzug kommt es im Oktober zu einem deutli<strong>ch</strong>en Herbstmaximum.<br />
Als Fazit ergibt si<strong>ch</strong>, dass der Jahresgang der Föhnhäufigkeit neben der langfristigen Variabilität<br />
im Zeitinterv<strong>al</strong>l der 30-jährigen Klimaperioden au<strong>ch</strong> eine auff<strong>al</strong>lende dekadis<strong>ch</strong>e Variabilität<br />
aufweist. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Föhntätigkeit mehr oder weniger<br />
regelmässig mehrjährige Phasen mit erhöhter und reduzierter Föhnhäufigkeit zeigt (Figur<br />
4.1).<br />
4.2.2 Tagesgänge<br />
Beim Tagesgang unters<strong>ch</strong>eiden si<strong>ch</strong> die beiden föhnaktivsten Monate April und Mai markant<br />
von <strong>al</strong>len übrigen Monaten. Auss<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> in diesen beiden Monaten ist über die ganze<br />
Periode mit Stundenwerten (1955 bis 2008) ein ausgeprägter Tagesgang feststellbar. Das<br />
Föhnminimum am Vormittag steht dem Föhnmaximum am Abend gegenüber (Figur 4.6). In<br />
der 30-jährigen Periode 1955 bis 1984 ist dieser Tagesgang in abges<strong>ch</strong>wä<strong>ch</strong>ter Form au<strong>ch</strong><br />
im März vorhanden. Seit der Klimaperiode 1961 bis 1990 gehört jedo<strong>ch</strong> der Monat März zur<br />
Gruppe der übrigen Monate ohne wesentli<strong>ch</strong>en Tagesgang.<br />
Figur 4.6: Verglei<strong>ch</strong> der Föhnhäufigkeit im Tagesverlauf gegliedert na<strong>ch</strong> Monaten sowie na<strong>ch</strong> den<br />
Perioden 1955-2008, 1955-1984, 1961-1990 und 1979-2008.<br />
Es fällt der ausgeprägte Tagesgang im Frühling mit dem Häufigkeits-Maximum am frühen<br />
Abend auf. Dies hängt zusammen mit der unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> starken tageszeitli<strong>ch</strong>en Erwärmung<br />
der Alpen und des Mittellandes. Die Alpen sind im Frühling meist no<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>neebedeckt.<br />
Wegen der hohen Albedo des S<strong>ch</strong>nees wird ein Grossteil der Sonneneinstrahlung im Alpenraum<br />
reflektiert. Das Mittelland hingegen wird dur<strong>ch</strong> die intensive Sonneneinstrahlung stark<br />
erwärmt. Aufgrund der no<strong>ch</strong> dünnen Veg<strong>et</strong>ationsdecke wird ein bedeutender Teil der<br />
Sonneneinstrahlung in sensible Wärme umgewandelt. Der sensible Wärmefluss führt zu<br />
einer ras<strong>ch</strong>en Aufheizung der Atmosphäre über dem Mittelland. Gegen den Na<strong>ch</strong>mittag hin<br />
entwickelt si<strong>ch</strong> so über dem Mittelland relativ zum Alpengebi<strong>et</strong> hin ein region<strong>al</strong>es Tiefdruckgebi<strong>et</strong>.<br />
Dieses Tiefdruckgebi<strong>et</strong> erzeugt ein s<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>es Druckgefälle in Ri<strong>ch</strong>tung Mittelland.<br />
Zusammen mit der labilen S<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>tung der Atmosphäre erhöht si<strong>ch</strong> dadur<strong>ch</strong> in den Na<strong>ch</strong>mittagsstunden<br />
die Wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong>keit für das Vordringen des Föhns oft bis weit ins Mittelland<br />
hinaus. In den darauf folgenden Abend- und Na<strong>ch</strong>tstunden wird die Föhnströmung<br />
zusehends dur<strong>ch</strong> die si<strong>ch</strong> nun ras<strong>ch</strong> ausbildenden K<strong>al</strong>tluftseen vom Boden abgehoben. Die
34 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Bildung der nä<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>en K<strong>al</strong>tluftseen wird begünstigt dur<strong>ch</strong> die starke thermis<strong>ch</strong>e Ausstrahlung<br />
aufgrund der no<strong>ch</strong> dünnen Veg<strong>et</strong>ationsdecke im Mittelland.<br />
4.3 Dauer von Föhnperioden<br />
Die Stundendaten für die Periode 1955 bis 2008 bi<strong>et</strong>en die Mögli<strong>ch</strong>keit, die Dauer der<br />
einzelnen Föhnfälle zu ermitteln und eine entspre<strong>ch</strong>ende Statistik zu erzeugen. Figur 4.7<br />
zeigt ein Histogramm der Dauer von Föhnphasen; die Werte sind Anzahl Fälle pro Jahr.<br />
Figur 4.8 stellt dieselben Daten dar, in diesem F<strong>al</strong>l <strong>al</strong>s kumulative Häufigkeiten.<br />
Figur 4.7: Histogramm der Föhndauer ≤24 h.<br />
Auf der vertik<strong>al</strong>en A<strong>ch</strong>se ist die Anzahl pro<br />
Jahr aufg<strong>et</strong>ragen, unterh<strong>al</strong>b der Säulen ist die<br />
Dauer in Stunden angegeben.<br />
Figur 4.8: Kumulative Häufigkeiten der Föhnphasen<br />
≤24 h; die Bedeutung der A<strong>ch</strong>sen ist<br />
dieselbe wie in Figur 4.7.<br />
Je kürzer die Föhnphasen desto häufiger tr<strong>et</strong>en sie auf. Eine Häufung für Phasen mit einer<br />
bestimmten Länge ist ni<strong>ch</strong>t auszuma<strong>ch</strong>en; das geringe relative Maximum bei 14 bis 16<br />
Stunden dürfte zufällig sein.<br />
Interessant sind die längsten Föhnphasen, die im Zeitraum 1955 bis 2008 beoba<strong>ch</strong>t<strong>et</strong><br />
wurden: vom 23. April 1993, 10 UTC bis am 29. April, 04 UTC wehte der Föhn in Altdorf<br />
ununterbro<strong>ch</strong>en während 138 Stunden. Die nä<strong>ch</strong>stlängeren Phasen sind dann "nur" 95<br />
Stunden bzw. kürzer; die zehn längsten Phasen in der Beoba<strong>ch</strong>tungsperiode dauerten<br />
zwis<strong>ch</strong>en 76 und 138 Stunden.<br />
Figur 4.9: Histogramm der Pausen einer bestimmten Dauer zwis<strong>ch</strong>en einzelnen Föhnphasen. Auf der<br />
vertik<strong>al</strong>en A<strong>ch</strong>se ist die Anzahl pro Jahr aufg<strong>et</strong>ragen, unterh<strong>al</strong>b der Säulen ist die Dauer in Stunden<br />
angegeben.<br />
Ähnli<strong>ch</strong> wie die Föhndauer können au<strong>ch</strong> die Pausen zwis<strong>ch</strong>en einzelnen Föhneinbrü<strong>ch</strong>en<br />
bestimmt werden. Hier dürften vor <strong>al</strong>lem die kurzen Pausen zwis<strong>ch</strong>en einzelnen Vorstössen<br />
innerh<strong>al</strong>b einer Föhnphase interessieren; aus diesem Grund wurden nur Unterbrü<strong>ch</strong>e<br />
ausgewert<strong>et</strong>, die maxim<strong>al</strong> 24 h dauerten (Figur 4.9). Es fällt auf, dass kurze Föhnpausen bis<br />
5 Stunden viel häufiger auftr<strong>et</strong>en <strong>al</strong>s längere. Dies dürfte damit zusammenhängen, dass<br />
au<strong>ch</strong> während ein und derselben synoptis<strong>ch</strong>en Föhnlage der Föhn - wegen der Überla-
Föhnklimatologie Altdorf 35<br />
gerung mit lok<strong>al</strong>en, thermis<strong>ch</strong>en Windsystemen - in tiefen Lagen ab und zu zusammenbri<strong>ch</strong>t.<br />
Die Zeiten zwis<strong>ch</strong>en den einzelnen synoptis<strong>ch</strong>en Föhnlagen dagegen sind dur<strong>ch</strong> den<br />
grössersk<strong>al</strong>igen W<strong>et</strong>terablauf bestimmt.<br />
4.4 Föhnspitzenges<strong>ch</strong>windigkeiten<br />
Die An<strong>al</strong>yse der tägli<strong>ch</strong>en Windspitzen na<strong>ch</strong> Windspitzenklassen basiert auf der in Kapitel<br />
3.5 definierten 25jährigen Messperiode 1984-2008 mit ho<strong>ch</strong>aufgelösten Messdaten. Um die<br />
dekadis<strong>ch</strong>e Variabilität herauszuarbeiten, werden neben der gesamten Periode zusätzli<strong>ch</strong><br />
die Perioden 1984-1993 und 1999-2008 untersu<strong>ch</strong>t. Absolute Jahreswindspitzen liegen seit<br />
1967 vor.<br />
4.4.1 Verteilung der Tageswindspitzen<br />
Die Verteilung der Tageswindspitzen (Figur 4.10) zeigt eine klare Häufung um 20 m/s<br />
(72 km/h). Diese Häufung ist vor <strong>al</strong>lem in den Jahreszeiten Frühling bis Herbst zu beoba<strong>ch</strong>ten.<br />
Im Winter häufen si<strong>ch</strong> die Windspitzen um 25 m/s (90 km/h). Die saison<strong>al</strong>en Häufungen<br />
zwis<strong>ch</strong>en 20 m/s und 25 m/s dokumentieren s<strong>ch</strong>ön, dass es si<strong>ch</strong> beim Föhn norm<strong>al</strong>erweise<br />
um eine re<strong>ch</strong>t heftige Windentwicklung handelt.<br />
Figur 4.10: Saison<strong>al</strong>e Häufigkeit der Tageswindspitzen 1984-2008.<br />
Figur 4.11: Saison<strong>al</strong>e Häufigkeit der Tageswindspitzen 1984-1993 (links) und 1999-2008 (re<strong>ch</strong>ts).<br />
Die Verteilung der Windspitzenhäufigkeiten hat si<strong>ch</strong> in der untersu<strong>ch</strong>ten 25-jährigen Messperiode<br />
1984 bis 2008 ni<strong>ch</strong>t wesentli<strong>ch</strong> verändert (Figur 4.11). Die <strong>ch</strong>arakteristis<strong>ch</strong>e Häufung<br />
um 20 m/s ist sowohl in der Dekade 1984 bis 1993 <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> in der Dekade 1999 bis 2008 zu<br />
beoba<strong>ch</strong>ten. Au<strong>ch</strong> die absoluten Häufigkeiten sind in beiden Dekaden verglei<strong>ch</strong>bar.
