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10 Jahre Privatwetterstation Gera-Tinz - alexander-joerk.de

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<strong>10</strong> <strong>Jahre</strong> <strong>Privatwetterstation</strong> <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong><br />

Klimawan<strong>de</strong>l in Ostthüringen<br />

• Geschichte <strong>de</strong>r Wetterbeobachtung<br />

• Vorstellung <strong>Privatwetterstation</strong> <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong><br />

• Ergebnisse und Klimaprojektion 2050<br />

• Stadtklimatologie<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

1


Seit Urzeiten beschreiben und beobachten Menschen das Wetter<br />

Herodot von Halikarnassos – antiker<br />

Geschichtsschreiber, Geograph und<br />

Völkerkundler (484-425 v.Chr.)<br />

(http://wdrblog.<strong>de</strong>/glossenblog/herodot_g.jpg)<br />

Auszug aus <strong>de</strong>n „Geschichten <strong>de</strong>s Herodot – Band 1“ mit <strong>de</strong>n ersten überlieferten Wetternotizen<br />

• erstes Lehrbuch <strong>de</strong>r Wetterkun<strong>de</strong> schrieb Aristoteles (384–322 v. Chr.)<br />

um 350 v. Chr.<br />

• „Meteorologica“ – die Lehre von <strong>de</strong>n Himmelserscheinungen<br />

• blieb fast 2000 <strong>Jahre</strong> lang bis ins Mittelalter das fundamentale Werk<br />

<strong>de</strong>r Meteorologie<br />

http://img2.wantitall.co.za/images/ShowImage.aspxImage<br />

Id=Aristotle-Meteorologica-Loeb-Classical-Library-No-397%7C41zKrycv5eL.jpg<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

2


Societas Meteorologica Palatina (Pfälzische Meteorologische Gesellschaft)<br />

• wur<strong>de</strong> 1780 an <strong>de</strong>r Mannheimer Aka<strong>de</strong>mie <strong>de</strong>r Wissenschaft durch Kurfürst Karl Theodor gegrün<strong>de</strong>t<br />

• Mitglie<strong>de</strong>r bauten 1781 das erste internationale Messnetz aus 39 Stationen auf<br />

• über zwölf <strong>Jahre</strong> lang gesammelte Daten waren Grundlage für Berechnung von Wetterkarten<br />

Wetteraufzeichnungen<br />

erfolgten auf<br />

einheitlichen<br />

Formularen<br />

für die Dokumentation<br />

wur<strong>de</strong>n einheitliche,<br />

geeichte Instrumente<br />

benutzt<br />

Wetterbeobachtungen<br />

wur<strong>de</strong>n mit<br />

einheitlichen Symbolen<br />

<strong>de</strong>finiert<br />

Messungen erfolgten<br />

zu bestimmten<br />

Uhrzeiten: 7 Uhr,<br />

14 Uhr, 21 Uhr<br />

phänologische und<br />

nosologische<br />

Beobachtungen<br />

Die ersten systematischen Wetteraufzeichnungen <strong>de</strong>r Societas Meteorologica Palatina von 1792<br />

(Foto: Deutscher Wetterdienst/S. Gilge; http://www.lwl.org/pressemitteilungen/daten/bil<strong>de</strong>r/22097.jpg)<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

3


Wie alles begann – ein Auszug aus <strong>de</strong>m Tagebuch privater Wetterbeobachtung<br />

Datum<br />

Wetterzustand<br />

Sonnenschein-<br />

Intensität<br />

Bewölkungsgrad,<br />

Windstärke (Bft),<br />

Windrichtung<br />

Festlegung <strong>de</strong>r einheitlichen<br />

Beobachtungstermine durch<br />

Johann Jakob Hemmer<br />

(1733-1790)<br />

Luftdruck (hPa)<br />

Nie<strong>de</strong>rschlagsart,<br />

Nie<strong>de</strong>rschlags-<br />

Summe (l/m²)<br />

Temperatur (°C)<br />

(7 Uhr, 14 Uhr, 21 Uhr<br />

mit Tagesmittel)<br />

Extremwerte<br />

Temperatur (°C)<br />

Erdbo<strong>de</strong>nzustand<br />

Phänologie<br />

Mannheimer Stun<strong>de</strong>n,<br />

in <strong>de</strong>nen Daten zu Lufttemperatur,<br />

Luftdruck,<br />

Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit<br />

und Windrichtung<br />

erhoben wer<strong>de</strong>n<br />

Grundlage <strong>de</strong>r klimatologischen<br />

Wetterbeobachtung<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

4


Zeitleiste zur Messmethodik an <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> – Oktober 2001 bis Dezember 2003<br />

01.<strong>10</strong>.2001: Beginn regelmäßiger Messungen mit Funkwetterstation<br />