36 Föhnklimatologie Altdorf<br />
4.4.2 Jahresgang der Tageswindspitzen<br />
Höhere Tageswindspitzen (ab 15 m/s bzw. 54 km/h) tr<strong>et</strong>en am häufigsten in den Monaten<br />
April und Mai auf (Figur 4.12). Es sind die beiden föhn-dominanten Monate ab der zweiten<br />
Hälfte des 20. Jahrhunderts (Kapitel 4.1). Hohe Tageswindspitzen (über 29 m/s bzw.<br />
104 km/h) liefern vor <strong>al</strong>lem die Monate Oktober bis Februar, wobei der Dezember und der<br />
Januar die grössten Häufigkeiten verzei<strong>ch</strong>nen. Am winds<strong>ch</strong>wä<strong>ch</strong>sten sind die beiden Monate<br />
Juli und August, was die bekannte sommerli<strong>ch</strong>e Föhnflaute (Kapitel 4.1) zusätzli<strong>ch</strong> unterstrei<strong>ch</strong>t.<br />
Figur 4.12: Monatli<strong>ch</strong>e Häufigkeit der Tageswindspitzen 1984 bis 2008.<br />
Figur 4.13: Monatli<strong>ch</strong>e Häufigkeit der Tageswindspitzen 1984 bis 1993 (links) und 1999 bis 2008<br />
(re<strong>ch</strong>ts).<br />
Im Jahresgang der Windspitzenhäufigkeiten ergeben si<strong>ch</strong> beim Verglei<strong>ch</strong> der beiden<br />
Dekaden 1984 bis 1993 und 1999 bis 2008 die folgenden Änderungen (Figur 4.13): Auff<strong>al</strong>lend<br />
ist der Rückgang der Windspitzenklasse 20-24 m/s im Monat Oktober und die<br />
Zunahme der Windspitzenklasse 15-19 m/s im Monat Mai. Daneben zeigt si<strong>ch</strong> ein genereller<br />
Rückgang der beiden hö<strong>ch</strong>sten Windspitzenklassen 25-29 m/s und über 29 m/s. Die wesentli<strong>ch</strong>en<br />
Merkm<strong>al</strong>e des Jahresgangs wie das Auftr<strong>et</strong>en der hohen Tageswindspitzen vor <strong>al</strong>lem<br />
im Winterh<strong>al</strong>bjahr, die Häufigkeitsdominanz der Monate April und Mai, sowie die<br />
winds<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>en Monate Juli und August, kommen jedo<strong>ch</strong> in beiden Dekaden klar zum<br />
Ausdruck.
Föhnklimatologie Altdorf 37<br />
4.4.3 Jahreswindspitzen<br />
Die absoluten Jahreswindspitzen (1967 bis 2008) bewegen si<strong>ch</strong> zwis<strong>ch</strong>en 104 km/h (2004)<br />
und 157 km/h (1981, siehe Figur 4.14). Der Mittelwert und der Median liegen bei 126 km/h,<br />
die Standardabwei<strong>ch</strong>ung b<strong>et</strong>rägt 12 km/h. Die mittlere S<strong>ch</strong>wankung rei<strong>ch</strong>t somit von 114 bis<br />
138 km/h.<br />
Die absoluten Jahreswindspitzen zeigen einen sehr ausgegli<strong>ch</strong>en Verlauf. Ein signifikanter<br />
Trend zu höheren oder tieferen Jahreswindspitzen ist ni<strong>ch</strong>t zu erkennen. Auff<strong>al</strong>lend ist die<br />
Phase mit tieferen Jahreswindspitzen (um 110 km/h) zwis<strong>ch</strong>en 2002 und 2006 sowie diejenige<br />
mit konstant hohen Jahreswindspitzen (um 140 km/h) zwis<strong>ch</strong>en 1975 und 1979.<br />
180<br />
160<br />
Windspitze in km/h<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010<br />
Figur 4.14: Zeitreihe der jährli<strong>ch</strong>en maxim<strong>al</strong>en Windspitze seit Beginn der Messung der Böenspitzen<br />
im Jahr 1967.<br />
4.4.4 Tageszeitli<strong>ch</strong>es Auftr<strong>et</strong>en der Tageswindspitzen<br />
Figur 4.15: Verteilung der tägli<strong>ch</strong>en Föhnwindspitzen für jede Stunde <strong>al</strong>s Kastengrafik (Querstri<strong>ch</strong>:<br />
Median, Kasten: oberes und unteres Quartil, gestri<strong>ch</strong>elte Linien: Minimum und Maximum). Die<br />
dur<strong>ch</strong>gezogene Linie zeigt die absolute Häufigkeit des tageszeitli<strong>ch</strong>en Auftr<strong>et</strong>ens der<br />
Tageswindspitzen für <strong>al</strong>le Tage mit mindestens 12 Stunden Föhn von 1984 bis 2008.
38 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Mit Hilfe der Zeitreihen der 10-Minuten-Föhnindizes aus der automatis<strong>ch</strong>en M<strong>et</strong>hode wurden<br />
für den Zeitraum 1984 bis 2008 <strong>al</strong>le Tage mit mindestens 12 Stunden Föhn - verteilt über<br />
den ganzen Tag - ausgewählt, um das tageszeitli<strong>ch</strong>e Auftr<strong>et</strong>en der tägli<strong>ch</strong>en maxim<strong>al</strong>en<br />
Föhnwindspitze zu untersu<strong>ch</strong>en. Die dur<strong>ch</strong>gezogene Linie der Anzahl Fälle pro Stunde in der<br />
Figur 4.15 zeigt, dass die Tageswindspitzen ni<strong>ch</strong>t zufällig verteilt über den Tag auftr<strong>et</strong>en,<br />
sondern deutli<strong>ch</strong> gehäuft kurz vor dem Mittag und <strong>et</strong>was weniger häufig kurz na<strong>ch</strong><br />
Mitterna<strong>ch</strong>t. Am seltensten werden die Tageswindspitzen am Morgen und am Na<strong>ch</strong>mittag<br />
registriert. Bezügli<strong>ch</strong> der Verteilung der Stärke der Tageswindspitzen, wel<strong>ch</strong>e mit den<br />
Kastengrafiken dargestellt sind, ergibt si<strong>ch</strong> aufgrund der geringen Anzahl Fälle ein<br />
uneinheitli<strong>ch</strong>es Muster. Die Medianwerte s<strong>ch</strong>wanken um den Wert von 25 m/s mit maxim<strong>al</strong><br />
29 m/s am Morgen, und minim<strong>al</strong> 22 m/s kurz vor und na<strong>ch</strong> Mitterna<strong>ch</strong>t und na<strong>ch</strong> dem Mittag.<br />
Somit lässt si<strong>ch</strong> feststellen, dass die Stärke der maxim<strong>al</strong>en Föhnwindspitzen im Gegensatz<br />
zum zeitli<strong>ch</strong>en Auftr<strong>et</strong>en derselben vom lok<strong>al</strong>en Tagesgang unabhängig ist.<br />
4.5 Statistis<strong>ch</strong>e Eckdaten<br />
Tabelle 4.1 list<strong>et</strong> einige Eckdaten auf.<br />
Tabelle 4.1: Eckdaten der langen Föhnreihe 1864 bis 2008<br />
Gesamtlänge der untersu<strong>ch</strong>ten Zeitreihe 145 Jahre 1864 - 2008<br />
Länge Zeitreihe mit Terminbeoba<strong>ch</strong>tungen 145 Jahre 1864 - 2008<br />
Länge Zeitreihe mit Föhnstunden (überlappend mit Terminbeob.) 54 Jahre 1955 - 2008<br />
längste ununterbro<strong>ch</strong>ene Föhndauer (seit 1955)<br />
138 h 23 04.1993, 10 UTC bis<br />
29.04.1993, 04 UTC<br />
maxim<strong>al</strong>e Anzahl Föhntermine pro Jahr 114 im Jahr 1872<br />
minim<strong>al</strong>e Anzahl Föhntermine pro Jahr 27 im Jahr 1955<br />
Verhältnis Maximum zu Minimum Föhntermine pro Jahr 4.22 1872/1955<br />
mittlere Anzahl Föhntermine pro Jahr 60.0 1864 - 2008<br />
mittlere Anzahl Föhnstunden pro Jahr 483 1955 - 2008<br />
maxim<strong>al</strong>es Verhältnis der mittleren Monatssummen 5.33 April/August<br />
maxim<strong>al</strong>e Böenges<strong>ch</strong>windigkeit 157 km/h 13.12.1981
Föhnklimatologie Altdorf 39<br />
5 Verglei<strong>ch</strong> der Föhnhäufigkeiten Altdorf mit andern Stationen<br />
Die bisherigen B<strong>et</strong>ra<strong>ch</strong>tungen bes<strong>ch</strong>ränkten si<strong>ch</strong> auss<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> auf die Klimastation Altdorf.<br />
Die Verhältnisse an der Station Altdorf lassen si<strong>ch</strong> jedo<strong>ch</strong> nur bedingt auf andere S<strong>ch</strong>weizer<br />
Föhnstationen übertragen, wie der folgende Verglei<strong>ch</strong> mit weiteren Stationen auf der Alpennordseite<br />
bezügli<strong>ch</strong> der Föhnhäufigkeit, des tageszeitli<strong>ch</strong>en und saison<strong>al</strong>en Föhnaufkommens<br />
und der Extremjahre zeigt.<br />
5.1 1973 - 1982 klimatologis<strong>ch</strong>e Föhntermine mit semiquantitativer M<strong>et</strong>hode<br />
Die Tabelle 5.1 zeigt die dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Föhntermine, das Verhältnis zu Altdorf und die<br />
Jahre mit dem grössten und geringsten Föhnaufkommen, beoba<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> jeweils um 07, 13 und<br />
19 h MEZ für 20 Stationen auf der Alpennordseite für die Jahre 1973 bis 1982.<br />
Tabelle 5.1: Semiquantitative Auswertung der Föhntermine an 20 Stationen von 1973 bis 1982<br />
(Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong>: 1973 - 1980). Angegeben werden die dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>e Anzahl der Föhntermine zum<br />
Morgen- (07 h MEZ), Mittag- (13 h MEZ) und Abendtermin (19 h MEZ), das Verhältnis der jährli<strong>ch</strong>en<br />
Föhntermine im Verglei<strong>ch</strong> zur Station Altdorf und die Extremjahre der Periode.<br />
1973 - 1982 Anzahl Föhntermine pro<br />
Jahr (MEZ)<br />
Verhältnis<br />
zu Altdorf<br />
Extremwerte<br />
Station Abk. 7 h 13 h 19 h Σ % Max Jahr Min Jahr<br />
Adelboden ABO 3.7 6 2.9 12.6 21 25 1977 3 1976<br />
Altdorf ALT 15.3 21.7 23.8 60.8 100 72 1979 52 1982<br />
Altstätten ALS 4.4 6.8 5 16.2 27 27 1974 7 1980<br />
Bad Ragaz RAG 24.6 36.8 27.1 88.5 146 113 1974 58 1980<br />
Chur CHU 12.6 37.1 27.5 77.2 127 111 1974 58 1980<br />
Ebnat-<br />
Kappel<br />
EBK 1.1 3.7 1.5 6.3 10 14 1977 2 1976<br />
Engelberg ENG 5.3 10.5 9 24.8 41 35 1974 13 1980<br />
Glarus GLA 3 7.4 8 18.4 30 31 1977 7 1980<br />
Guttannen GTT 32.3 46.7 36.8 115.8 191 151 1974 65 1981<br />
Heiden HEI 10.7 9.9 11.4 32 53 51 1974 21 1980<br />
Interlaken INT 0.5 1.3 1.1 2.9 5 6 1977 0 1973,1974<br />
Landquart LAN 10.5 34.4 23.9 68.8 113 87 1974 51 1980<br />
Meiringen MER 6.8 13.4 12.5 32.7 54 44 1977 25 1975,1982<br />
Rohrspitz ROH 2.1 3.2 3.4 8.7 14 18 1977 1 1980<br />
Sarnen SRN 0.3 1.7 1.1 3.1 5 7 1977 1 1976<br />
Sion SIO 1.3 7.9 9.9 19.1 31 24 1974 13 1981,1982<br />
St. G<strong>al</strong>len STG 3.7 4.5 5.1 13.3 22 29 1977 5 1980<br />
Tierfehd TFD 7.2 18.1 14 39.3 65 51 1974 30 1976,1980<br />
Vaduz VAD 12.9 19.1 17 49 81 66 1974 33 1980<br />
Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong> ROS 1.5 1.5 4.5 7.5 12 18 1977 3 1979<br />
Die Karte in Figur 5.1 zeigt <strong>al</strong>s geographis<strong>ch</strong>e Übersi<strong>ch</strong>t die dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>e Summe der<br />
Föhnbeoba<strong>ch</strong>tungen pro Jahr an den vers<strong>ch</strong>iedenen Stationen für die Periode 1973 bis<br />
1982. Für die Station Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong> war die Verglei<strong>ch</strong>speriode 2 Jahre kürzer, sie lief bis 1980.
40 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Rund doppelt so viele Termine wie in Altdorf wurden an der Klimastation Guttannen im<br />
oberen Haslit<strong>al</strong> am Fuss des Grimselpasses registriert. Für die höhere Föhnhäufigkeit in<br />
Guttannen ist jedo<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t in erster Linie die geringe horizont<strong>al</strong>e Distanz und damit der<br />
kürzere Weg der Föhnströmung verantwortli<strong>ch</strong>. Die Nähe zu einem Alpenpass ist meist<br />
glei<strong>ch</strong>bedeutend mit einer geringeren vertik<strong>al</strong>en Distanz (Höhendifferenz) zum<br />
Alpenhauptkamm. Und die vertik<strong>al</strong>e Distanz zum Alpenhauptkamm spielt die ents<strong>ch</strong>eidende<br />
Rolle für die Föhnhäufigkeit an den Stationen der inner<strong>al</strong>pinen Täler, wie die Untersu<strong>ch</strong>ung<br />
im Kapitel 5.2 zeigt. Daneben sind au<strong>ch</strong> Lok<strong>al</strong>effekte von Bedeutung. Das t<strong>al</strong>abwärts<br />
ebenf<strong>al</strong>ls im Haslit<strong>al</strong> gelegene Meiringen zeigt gegenüber Altdorf nur no<strong>ch</strong> gut h<strong>al</strong>b so viele<br />
Föhntermine. Hier spielt die T<strong>al</strong>verengung namens Kir<strong>ch</strong><strong>et</strong> zwis<strong>ch</strong>en Innertkir<strong>ch</strong>en und<br />
Meiringen eine wi<strong>ch</strong>tige Rolle für die deutli<strong>ch</strong>e Abnahme der Föhnhäufigkeit in Meiringen.<br />
Weiter t<strong>al</strong>abwärts zeigt die Station Interlaken rund 10 M<strong>al</strong> weniger häufig Föhn <strong>al</strong>s Meiringen,<br />
dies wegen des Ost-West ausgeri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>en T<strong>al</strong>es, das somit senkre<strong>ch</strong>t zum <strong>al</strong>penquerenden<br />
Luftdruckgradienten steht. Eine starke Abnahme der Föhnhäufigkeit mit abnehmender<br />
Seehöhe und zunehmendem Abstand vom Alpenhauptkamm zeigt si<strong>ch</strong> ebenf<strong>al</strong>ls im Kanton<br />
Glarus: im Hauptort Glarus werden nur rund h<strong>al</strong>b so viele Föhntermine beoba<strong>ch</strong>t<strong>et</strong> wie an<br />
der Station Tierfehd südli<strong>ch</strong> von Lintht<strong>al</strong>.<br />
Figur 5.1: Verglei<strong>ch</strong> der Föhnhäufigkeiten an vers<strong>ch</strong>iedenen Stationen. Die Säulenhöhe entspri<strong>ch</strong>t den<br />
Jahresmitteln der Terminbeoba<strong>ch</strong>tungssummen. D<strong>et</strong>aillierte Angaben können der Tabelle 5.1<br />
entnommen werden.<br />
Ein weiterer Lok<strong>al</strong>effekt kommt im Rheint<strong>al</strong> zwis<strong>ch</strong>en Chur und Bodensee zu tragen: Hier<br />
werden die Föhntermine ni<strong>ch</strong>t am häufigsten in Alpenkammnähe oder an der tiefstgelegenen<br />
Station registriert, sondern an der Station Bad Ragaz. Bad Ragaz liegt in der Nähe der<br />
Verzweigung zwis<strong>ch</strong>en dem St. G<strong>al</strong>ler Rheint<strong>al</strong> und dem Seezt<strong>al</strong>. Weil bei einer<br />
Südströmung im Churer Rheint<strong>al</strong> Luftmassen sowohl ins Seezt<strong>al</strong> <strong>al</strong>s au<strong>ch</strong> ins St. G<strong>al</strong>ler<br />
Rheint<strong>al</strong> abfliessen, kommt es in dieser Gegend oft zu einer horizont<strong>al</strong>en Massendivergenz,<br />
wel<strong>ch</strong>e dur<strong>ch</strong> vertik<strong>al</strong>es Absinken von Luftmassen kompensiert wird. Dieses vertik<strong>al</strong>e
Föhnklimatologie Altdorf 41<br />
Absinken begünstigt das Dur<strong>ch</strong>greifen des Föhns in der Region Bad Ragaz, Sargans und<br />
Fläs<strong>ch</strong>erberg. Etwas weniger häufig wird der Föhn weiter südli<strong>ch</strong> in Chur und in Landquart<br />
registriert. Beide Standorte zeigen deutli<strong>ch</strong> weniger Föhn in den Morgenstunden (siehe Figur<br />
5.2), dies wegen des Zuflusses von nä<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>er K<strong>al</strong>tluft aus den Seitentälern, insbesondere<br />
aus dem Vorder- und Hinterrheint<strong>al</strong> und aus dem S<strong>ch</strong>anfigg für Chur und aus dem Prättigau<br />
für Landquart. Dies führt zu einer geringeren Föhnhäufigkeit in Landquart vergli<strong>ch</strong>en mit<br />
Chur und Bad Ragaz (siehe Tabelle 5.1). In Ri<strong>ch</strong>tung Bodensee nimmt die Föhnhäufigkeit<br />
sukzessive ab, von Vaduz über Heiden, der Stadt St. G<strong>al</strong>len bis zu den Stationen Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong><br />
und Rohrspitz am Bodensee. Auff<strong>al</strong>lend ist die relativ grosse Föhnhäufigkeit in Heiden<br />
vergli<strong>ch</strong>en mit den umliegenden Stationen. Heiden liegt auf einer Höhe von rund 800 m ü.M.<br />
im Appenzeller Vorderland und befind<strong>et</strong> si<strong>ch</strong> damit re<strong>ch</strong>t häufig ausser- bzw. oberh<strong>al</strong>b des<br />
K<strong>al</strong>tluftsees im St. G<strong>al</strong>ler Rheint<strong>al</strong> und im Bodenseeraum. Somit wird Heiden weitaus<br />
häufiger von der höher gelegenen Föhnströmung erfasst <strong>al</strong>s die umliegenden Stationen.<br />
5.1.1 Tagesgänge<br />
Figur 5.2 zeigt die relative Häufigkeit der dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Morgen-, Mittag- und Abendföhntermine<br />
für <strong>al</strong>le Stationen aus Tabelle 5.1. Das tageszeitli<strong>ch</strong>e Föhnaufkommen unters<strong>ch</strong>eid<strong>et</strong><br />
si<strong>ch</strong> von Station zu Station teilweise sehr stark. Im Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt über <strong>al</strong>le Stationen tritt der<br />
Föhn am Morgen mit 21 % deutli<strong>ch</strong> am seltensten auf, gefolgt vom Abend mit knapp 37 %.<br />
Am häufigsten bläst der Föhn zum Mittagstermin mit 42 %, <strong>al</strong>so gerade doppelt so häufig wie<br />
zum Morgentermin.<br />
Altdorf zeigt einen re<strong>ch</strong>t ausgegli<strong>ch</strong>enen Tagesgang mit einem Minimum von rund 25 % am<br />
Morgen und dem Maximum am Abend mit knapp 40 %. No<strong>ch</strong> ausgegli<strong>ch</strong>ener präsentiert si<strong>ch</strong><br />
der Tagesgang in Heiden mit dem Minimum am Mittag mit 31 % und dem Maximum am<br />
Abend mit knapp 36 %. Dies deut<strong>et</strong> darauf hin, dass die Föhnhäufigkeit in Heiden am<br />
wenigsten dur<strong>ch</strong> K<strong>al</strong>tluftseen beeinflusst wird, und dass das Föhnaufkommen hauptsä<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong><br />
dur<strong>ch</strong> die tageszeitli<strong>ch</strong> zufällig auftr<strong>et</strong>enden synoptis<strong>ch</strong>en Grossw<strong>et</strong>terlagen bedingt ist. Den<br />
gegenteiligen F<strong>al</strong>l finden wir beispielsweise an den Stationen Ebnat-Kappel, Sarnen<br />
Landquart, Chur und Bad Ragaz, die ein ausgeprägtes Maximum am Mittag zeigen. Diese<br />
Stationen befinden si<strong>ch</strong> <strong>al</strong>le im T<strong>al</strong>boden und sind zumindest teilweise auf die Erwärmung<br />
der Atmosphäre dur<strong>ch</strong> die Sonneneinstrahlung im Tagesgang angewiesen, damit der Föhn<br />
bis zum T<strong>al</strong>boden dur<strong>ch</strong>greifen kann. Ein weiteres Charakteristikum finden wir an den Stationen<br />
Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong>, Rohrspitz und St. G<strong>al</strong>len: hier tritt das tageszeitli<strong>ch</strong>e Maximum erst zum<br />
Abendtermin auf. Dabei spielt wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong> der grosse Abstand zum Alpenhauptkamm und<br />
die Überlagerung mit der Gebirgswindzirkulation zwis<strong>ch</strong>en Alpen und Alpenvorland eine<br />
Rolle, wel<strong>ch</strong>e im Sommerh<strong>al</strong>bjahr in den frühen Abendstunden eins<strong>et</strong>zt.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Figur 5.2: Tageszeitli<strong>ch</strong>es Föhnaufkommen an 20 Klimastationen.<br />
Aus dem Verglei<strong>ch</strong> von Altdorf mit weiteren Föhnstationen kann ges<strong>ch</strong>lossen werden, dass<br />