• Lufttemperatur:<br />

‣ Ablesen <strong>de</strong>r Temperatur um 7 Uhr, 14 Uhr und 21 Uhr<br />

‣ Messung in einer weißlackierten Wetterhütte<br />

‣ Berechnung <strong>de</strong>r Tagesmitteltemperatur T mittel = (T 7 + T 14 + 2T 21 )<br />

sowie <strong>de</strong>r Monats- und <strong>Jahre</strong>smitteltemperatur<br />

• Nie<strong>de</strong>rschlag:<br />

‣ Messung <strong>de</strong>r Tagessumme mit<br />

‣ Berechnung <strong>de</strong>r Monats- und <strong>Jahre</strong>ssumme<br />

‣ Ermittlung <strong>de</strong>s Neuschneezuwachses mit Schneehöhenmesser<br />

• Luftdruck<br />

• Beobachtung von Wettercharakter, Bewölkungsgrad, Windrichtung,<br />

Erdbo<strong>de</strong>nzustand und Pflanzenphänologie<br />

Dokumentation in vorgefertigten Wetterdatenformularen mit<br />

einheitlicher Symbolik<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

5


Temperatur in °C<br />

Zeitleiste zur Messmethodik an <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> – Oktober 2001 bis Dezember 2003<br />

28<br />

26<br />

24<br />

22<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

<strong>10</strong><br />

8<br />

6<br />

4<br />

-2 02<br />

-4<br />

-6<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong> 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31<br />

Datum<br />

Durchschnittstemperatur Morgentemperatur 7 Uhr Mittagstemperatur 14 Uhr Abendtemperatur 21 Uhr<br />

• Erstellung monatlicher Temperaturdiagramme und Nie<strong>de</strong>rschlagsdiagramme mit<br />

statistischer Auswertung und klimatologischer Interpretation <strong>de</strong>r Daten:<br />

‣ Monatsmitteltemperatur bzw. Nie<strong>de</strong>rschlagssumme<br />

‣ Abweichung vom Normalwert <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong><br />

‣ Maximal- und Minimaltemperatur bzw. höchste 24-stündige Nie<strong>de</strong>rschlagssumme<br />

‣ Anzahl von Kenntagen (Eis-, Frost-, Sommer- o<strong>de</strong>r Hitzetagen)<br />

‣ Beschreibung beson<strong>de</strong>rer Wetterereignisse/Naturphänomene<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

6


Zeitleiste zur Messmethodik an <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> – Januar 2004 bis heute<br />

01.01.2004: Messung zusätzlicher meteorologischer Parameter nach<br />

Installation einer dreiteiligen Wetterstation<br />

• Lufttemperatur, Taupunkttemperatur und Luftfeuchtigkeit:<br />

‣ Thermo-Hygro-Sensor in weißlackierter Wetterhütte<br />

‣ Berechnung <strong>de</strong>r Tagesmitteltemperatur aus zwölf<br />

Temperaturwerten im 2-Stun<strong>de</strong>n-Intervall:<br />

T mittel = (T 0 + T 2 + T 4 + … + T 22 )<br />

‣ Berechnung <strong>de</strong>r Monats- und <strong>Jahre</strong>smitteltemperatur<br />

• Nie<strong>de</strong>rschlag:<br />

‣ Regenmesser mit Kipplöffeltechnik<br />

‣ Ermittlung <strong>de</strong>s Neuschneezuwachses mit Schneehöhenmesser<br />

• Wind:<br />

‣ Anemometer in sechs Meter Höhe<br />

‣ Messung <strong>de</strong>r Windgeschwindigkeit und Windrichtung<br />

Tägliche Speicherung von 48 Datensätzen im 30-Minuten-Intervall<br />

sowie <strong>de</strong>r Minimal- und Maximalwerte je<strong>de</strong>s Parameters<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

7


Temperatur in ° C<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag in l/m²<br />

Zeitleiste zur Messmethodik an <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> – Januar 2004 bis heute<br />

15<br />

14<br />

13<br />

12<br />

11<br />

<strong>10</strong><br />

-1 0123456789<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

-<strong>10</strong><br />

-9<br />

-8<br />

-11<br />

-12<br />

-13<br />

-14<br />

-15<br />

-16<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong> 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31<br />

12<br />

11,5<br />

11<br />

<strong>10</strong>,5<br />

<strong>10</strong><br />

9,5<br />

9<br />

8,5<br />

8<br />

7,5<br />

7<br />

6,5<br />

6<br />

5,5<br />

5<br />

4,5<br />

4<br />

3,5<br />

3<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag<br />

0:00 Uhr<br />

2:00 Uhr<br />

4:00 Uhr<br />

6:00 Uhr<br />

8:00 Uhr<br />

<strong>10</strong>:00 Uhr<br />

12:00 Uhr<br />

14:00 Uhr<br />

16:00 Uhr<br />

18:00 Uhr<br />

20:00 Uhr<br />

22:00 Uhr<br />

Durchschnitt<br />

Temperaturnormalniveau<br />

• seit Januar 2006 Erstellung monatlicher Temperatur-Nie<strong>de</strong>rschlags-Diagramme mit<br />

statistischer Auswertung und klimatologischer Interpretation<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