der Tagesgang in Altdorf verhältnismässig moderat ausfällt. Dies bedeut<strong>et</strong>, dass die lok<strong>al</strong>en
42 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Beeinflussungen im T<strong>al</strong> eine untergeordn<strong>et</strong>e Rolle spielen gegenüber den tageszeitli<strong>ch</strong> eher<br />
zufällig verteilten synoptis<strong>ch</strong>en Grossw<strong>et</strong>terlagen über dem Alpenraum.<br />
5.2 1984 - 2008 klimatologis<strong>ch</strong>e Föhntermine mit automatis<strong>ch</strong>er M<strong>et</strong>hode<br />
Die Karte in Figur 5.3 zeigt die jährli<strong>ch</strong>en Föhntermine und die Lage der einzelnen Stationen<br />
im Relief der <strong>al</strong>pinen Täler mit der Referenzstation Güts<strong>ch</strong> (GUE) am Alpenhauptkamm.<br />
Figur 5.3: Stationen, für wel<strong>ch</strong>e der Föhnindex automatis<strong>ch</strong> bere<strong>ch</strong>n<strong>et</strong> wird. Die Säulenhöhe entspri<strong>ch</strong>t<br />
der Anzahl Föhntermine pro Jahr gemäss Tabelle 5.2. Als Referenzstation am Alpenhauptkamm wird<br />
die Station Güts<strong>ch</strong> (GUE) verwend<strong>et</strong>.<br />
Im Verglei<strong>ch</strong> zu Altdorf tritt der Föhn an den Stationen Glarus (GLA), Interlaken (INT) und<br />
Sion (SIO) deutli<strong>ch</strong> seltener auf (siehe Figur 5.3). All diese Stationen sind Ri<strong>ch</strong>tung Süden<br />
dur<strong>ch</strong> eine hohe Gebirgsk<strong>et</strong>te von der Südströmung über die Alpen abges<strong>ch</strong>irmt, was das<br />
Dur<strong>ch</strong>greifen des Föhns bis hinunter auf das Stationsniveau ers<strong>ch</strong>wert. Zusätzli<strong>ch</strong> hat die<br />
ost-westli<strong>ch</strong>e Ausri<strong>ch</strong>tung der T<strong>al</strong>a<strong>ch</strong>se in Interlaken und Sion zur Folge, dass der Föhn vorzugsweise<br />
bei süd-südöstli<strong>ch</strong>en Höhenwinden über den Alpen auftritt. Diese Lagen sind aber<br />
deutli<strong>ch</strong> seltener <strong>al</strong>s diejenigen mit den übli<strong>ch</strong>en Höhenwinden aus südwestli<strong>ch</strong>er bis südli<strong>ch</strong>er<br />
Ri<strong>ch</strong>tung. Der Zusammenhang zwis<strong>ch</strong>en der Höhendifferenz zum Alpenhauptkamm und<br />
der Summe der jährli<strong>ch</strong>en Föhntermine aus Tabelle 5.2 wurde an <strong>al</strong>len 10 inner<strong>al</strong>pinen<br />
Föhnstationen untersu<strong>ch</strong>t (Figur 5.4). Die Korrelation zwis<strong>ch</strong>en der mittleren Jahressumme<br />
der Föhntermine und der Höhendifferenz zum massgebenden Passübergang, über wel<strong>ch</strong>e<br />
die Föhnluft zur Station gelangt, b<strong>et</strong>rägt -0.963. Föhnhäufigkeit und Höhendifferenz sind<br />
somit deutli<strong>ch</strong> antikorreliert: je grösser der Höhenunters<strong>ch</strong>ied, den der Föhn überwinden<br />
muss, desto seltener stösst der Föhn bis zur inner<strong>al</strong>pinen Station vor. Weitere wi<strong>ch</strong>tige<br />
Einflussgrössen für die Föhnhäufigkeit an einer inner<strong>al</strong>pinen Station sind der horizont<strong>al</strong>e<br />
Abstand zum Alpenhauptkamm und die Ausri<strong>ch</strong>tung des T<strong>al</strong>es relativ zur Ausri<strong>ch</strong>tung des<br />
Druckgradienten über die Alpen.
Föhnklimatologie Altdorf 43<br />
Im Gegensatz zu den inner<strong>al</strong>pinen Stationen dominiert in Ri<strong>ch</strong>tung Alpenvorland und in den<br />
weiten Alpentälern wie dem Alpenrheint<strong>al</strong> der horizont<strong>al</strong>e Abstand zum Alpenhauptkamm.<br />
Dies wird deutli<strong>ch</strong> aufgezeigt dur<strong>ch</strong> den sukzessiven Rückgang der Föhnhäufigkeit zwis<strong>ch</strong>en<br />
den Stationen Vaduz, Altstätten, Rohrspitz und Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong> (siehe Tabelle 5.1). Die<br />
Föhnhäufigkeit in Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong> entspri<strong>ch</strong>t no<strong>ch</strong> 15 % von derjenigen in Vaduz, obwohl die<br />
Höhendifferenz der beiden Stationen nur gerade 37 M<strong>et</strong>er b<strong>et</strong>rägt (siehe Tabelle B.1). Das<br />
Alpenvorland, beispielsweise das S<strong>ch</strong>weizer Mittelland oder das Bodenseebecken, wird im<br />
Winterh<strong>al</strong>bjahr regelmässig dur<strong>ch</strong> einen mä<strong>ch</strong>tigen K<strong>al</strong>tluftsee bedeckt, was das<br />
Dur<strong>ch</strong>greifen des Föhns bis zum Boden deutli<strong>ch</strong> verringert.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Figur 5.4: Verglei<strong>ch</strong> der mittleren Jahressumme der Föhntermine an 10 Stationen von 1984 bis 2008<br />
mit dem ges<strong>ch</strong>ätzten Höhenunters<strong>ch</strong>ied zwis<strong>ch</strong>en der Gebirgsk<strong>et</strong>te, wel<strong>ch</strong>er von der Föhnluft von<br />
Süden her überströmt werden muss, und der Station. Der Korrelationskoeffizient b<strong>et</strong>rägt -0.963.<br />
Die Tabelle 5.2 enthält die dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Föhntermine, das Verhältnis zu Altdorf und die<br />
Jahre mit dem grössten und geringsten Föhnaufkommen, jeweils d<strong>et</strong>ektiert mit dem Föhnindex<br />
um 6, 12 und 18 UTC für 15 Stationen des heutigen SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong> (früher ANETZ) auf<br />
der Alpennordseite für die Jahre 1984 bis 2008.<br />
Die grössten Föhnhäufigkeiten in der Periode 1984 bis 2008 tr<strong>et</strong>en an den inner<strong>al</strong>pinen<br />
Stationen Davos, Visp und Chur auf. Relativierend muss jedo<strong>ch</strong> hinzugefügt werden, dass<br />
laufend neue automatis<strong>ch</strong>e Stationen au<strong>ch</strong> in den Föhngebi<strong>et</strong>en hinzukommen, wel<strong>ch</strong>e no<strong>ch</strong><br />
grössere Föhnhäufigkeiten aufweisen könnten (z.B. im V<strong>al</strong> Medel südli<strong>ch</strong> Disentis, im<br />
Hinterrheint<strong>al</strong> oberh<strong>al</strong>b Andeer oder im Reusst<strong>al</strong> oberh<strong>al</strong>b Altdorf). In Vaduz wird rund 17 %<br />
weniger Föhn <strong>al</strong>s in Altdorf registriert. Alle übrigen Stationen errei<strong>ch</strong>en nur no<strong>ch</strong> die Hälfte<br />
oder weniger der Föhntermine in Altdorf. Die Stationen Aigle im Unterw<strong>al</strong>lis und Interlaken<br />
unterh<strong>al</strong>b des Haslit<strong>al</strong>s weisen no<strong>ch</strong> eine Quote zwis<strong>ch</strong>en 10 % und 12 % auf. Die Stationen<br />
im Mittelland (Züri<strong>ch</strong>-SMA, Güttingen, Wädenswil und Luzern, siehe au<strong>ch</strong> Figur 5.5)<br />
errei<strong>ch</strong>en dur<strong>ch</strong>wegs nur no<strong>ch</strong> Werte zwis<strong>ch</strong>en 3 % und 8 % von Altdorf. An diesen<br />
Stationen tr<strong>et</strong>en au<strong>ch</strong> gehäuft Jahre auf, in denen kein einziger Föhntermin verzei<strong>ch</strong>n<strong>et</strong><br />
werden konnte! Die Jahre mit extrem vielen Föhnterminen werden dominiert dur<strong>ch</strong> das Jahr<br />
1993, wo u.a. Ende April der längste bisher bekannte Föhnf<strong>al</strong>l auftrat (Burri, 1999) und dur<strong>ch</strong><br />
das Jahr 2000, wel<strong>ch</strong>es au<strong>ch</strong> der Station Altdorf die meisten Föhntermine bes<strong>ch</strong>erte. Die<br />
prominente Ausnahme bild<strong>et</strong> hier Visp im W<strong>al</strong>lis mit dem Maximum im Jahr 1984. Bei den<br />
föhnarmen Jahren ist das Bild <strong>et</strong>was weniger einheitli<strong>ch</strong>: die Jahre 1995 und 2005 waren an<br />
vielen Stationen sehr föhnarm. Für Visp und Sion war 1990 das Minimumjahr. Dies deut<strong>et</strong><br />
darauf hin, dass das Zentr<strong>al</strong>w<strong>al</strong>lis bezügli<strong>ch</strong> Föhn anders auf die jährli<strong>ch</strong> vorherrs<strong>ch</strong>enden<br />
Grossw<strong>et</strong>terlagen reagiert <strong>al</strong>s die übrigen Stationen auf der Alpennordseite.
44 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Tabelle 5.2: Automatisierte Auswertung der Föhntermine an 15 Stationen von 1984 bis 2008. Angegeben<br />
werden die dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>e Anzahl der Föhntermine zum Morgen-, Mittag- und Abendtermin,<br />
das Verhältnis der jährli<strong>ch</strong>en Föhntermine im Verglei<strong>ch</strong> zur Station Altdorf und die Extremjahre der<br />
Periode.<br />
1984 - 2008 Anzahl Föhntermine<br />
pro Jahr (UTC)<br />
Verhältnis<br />
zu Altdorf<br />
Extremwerte<br />
Station Abk. 6 12 18 Σ % Max Jahr Min Jahr<br />
Aigle AIG 1.8 2.1 3.0 6.9 12 13 1993 0 2005<br />
Altdorf ALT 14.0 19.0 24.0 57.0 100 97 2000 34 1987<br />
Chur CHU <strong>2.4</strong> 41.4 26.2 70.0 123 98 1993 47 1995<br />
Davos DAV 4.8 49.8 31.3 85.9 151 124 1993 53 2005<br />
Engelberg ENG 5.4 11.0 10.4 26.8 47 47 1993 8 2005<br />
Glarus GLA 3.2 7.8 10.9 21.8 38 54 2000 7 2005<br />
Güttingen GUT 0.2 1.1 1.5 2.8 5 11 1993 0 1989,1998,2005<br />
Interlaken INT 0.3 1.7 3.8 5.8 10 16 2000 0 1995<br />
Luzern LUZ 0.1 1.2 3.0 4.3 8 14 1993,2000 0 1995<br />
Sion SIO 0.7 9.4 12.8 22.9 40 41 2000 11 1990<br />
St. G<strong>al</strong>len STG 6.2 5.0 7.4 18.6 33 36 2000 6 2007<br />
Vaduz VAD 9.4 19.7 18.1 47.1 83 76 2000 25 2005<br />
Visp VIS 7.2 38.6 37.2 83.1 146 113 1984 19 1990<br />
Wädenswil WAE 0.2 0.4 2.9 3.5 6 7 1984 0 1995,2005<br />
Züri<strong>ch</strong>-SMA SMA 0.1 0.6 1.2 1.9 3 6 1993,2000 0 1989,1994,1995,<br />
2005,2006,2008<br />
Trotz unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>er Beoba<strong>ch</strong>tungsperioden sollen hier die mittleren Föhntermine pro Jahr<br />
für 8 Stationen vergli<strong>ch</strong>en werden, wel<strong>ch</strong>e für beide Perioden zur Verfügung gestanden sind.<br />
Tabelle 5.3 zeigt die Differenz und die relative prozentu<strong>al</strong>e Abwei<strong>ch</strong>ung der automatis<strong>ch</strong>en<br />
Föhntermine von 1984 bis 2008 zu den semiquantitativen Föhnterminen von 1973 bis 1982.<br />
Im Mittel unters<strong>ch</strong>eiden si<strong>ch</strong> die Föhntermine der beiden Perioden auf der Basis von zwei<br />
unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en Auswertem<strong>et</strong>hoden um nur gerade 0.6 Termine. Die grössten absoluten<br />
Abwei<strong>ch</strong>ungen tr<strong>et</strong>en in Chur und in St. G<strong>al</strong>len auf. Beide Stationen waren dur<strong>ch</strong> einen<br />
Standortwe<strong>ch</strong>sel b<strong>et</strong>roffen. In St. G<strong>al</strong>len wurde die Station im Jahr 1981 vom Zentrum auf die<br />
Anhöhe südli<strong>ch</strong> der Stadt verlegt. Dies führt zu <strong>et</strong>was mehr Föhn, da das Ost-West ausgeri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>e<br />
T<strong>al</strong> mit der Stadt St. G<strong>al</strong>len oft vom Föhn überweht wird. In Chur wurde die Station<br />
im Jahr 1978 von Chur-Stadt na<strong>ch</strong> Chur-Nord verlegt. Die grösste relative Änderung tritt für<br />
die Station Interlaken auf, wel<strong>ch</strong>e jedo<strong>ch</strong> eine sehr geringe absolute Föhnhäufigkeit aufweist<br />
(Tabelle 5.2 und Tabelle 5.3)<br />
Tabelle 5.3: Differenz der Föhntermine und prozentu<strong>al</strong>e Änderung zwis<strong>ch</strong>en der Periode 1984 bis<br />
2008 und der Periode 1973 bis 1982 an a<strong>ch</strong>t ausgewählten Stationen.<br />
Altdorf<br />
Chur<br />
Engelberg<br />
Glarus<br />
Interlaken<br />
Sion<br />
St. G<strong>al</strong>len<br />
Vaduz<br />
Mittelwert<br />
Föhntermine Neu - Alt -3.8 -7.2 2.0 3.4 2.9 3.8 5.3 -1.9 0.6<br />
relative Änderung in % -6.3 -9.4 8.1 18.7 100.0 20.0 39.8 -3.8 9.6 1)<br />
1) ohne Interlaken
Föhnklimatologie Altdorf 45<br />
5.2.1 Saison<strong>al</strong>er Jahresgang<br />
Figur 5.5 zeigt die relative Häufigkeit der dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Winter-, Frühling-, Sommer- und<br />
Herbstföhntermine für <strong>al</strong>le Stationen aus Tabelle 5.2. Deutli<strong>ch</strong> dominant ist der Anteil der<br />
Frühlingsmonate März bis Mai mit rund 54 % <strong>al</strong>ler Föhntermine im Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt über <strong>al</strong>le<br />
Stationen. Mit grossem Abstand folgt ein sekundäres Föhnmaximum in den Herbstmonaten<br />
mit einem Anteil von 18 %. Im Winter werden dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong> 15 % <strong>al</strong>ler Föhntermine registriert,<br />
im Sommer no<strong>ch</strong> knapp 13 %.<br />
Altdorf weist im Unters<strong>ch</strong>ied zu den meisten anderen Stationen einen überdur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong><br />
hohen Anteil an Winterföhnterminen auf. Am ehesten no<strong>ch</strong> verglei<strong>ch</strong>bar ist die Station Vaduz<br />
im St. G<strong>al</strong>ler Rheint<strong>al</strong>. Die im Jahresdur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nitt gegenüber Altdorf föhnrei<strong>ch</strong>eren Stationen<br />
Visp und Chur zeigen einen um die Hälfte geringeren Winteranteil. Im Sommer ist die Situation<br />
gerade umgekehrt mit einer unterdur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nittli<strong>ch</strong>en Anzahl von Föhnterminen in Altdorf.<br />
Dies zeigt einm<strong>al</strong> mehr, dass die Station Altdorf weniger dur<strong>ch</strong> lok<strong>al</strong>e Einflüsse, <strong>al</strong>s vielmehr<br />
dur<strong>ch</strong> die föhnträ<strong>ch</strong>tigen Grossw<strong>et</strong>terlagen beeinflusst wird.<br />
Markant sind die Unters<strong>ch</strong>iede zwis<strong>ch</strong>en den Stationen im Mittelland (die l<strong>et</strong>zten 4 Stationen<br />
in der Figur 5.5) und dem Alpengebi<strong>et</strong>. Die Mittellandstationen zeigen ein deutli<strong>ch</strong>es Maximum<br />
im Frühling mit Anteilen zwis<strong>ch</strong>en 60 % und 80 %. Ein Erklärungsversu<strong>ch</strong> für das weite<br />
Vordringen des Föhns im Frühling wurde bereits im Kapitel 4.2.2 unternommen. Gerade<br />
umgekehrt präsentiert si<strong>ch</strong> der Herbst, wo die Anteile der Mittellandstationen dur<strong>ch</strong>wegs<br />
unter 10 % liegen. Hier s<strong>ch</strong>eint die Situation gerade umgekehrt zum Frühling zu sein: die<br />
Sonneneinstrahlung im Herbst ist jahreszeitli<strong>ch</strong> bereits deutli<strong>ch</strong> reduziert, der Alpenraum<br />
jedo<strong>ch</strong> ist no<strong>ch</strong> kaum s<strong>ch</strong>neebedeckt und die südli<strong>ch</strong> exponierten Hänge in den Alpen<br />
können si<strong>ch</strong> im Tagesverlauf entspre<strong>ch</strong>end no<strong>ch</strong> gut erwärmen. Somit fehlt im Herbst der<br />
Antrieb dur<strong>ch</strong> ein zusätzli<strong>ch</strong>es Druckgefälle vom Alpengebi<strong>et</strong> hin zum Mittelland. Au<strong>ch</strong> im<br />
Winter tr<strong>et</strong>en im Mittelland sehr selten Föhntermine auf, die Station Züri<strong>ch</strong>-SMA verzei<strong>ch</strong>n<strong>et</strong>e<br />
von 1984 bis 2008 keinen einzigen Föhntermin! Ein ähnli<strong>ch</strong>es Verh<strong>al</strong>ten zeigen au<strong>ch</strong> die<br />
beiden Stationen Sion und Interlaken, die beide in einem Ost-West geri<strong>ch</strong>t<strong>et</strong>en T<strong>al</strong>abs<strong>ch</strong>nitt<br />
abseits der Hauptföhnstri<strong>ch</strong>e liegen. Erwähnenswert ist au<strong>ch</strong> der unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>e Jahresverlauf<br />
an der Station Aigle im Unterw<strong>al</strong>lis im Verglei<strong>ch</strong> zu Sion und Visp im Zentr<strong>al</strong>w<strong>al</strong>lis:<br />
Aigle zeigt den hö<strong>ch</strong>sten Winteranteil <strong>al</strong>ler hier untersu<strong>ch</strong>ten Stationen, dafür fehlen die<br />
Sommerföhntermine praktis<strong>ch</strong> vollständig. Dies könnte mit dem region<strong>al</strong>en Einfluss des<br />
Genfersees zusammenhängen. Dieser ist im Winter häufig eine Wärmeinsel, im Sommer<br />
dagegen ein Reservoir für relativ k<strong>al</strong>te Luft vergli<strong>ch</strong>en mit der Luft im Unterw<strong>al</strong>lis.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Figur 5.5: Jahreszeitli<strong>ch</strong>es Föhnaufkommen an 15 Stationen des SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong>.
46 Föhnklimatologie Altdorf<br />
6 Dank<br />
Vorauss<strong>et</strong>zung für den vorliegenden Arbeitsberi<strong>ch</strong>t bild<strong>et</strong>en die zahlrei<strong>ch</strong>en, seit 1864 an<br />
vorderster Front amtenden Beoba<strong>ch</strong>tenden der Klimastation Altdorf. Sie <strong>al</strong>le verfolgten über<br />
viele Jahre die W<strong>et</strong>terentwicklung und notierten zuverlässig dreim<strong>al</strong> pro Tag die vers<strong>ch</strong>iedenen<br />
W<strong>et</strong>tergrössen in ihrem Journ<strong>al</strong>. Besondere Erwähnung verdienen die über 85 Jahre<br />
aktive Familie Nager und die zahlrei<strong>ch</strong>en über 41 Jahre wirkenden, hier ungenannten Angestellten<br />
des Eidgenössis<strong>ch</strong>en Armeemagazins. 1955 wurde mit einer verfeinerten Auswertung<br />
in Stundenauflösung dur<strong>ch</strong> Gian Gensler und Hermann Wolfensberger begonnen und<br />
über viele Jahre fortgeführt. Erwähnt werden darf au<strong>ch</strong> das Wohlwollen und die namhafte<br />
Unterstützung dur<strong>ch</strong> M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, das Bundesamt für M<strong>et</strong>eorologie und Klimatologie. Die<br />
Arbeitsgemeins<strong>ch</strong>aft Föhnfors<strong>ch</strong>ung Rheint<strong>al</strong>-Bodensee (AGF) und insbesondere Esther<br />
S<strong>ch</strong>arnhorst, haben uns freundli<strong>ch</strong>erweise die notwendigen Ressourcen für die Bere<strong>ch</strong>nung<br />
der automatis<strong>ch</strong>en Föhnindizes zur Verfügung gestellt.<br />
Ihnen <strong>al</strong>len danken wir bestens für ihre Beiträge, wel<strong>ch</strong>e das Ers<strong>ch</strong>einen dieser Arbeit erst<br />
ermögli<strong>ch</strong>ten.<br />
Ludwig Z'graggen, <strong>al</strong>s grosser Kenner des Reusst<strong>al</strong>föhns, verdanken wir eine d<strong>et</strong>aillierte<br />
Review, wel<strong>ch</strong>e uns zu vers<strong>ch</strong>iedenen Präzisierungen und Korrekturen verh<strong>al</strong>f.
Föhnklimatologie Altdorf 47<br />
7 Literatur<br />
Burri, K., P. Hä<strong>ch</strong>ler, M. S<strong>ch</strong>üepp und R. Werner, 1999: Der Föhnf<strong>al</strong>l vom April 1993. Arbeitsberi<strong>ch</strong>t<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, Nr. 196, 193 S. *)<br />
Courvoisier, H.W. und Th. <strong>Gutermann</strong>, 1971: Zur praktis<strong>ch</strong>en Anwendung des Föhntests von Widmer.<br />
Arbeitsberi<strong>ch</strong>t M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, Nr. 21, 7 S. *)<br />
Dürr, B., 2008: Automatisiertes Verfahren zur Bestimmung von Föhn in Alpentälern. Arbeitsberi<strong>ch</strong>t<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, Nr. 223, 22 S.<br />
Gensler G. und H. Wolfensberger, ab 1955: Föhnk<strong>al</strong>ender Altdorf (enth<strong>al</strong>tend Beginn, Ende, Dauer<br />
und Intensität: s<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>, mässig, stark; ab 1967 ergänzt mit der maxim<strong>al</strong>en, jährli<strong>ch</strong>en Böenspitzenges<strong>ch</strong>windigkeit).<br />
Ab 1983 weitergeführt dur<strong>ch</strong> vers<strong>ch</strong>iedene Bearbeiter. Vervielfältigt, ab<br />
1983 hands<strong>ch</strong>riftli<strong>ch</strong>e Origin<strong>al</strong>e bei der Föhngruppe AGF.<br />
<strong>Gutermann</strong>, Th., 1970: Verglei<strong>ch</strong>ende Untersu<strong>ch</strong>ungen zur Föhnhäufigkeit im Rheint<strong>al</strong> zwis<strong>ch</strong>en Chur<br />
und Bodensee. Veröff. S<strong>ch</strong>w. M<strong>et</strong>. Zentr<strong>al</strong>anst., Nr. 18, 68 S.<br />
Hann, Julius, 1885: Einige Bemerkungen zur Entwickelungs-Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Ansi<strong>ch</strong>ten über den<br />
Ursprung des Föhn. M<strong>et</strong>eorol. Z., 3, 393 - 399.<br />
Ortner, A., 2010: D<strong>et</strong>aillierte Statistik des Südföhns in Innsbruck: Einfluss des Südföhns auf die<br />
Temperatur. Diplomarbeit Inst. M<strong>et</strong>eorol Geophys., Univ. Innsbruck, 67 S.<br />
Ri<strong>ch</strong>ner, H. and P. Hä<strong>ch</strong>ler, 2012: Understanding and forecasting Alpine Foehn. In: F.K. Chow, S.F.J.<br />
de Wekker, and B.J. Snyder (eds.): Mountain Weather Resear<strong>ch</strong> and Forecasting: Recent<br />
Progress and Current Ch<strong>al</strong>lenges. Springer, Berlin; ISBN 978-94-007-4097-6, 219-260.<br />
Seiz, G. und N. Foppa, 2007: Nation<strong>al</strong>es Klima-Beoba<strong>ch</strong>tungssystems (GCOS S<strong>ch</strong>weiz). Publikation<br />
von M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz und ProClim, 92 S.<br />
Steinacker, R., 2006: Alpiner Föhn – eine neue Strophe zu einem <strong>al</strong>ten Lied. Prom<strong>et</strong>, 32(1/2), 3-10.<br />
Streiff-Becker, 1942: Neue Untersu<strong>ch</strong>ungen über den Föhn in den S<strong>ch</strong>weizer<strong>al</strong>pen. Denks<strong>ch</strong>r.<br />
S<strong>ch</strong>weiz. Naturf. Ges., Abh. 4, 74, 241- 278.<br />
W<strong>al</strong>ter, E., 1938: Der S<strong>ch</strong>weizerföhn. Neujahrsbl. Naturfors<strong>ch</strong>. Ges. Züri<strong>ch</strong>, 140, 40 S.<br />
Widmer, R., 1966: Statistis<strong>ch</strong>e Untersu<strong>ch</strong>ungen über den Föhn im Reusst<strong>al</strong> und Versu<strong>ch</strong> einer<br />
objektiven Föhnprognose für die Station Altdorf. Vierteljs<strong>ch</strong>r. Naturfors<strong>ch</strong>. Ges. Züri<strong>ch</strong>, 111,<br />
331-375. *)<br />
_______________________<br />
*) Diese Publikationen sind vergriffen bzw. s<strong>ch</strong>wierig zu finden. Sie können aber vom AGF-Server <strong>al</strong>s<br />
PDF-Dateien heruntergeladen werden.
48 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Anhang A: Abkürzungen<br />
AERO<br />
AGF<br />
ANETZ<br />
ASCII<br />
DJF<br />
Ein internation<strong>al</strong> verwend<strong>et</strong>er Code bestehend aus Fünfergruppen von Zahlen,<br />
der für die Übermittlung von synoptis<strong>ch</strong>en W<strong>et</strong>terdaten, wel<strong>ch</strong>e vor <strong>al</strong>lem für die<br />
Luftfahrt von Interesse sind, verwend<strong>et</strong> wird.<br />
Arbeitsgemeins<strong>ch</strong>aft Föhnfors<strong>ch</strong>ung Rheint<strong>al</strong>-Bodensee. Eine Gruppe von am<br />
Föhn interessierten, auf den Raum Bodensee-Rheint<strong>al</strong> fokussierten Synoptikern,<br />
Prognostikern, Klimatologen und Fors<strong>ch</strong>enden, gegründ<strong>et</strong> 1971 (www.agf.<strong>ch</strong>).<br />
Das erste automatis<strong>ch</strong>e Messn<strong>et</strong>z der S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>en M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>en<br />
Anst<strong>al</strong>t SMA, aufgebaut ab 1976. Das ANETZ wurde ab 2003 sukzessive dur<strong>ch</strong><br />
das SMN ers<strong>et</strong>zt.<br />
American Standard Code for Information Inter<strong>ch</strong>ange. Eine 7-Bit-Zei<strong>ch</strong>enkodierung<br />
für das lateinis<strong>ch</strong>e Alphab<strong>et</strong> in Gross- und Kleins<strong>ch</strong>reibung, die zehn<br />
arabis<strong>ch</strong>en Ziffern, einige Satzzei<strong>ch</strong>en sowie einige Steuerzei<strong>ch</strong>en. Umlaute<br />
können im ASCII-Code ni<strong>ch</strong>t dargestellt werden.<br />
Dezember, Januar, Februar; Definition des klimatologis<strong>ch</strong>en Winters.<br />
DWH Data Warehouse, "Daten-Lagerhaus". Die zentr<strong>al</strong>e Datenbank von<br />
M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz.<br />
ENET<br />
ETH<br />
Das Windmessn<strong>et</strong>z, das <strong>al</strong>s Ergänzungs-Messn<strong>et</strong>z zum ANETZ ab 1992 aufgebaut<br />
wurde. Die Stationen des ENET werden seit 2003 sukzessive dur<strong>ch</strong> das<br />
SMN ers<strong>et</strong>zt.<br />
Eidgenössis<strong>ch</strong>e Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Ho<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>ule, Züri<strong>ch</strong><br />
FTP File Transfer Protocol, englis<strong>ch</strong> für „Dateiübertragungsverfahren“, ein 1985<br />
spezifiziertes N<strong>et</strong>zwerkprotokoll zur Übertragung von Dateien über N<strong>et</strong>zwerke.<br />
Es wird benutzt, um Dateien vom Server zum Client (download, herunterladen)<br />
oder vom Client zum Server (upload, ho<strong>ch</strong>laden) zu übertragen. Ausserdem<br />
können mit FTP Verzei<strong>ch</strong>nisse angelegt und ausgelesen sowie Verzei<strong>ch</strong>nisse<br />
und Dateien umbenannt oder gelös<strong>ch</strong>t werden.<br />
GCOS<br />
ICSU<br />
IOC<br />
JJA<br />
MAM<br />
MEZ<br />
NBCN<br />
NIME<br />
Glob<strong>al</strong> Climate Observing System. Das glob<strong>al</strong>e Klimabeoba<strong>ch</strong>tungsprogramm<br />
GCOS wurde 1992 von einer Reihe von internation<strong>al</strong>en Organisationen (WMO,<br />
IOC, UNESCO, UNEP und ICSU) aufgenommen. Die Ziele vom GCOS sind (a)<br />
die Klimaüberwa<strong>ch</strong>ung, (b) Untersu<strong>ch</strong>ungen zur Klimaänderung, (c) Untersu<strong>ch</strong>ungen<br />
zur Wirkung des Klimas bzw. dessen Änderung, (d) Anwendungen<br />
von Klimadaten in der Wirts<strong>ch</strong>aft und (e) Fors<strong>ch</strong>ung zum besseren Verständnis<br />
des Klimasystems sowie zu seiner Modellierung und Vorhersagbarkeit.<br />
Internation<strong>al</strong> Council for Science (früher: Internation<strong>al</strong> Council of Scientific<br />
Unions), internation<strong>al</strong>er Wissens<strong>ch</strong>aftsrat.<br />
Intergovernment<strong>al</strong> Oceanographic Commission, zwis<strong>ch</strong>enstaatli<strong>ch</strong>e ozeanografis<strong>ch</strong>e<br />
Kommission.<br />
Juni, Juli, August; Definition des klimatologis<strong>ch</strong>en Sommers.<br />
März, April, Mai; Definition des klimatologis<strong>ch</strong>en Frühjahrs.<br />
Mitteleuropäis<strong>ch</strong>e Zeit. MEZ wurde am 1. April 1893 in Deuts<strong>ch</strong>land eingeführt<br />
und gilt ab 1894 au<strong>ch</strong> in der S<strong>ch</strong>weiz und im Fürstentum Lie<strong>ch</strong>tenstein. MEZ geht<br />
gegenüber UTC eine Stunde vor.<br />
Nation<strong>al</strong> Basic Climate N<strong>et</strong>work, das nation<strong>al</strong>e N<strong>et</strong>z, das Teil des glob<strong>al</strong>en<br />
GCOS ist.<br />
Nieders<strong>ch</strong>lagsmessn<strong>et</strong>z von M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz.
Föhnklimatologie Altdorf 49<br />
OBS<br />
RMS<br />
Das von M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz b<strong>et</strong>riebene, von den automatis<strong>ch</strong>en Messn<strong>et</strong>zen unabhängige<br />
Stationsn<strong>et</strong>z für Augenbeoba<strong>ch</strong>tungen. Aufgebaut ab 2005.<br />
Root Mean Square, au<strong>ch</strong> quadratis<strong>ch</strong>es Mittel genannt. Eine statistis<strong>ch</strong>e Grösse,<br />
wel<strong>ch</strong>e die Magnitude einer variablen Grösse angibt.<br />
RUAG<br />
SCNAT<br />
SMA<br />
x !"# = 1 n (x ! ! + x ! ! + ⋯ + x ! ! )<br />
Ein in der S<strong>ch</strong>weiz entstandener internation<strong>al</strong>er Te<strong>ch</strong>nologiekonzern für Luft- und<br />
Raumfahrt sowie Si<strong>ch</strong>erheits- und Wehrte<strong>ch</strong>nik.<br />
Kurzbezei<strong>ch</strong>nung für die Akademie der Naturwissens<strong>ch</strong>aften S<strong>ch</strong>weiz<br />
S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>e M<strong>et</strong>eorologis<strong>ch</strong>e Anst<strong>al</strong>t, ab 1996 M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz.<br />
SMN SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong>. Das aktuelle Messn<strong>et</strong>z von M<strong>et</strong>eoS<strong>ch</strong>weiz, aufgebaut ab 2003,<br />
umfasst im Endausbau rund 130 Stationen. Das SMN ist das Na<strong>ch</strong>folge-Messn<strong>et</strong>z<br />
für das ANETZ und das ENET sowie für ausgewählte ehem<strong>al</strong>ige Klimastationen.<br />
SNG<br />
SON<br />
SYNOP<br />
UNEP<br />
S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>e Naturfors<strong>ch</strong>ende Gesells<strong>ch</strong>aft, ursprüngli<strong>ch</strong>e Bezei<strong>ch</strong>nung für<br />
die Akademie der Naturwissens<strong>ch</strong>aften S<strong>ch</strong>weiz (SCNAT)<br />
September, Oktober, November; Definition des klimatologis<strong>ch</strong>en Herbsts.<br />
Ein internation<strong>al</strong> verwend<strong>et</strong>er Code bestehend aus Fünfergruppen von Zahlen,<br />
der für die Übermittlung von W<strong>et</strong>terdaten verwend<strong>et</strong> wird. Die Abkürzung steht<br />
für syn<strong>ch</strong>ronous optic<strong>al</strong> observation, <strong>al</strong>so zeitglei<strong>ch</strong>e, dreistündli<strong>ch</strong>e (W<strong>et</strong>ter-)<br />
Beoba<strong>ch</strong>tungen um 00, 03, ..., 24 UTC.<br />
United Nations Environment<strong>al</strong> Programme, Umweltprogramm der Vereinten<br />
Nationen.<br />
UNESCO United Nations Education<strong>al</strong>, Scientific and Cultur<strong>al</strong> Organization, Organisation<br />
der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissens<strong>ch</strong>aft und Kultur.<br />
UTC<br />
WMO<br />
ZAMG<br />
Univers<strong>al</strong> Time Coordinated, die Koordinierte Weltzeit. UTC wurde 1972 eingeführt.<br />
Im Gegensatz zur früher verwend<strong>et</strong>en Greenwi<strong>ch</strong> Mean Time (GMT) folgt<br />
UTC ni<strong>ch</strong>t unmittelbar der dur<strong>ch</strong> die Erdrotation s<strong>ch</strong>wankenden Zeit, sondern<br />
einem glei<strong>ch</strong>mässigen Sekundentakt. Um die UTC der dur<strong>ch</strong> die Erdrotation<br />
gegeben Zeit im Mittel anzuglei<strong>ch</strong>en, werden ab und zu sogenannte S<strong>ch</strong><strong>al</strong>tsekunden<br />
eingefügt. UTC geht gegenüber der Mitteleuropäis<strong>ch</strong>en Zeit MEZ eine<br />
Stunde, gegenüber der Mitteleuropäis<strong>ch</strong>en Sommerzeit zwei Stunden na<strong>ch</strong>.<br />
World M<strong>et</strong>eorologic<strong>al</strong> Organization, Weltorganisation für M<strong>et</strong>eorologie.<br />
Zentr<strong>al</strong>anst<strong>al</strong>t für M<strong>et</strong>eorologie und Geodynamik, Wien (nation<strong>al</strong>er W<strong>et</strong>terdienst<br />
Österrei<strong>ch</strong>s).
50 Föhnklimatologie Altdorf<br />
Anhang B: Stationskennungen<br />
Die na<strong>ch</strong>stehende Tabelle list<strong>et</strong> die in diesem Beri<strong>ch</strong>t erwähnten Messstationen auf. Angegeben<br />
sind die Orts<strong>ch</strong>aft, die Kennung (Abkürzung), die Koordinaten (S<strong>ch</strong>weizeris<strong>ch</strong>e Kilom<strong>et</strong>er-Koordinaten),<br />
die Höhe über Meer sowie das Messn<strong>et</strong>z, wel<strong>ch</strong>em die Station angehört.<br />
Die Koordinaten entspre<strong>ch</strong>en den zurzeit korrekten Positionen der Messstationen, bzw. der<br />
l<strong>et</strong>zten Position bei aufgehobenen Stationen. Im Rahmen des Aufbaus von SwissM<strong>et</strong>N<strong>et</strong><br />
wurden viele Stationen lei<strong>ch</strong>t vers<strong>ch</strong>oben. Aus diesem Grund können Messwerte für eine<br />
bestimmte Station früher an einer lei<strong>ch</strong>t anderen Position gemessen worden sein. Für Altdorf<br />
sind die vers<strong>ch</strong>iedenen Standorte in Tabelle 2.1 aufgeführt.<br />
Tabelle B.1: Stationskennungen und Koordinaten der verwend<strong>et</strong>en Messstationen.<br />
Ort Kennung Koordinaten Höhe in<br />
m ü.M.<br />
km-Koordinaten geogr. Koordinaten<br />
Messn<strong>et</strong>z<br />
Adelboden ABO 609400/148975 46°29'31"N 7°33'40"E 1320 SMN<br />
Aigle AIG 560400/130713 46°19'36"N 6°55'28"E 381 SMN<br />
Altdorf ALT 690960/191700 46°52'13"N 8°37'54"E 449 SMN<br />
Altstätten ALS 758200/250110 47°22'58"N 9°32'02"E 468 NIME<br />
Bad Ragaz RAG 756900/209370 47°01'01"N 9°30'09"E 496 SMN<br />
Chur CHU 759460/193170 46°52'14"N 9°31'50"E 555 SMN<br />
Davos DAV 783514/187457 46°48'47"N 9°50'37"E 1594 SMN<br />
Ebnat-Kappel EBK 726191/237146 47°16'23"N 9°06'23"E 620 SMN<br />
Engelberg ENG 674156/186097 46°49'19"N 8°24'38"E 1035 SMN<br />
Glarus GLA 723752/210567 47°02'05"N 9°04'01"E 516 SMN<br />
Guttannen GTT 665280/167550 46°39'22"N 8°17'29"E 1055 NIME<br />
Güttingen GUT 738419/273960 47°36'06"N 9°16'46"E 440 SMN<br />
Heiden HEI 758110/256120 47°26'13"N 9°32'05"E 800 (aufgehoben)<br />
Interlaken INT 633070/169120 46°40'21"N 7°52'15"E 580 SMN<br />
Landquart LAN 761670/203400 46°57'43"N 9°33'47"E 530 NIME<br />
Luzern LUZ 665540/209848 47°02'11"N 8°18'04"E 454 SMN<br />
Meiringen MER 655843/175920 46°43'56"N 8°10'09"E 588 SMN<br />
Rohrspitz ROH 765160/263050 47°29'51"N 9°37'51"E 397 ZAMG<br />
Rors<strong>ch</strong>a<strong>ch</strong> ROS 755070/260260 47°28'29"N 9°29'45"E 420 NIME<br />
Sarnen SRN 661550/193680 46°53'29"N 8°14'47"E 475 NIME<br />
Sion SIO 591630/118575 46°13'07"N 7°19'49"E 482 SMN<br />
St. G<strong>al</strong>len STG 747940/254600 47°25'32"N 9°23'58"E 779 SMN<br />
Tierfehd TFD 717760/193140 46°52'44"N 8°59'01"E 812 NIME<br />
Vaduz VAD 757718/221696 47°07'39"N 9°31'03"E 457 SMN<br />
Visp VIS 631150/128020 46°18'10"N 7°50'35"E 640 SMN<br />
Wädenswil WAE 693770/230780 47°13'17"N 8°40'36"E 463 SMN<br />
Züri<strong>ch</strong>-SMA SMA 685125/248090 47°22'41"N 8°33'57"E 556 SMN
Föhnklimatologie Altdorf 51<br />
Anhang C: Stationsges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te Altdorf<br />
Stations- und Barom<strong>et</strong>erhöhen bei Standortwe<strong>ch</strong>seln<br />
Jahr Monat Standort, Beoba<strong>ch</strong>ter Koordinaten Stations- rsp. Barom<strong>et</strong>erhöhe<br />
Gg.Br. Gg.L. m/M m/M<br />
1863 3) Okt. 1: Dr. med. Franz Müller 11) 11) 11) 11)<br />
1865 Jan. 1: Franz Müller 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
1872 Nov. 1: Franz Müller 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
1872 12) Dez. 1: Franz Müller 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11) (in Band 1873)<br />
1873 Jan. 2: Fb. Nager 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
1873 21) Nov. 2: Fb. Nager 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
(1874) 13) 2: Fb. Nager 13) 13) 13) 13)<br />
1875 Jan. 2: Fb. Nager 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
1880 Jan. 2: Fb. Nager 46°53’ 0 h 25 m 26) 454 11)<br />
1880 Feb 2: F. Nager 46°53’ 8°39’ 454 11)<br />
1882 Mai 3: F. Nager 46°53’ 8°39’ ?? 20) 11)<br />
1882 Aug. 3: F. Nager 46°53’ 8°39’ 464 11)<br />
1884 Aug. 3: F. Nager 46°53’ 8°39’ 484 11)<br />
1892 25) Okt. 3: F. Nager 46°53’ 8°39’ 484 11)<br />
1892 23) Nov. 3/4: F. Nager 46°53’ 8°39’ 484/450 11)<br />
1892 Dez. 4: F. Nager 46°53’ 8°39’ 450 11)<br />
1901 April 4: F. Nager 46°53’ 8°39’ 450 G=0.05mm<br />
1901 Mai 5: F. Nager 46°53’ 8°39’ 456 1) G=0.05mm<br />
1901 Juni 5: F. Nager 46°53’ 8°39’ 455 2) G=0.05mm<br />
1901 Dez. 5: F. Nager 46°53’ 8°39’ 455 2) G=0.05mm<br />
1910 März 5: F. Nager (gest.) 46°53’ 8°39’ H=456.3 G=0.05mm<br />
1910 22) April 5: Frl. Henricka Nager 46°53’ 8°39’ H=456.3 G=0.05mm<br />
1911 Jan. 5: Frl. H. Nager 46°53’ 8°39’ Hb=456.3 G=0.05mm<br />
1936 25) Dez. 5: Frl. H. Nager 46°53’ 8°39’ Hb=456.3 G=-0.05mm<br />
(1955 16) Jan. 5: Frl. H. Nager 46°53’ 8°39’ Hb=456.3 G=-0.05mm)<br />
1955 Jan. 6: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hb=450.7 G=-0.08mm<br />
(1958 16) Sept. 5: Frl. H. Nager 46°53’ 8°39’ Hb=456.3 G=-0.05mm)<br />
1961 Jan. 6: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hb=450.7 G=-0.08mm<br />
1971 15) Jan. 6: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hs=449; Hp=450.7(/10m)<br />
1972 14) Jan. 6: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hs=449; Hp=450.7(/10m)<br />
1978 19) Jan. 6: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hs=449; Hp=450.7(/10m); Hr=1.5<br />
1995 17) Dez. 7: Eidg. Armeemag. 46°52’ 8°38’ Hs=449; Hp=450.7(/10m); Hr=1.5<br />
2009 18) Jan. 8: Neue Station SMN 46°53’ 8°37’ 27) Hs=438; Kürzel: ALT; Ind.: 4140<br />
_____________<br />
1)<br />
handkorrigiert<br />
2)<br />
gedruckt<br />
3)<br />
in den ’S<strong>ch</strong>warzen Bänden’ (Ar<strong>ch</strong>iv) ab 1. Okt. 1863; in Ann<strong>al</strong>en ab 1. Dez. 1863<br />
11)<br />
keine Angabe<br />
12)<br />
im Band "Klimadaten" 1873
52 Föhnklimatologie Altdorf<br />
13)<br />
14)<br />
15)<br />
16)<br />
17)<br />
18)<br />
19)<br />
20)<br />
21)<br />
22)<br />
23)<br />
24)<br />
25)<br />
26)<br />
27)<br />
Dez. 1873 - Dez. 1874: Altdorf in Ann<strong>al</strong>en ni<strong>ch</strong>t enth<strong>al</strong>ten; nur "s<strong>ch</strong>warze Bände".<br />
Nur 10 Stationen veröffentli<strong>ch</strong>t.<br />
à z.B. im Vorwort zum Band 1874 vom Aug. 1876, p. IV: Übersi<strong>ch</strong>t <strong>al</strong>te Beoba<strong>ch</strong>tungen S<strong>ch</strong>weiz<br />
von 1550 - 1867.<br />
Computertabellen<br />
neu mit Zusatzinfo Station: H s (m), H p (/10m), H r (/10m)<br />
Abendtermin neu um 19 h MEZ (statt 21 h MEZ)<br />
Stations-/Standortwe<strong>ch</strong>sel in langer Reihe AB “Lange Föhnreihe Altdorf“ per 1.1.1955<br />
ab 1996 keine Extenso-Tabellen mehr in den Ann<strong>al</strong>en<br />
Stationswe<strong>ch</strong>sel per 8.12.2008 zu SMN-Standort t<strong>al</strong>abwärts und Ri<strong>ch</strong>tung T<strong>al</strong>mitte (ca. 2 km in<br />
NNW-Ri<strong>ch</strong>tung)<br />
ab 1.1.1978 sind 20 ANETZ-Stationen in den Ann<strong>al</strong>en gedruckt (u.a. au<strong>ch</strong> Altdorf)<br />
In Ann<strong>al</strong>en: "Mai/Juni/Juli??"<br />
Dezember 1873 generell ni<strong>ch</strong>t veröffentli<strong>ch</strong>t<br />
Henricka Nager: To<strong>ch</strong>ter von Dr. med. Franz Nager, gestorben im März 1910<br />
"vormittags den 9. Nov. wurde die Station translociert"<br />
Ann<strong>al</strong>en 1934, Einleitung, p. V: “Die S<strong>ch</strong>werekorrektionen (G) sind vom vorliegenden Jahrgang<br />
an auf Grund neuer Bere<strong>ch</strong>nungen von Herrn Prof. Ni<strong>et</strong>hammer, Basel, einges<strong>et</strong>zt worden.“<br />
Ann<strong>al</strong>en 1892, Einleitung, p. VI: “Die internation<strong>al</strong>e M<strong>et</strong>eorologenkonferenz in Mün<strong>ch</strong>en (1891)<br />
fasste eine Resolution, wona<strong>ch</strong> <strong>al</strong>lgemein empfohlen wird, die Barom<strong>et</strong>erstände auf die Norm<strong>al</strong>s<strong>ch</strong>were<br />
zu reduzieren. In <strong>al</strong>len Karten, sowie am Kopfe der bezügli<strong>ch</strong>en Tabellen soll die Grösse<br />
dieser Korrektur mitg<strong>et</strong>eilt und angegeben werden, ob die Reduktion bereits vollzogen ist. Dem<br />
entspre<strong>ch</strong>end ist vom vorliegenden Jahrgang an am Kopfe der Jahresübersi<strong>ch</strong>ten die b<strong>et</strong>reffende<br />
Korrektionsgrösse (für Reduktion des Luftdruckes auf 45° Breite und Meeresniveau) jeweils<br />
angegeben. Dieselbe an den Einzeldaten oder an den Mittelwerten selbst anzubringen, hielten<br />
wir für unthunli<strong>ch</strong>, da in unserm Lande auf beinahe der Hälfte <strong>al</strong>ler Stationen die Reduktionsgrösse<br />
unter +/- 0.05 mm bleibt und nur bei einem Fünftel +/- 0.10 mm übersteigt, während die<br />
Barom<strong>et</strong>erablesungen ohnehin nur die Zehntel-Millim<strong>et</strong>er geben.“<br />
Die hier <strong>al</strong>s Zeit angegebene geographis<strong>ch</strong>e Breite entspri<strong>ch</strong>t einem Winkel von 6°15'. Da es<br />
unwahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>eint, dass damit der Abstand vom Nullmeridian gemeint ist, bedeuten die<br />
25 min wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong> die zeitli<strong>ch</strong>e Verzögerung gegenüber Mitteleuropäis<strong>ch</strong>er Zeit. Diese ist für<br />
15° E exakt, eine positive Zeitvers<strong>ch</strong>iebung von 25 min ergäbe somit eine geographis<strong>ch</strong>e Breite<br />
von 8°45'.<br />
Exakt: 690'174/193'558 (km-Koordinaten), entspri<strong>ch</strong>t 46.8870° N / 8.62180° E bzw.<br />
46°53'13.2" N / 8°37'18.5" E.<br />
Erklärungen zu den Symbolen<br />
In der obigen Liste wurden die origin<strong>al</strong>en Symbole und Abkürzungen verwend<strong>et</strong>, wie sie in<br />
den Ann<strong>al</strong>en aufgeführt sind. Na<strong>ch</strong>stehend wird versu<strong>ch</strong>t, diese Symbole und Abkürzungen<br />
zu erklären.<br />
"G"-Wert<br />
Diese Angabe ers<strong>ch</strong>eint ab 1894 in den Ann<strong>al</strong>en, wird aber dort ni<strong>ch</strong>t definiert. 1971 find<strong>et</strong><br />
si<strong>ch</strong> dann eine Erklärung: "G Korrektion an den Luftdruckdaten für deren Reduktion auf<br />
Norm<strong>al</strong>s<strong>ch</strong>were (45° Breite und Meeresniveau)." Die Werte für G werden angegeben <strong>al</strong>s z.B.<br />
G = 0.05 mm. Wahrs<strong>ch</strong>einli<strong>ch</strong> entspri<strong>ch</strong>t der Wert der Korrektur der Druckmessung in mmHg<br />
für die Höhen- und Breitenabwei<strong>ch</strong>ung. Allerdings bleibt die Frage, wesh<strong>al</strong>b er 1921 das<br />
Vorzei<strong>ch</strong>en we<strong>ch</strong>selt.<br />
H verwend<strong>et</strong> ab 1894 bis Dez. 1910<br />
ursprüngli<strong>ch</strong> keine näheren Erklärungen zur Bedeutung dieses Wertes. Ab 1971 wird damit<br />
die Höhe des Regenmessers angegeben.
Föhnklimatologie Altdorf 53<br />
H p (/10 m) verwend<strong>et</strong> von Jan. 1911 bis Dez. 1970<br />
Dieser Wert gibt die Höhe des Quecksilbergefässes des Barom<strong>et</strong>ers in Dezim<strong>et</strong>er (<strong>al</strong>so<br />
Zehntelm<strong>et</strong>er, desh<strong>al</strong>b die Angabe "(/10m)" an. Bezugshöhe ist der neue Wert des Pierre du<br />
Niton, d.h. 373.6 m.<br />
H b verwend<strong>et</strong> seit Jan. 1971<br />
Höhe des Stationsbarom<strong>et</strong>ers in m ü.M. Bezugshöhe ist der neue Wert des Pierre du Niton,<br />
d.h. 373.6 m.<br />
H s verwend<strong>et</strong> seit Jan. 1971<br />
Höhe des Messfeldes in m ü.M. Bezugshöhe ist der neue Wert des Pierre du Niton, d.h.<br />
373.6 m.<br />
H r<br />
Höhe der Oberkante des Regenmessers über dem Erdboden in M<strong>et</strong>er.<br />
* * *