8


Zeitleiste zur Messmethodik an <strong>de</strong>r Wetterstation <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> – Januar 2004 bis heute<br />

• seit September 2008: monatliche<br />

Veröffentlichung aller Wetterdiagramme<br />

auf <strong>de</strong>r Website www.<strong>alexan<strong>de</strong>r</strong>-<strong>joerk</strong>.<strong>de</strong><br />

‣ Temperatur-Nie<strong>de</strong>rschlags-Diagramme<br />

Januar 2006 bis März 2012<br />

‣ Gesamtauswertung <strong>de</strong>r Temperatur- und<br />

Nie<strong>de</strong>rschlagsentwicklung seit Oktober 2001<br />

‣ Informationen zu beson<strong>de</strong>ren<br />

Wetterereignissen <strong>de</strong>r Region <strong>Gera</strong><br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

9


Seit August 2011: Neues Auswertungsformat für die Monatsanalyse<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

<strong>10</strong>


Definition <strong>de</strong>r Normalwerte für Lufttemperatur und Nie<strong>de</strong>rschlag in <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong><br />

Januar Februar März April Mai Juni<br />

- 1,0 °C 0,0 °C 3,5 °C 8,0 °C 12,7 °C 16,1 °C<br />

40 ml 34 ml 45 ml 56 ml 66 ml 74 ml<br />

<strong>Jahre</strong>sdurchschnittstemperatur: 8,5 °C<br />

<strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssumme: 628 ml<br />

Juli August September Oktober November Dezember<br />

17,6 °C 17,1 °C 14,0 °C 9,2 °C 4,0 °C 0,8 °C<br />

61 ml 76 ml 48 ml 38 ml 43 ml 47 ml<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

11


Temperaturabweichung in °C<br />

Monatliche Temperaturabweichung vom Normalwert von Oktober 2001 bis März 2012<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

6,19<br />

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember<br />

- 5,85<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20<strong>10</strong> 2011 2012<br />

‣ Durchschnittstemperatur <strong>de</strong>r vergangenen zehn <strong>Jahre</strong> (120 Monate): 9,48 °C<br />

‣ mittlere Abweichung vom Normalwert (8,5 °C): + 0,98 °C<br />

‣ Anzahl <strong>de</strong>r zu kalten Monate im Messzeitraum : 38 von 126 Monaten (30,2 %)<br />

‣ Anzahl <strong>de</strong>r zu warmen Monate im Messzeitraum: 88 von 126 Monaten (69,8 %)<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

12


Temperaturabweichung in °C<br />

Monatliche Temperaturabweichung vom Normalwert von Oktober 2001 bis März 2012<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

6,19<br />

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember<br />

- 5,85<br />

Jahr 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20<strong>10</strong> 2011<br />

<strong>Jahre</strong>sdurchschnittstemperatur in °C 9,69 8,71 9,36 9,53 9,79 <strong>10</strong>,21 9,91 9,55 8,11 <strong>10</strong>,07<br />

Abweichung vom Normalwert in °C + 1,19 + 0,21 + 0,86 + 1,03 + 1,29 + 1,71 + 1,41 + 1,05 - 0,39 + 1,57<br />

‣ Streuung <strong>de</strong>r Temperaturabweichung (Differenz zwischen max. positiver Abweichung und max.<br />

negativer Abweichung) beschreibt im Winterhalbjahr ein Maximum mit bis zu <strong>10</strong>,14 K im Januar<br />

und im Sommerhalbjahr ein Minimum von bis zu < 4 K im Mai und Juni<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

13


Temperaturabweichung in °C<br />

Monatliche Temperaturabweichung vom Normalwert von Oktober 2001 bis März 2012<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

6,19<br />

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember<br />

- 5,85<br />

1,07 0,43 1,25 1,72 1,37 1,65 1,93 1,37 0,24 0,<strong>10</strong> 1,05 - 0,25<br />

mittlere monatliche Temperaturabweichung<br />

ist im Juli mit 1,93 °C am größten<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

14


Abweichung in Tagen<br />

Je<strong>de</strong> phänologische <strong>Jahre</strong>szeit wird durch eine Leit- o<strong>de</strong>r Ersatzphase eröffnet<br />

<strong>10</strong><br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

-8<br />

-<strong>10</strong><br />

-12<br />

Abweichung <strong>de</strong>s Beginns <strong>de</strong>r Süßkirschblüte vom regionalen Mittelwert<br />

(13.04.)<br />

6<br />

7<br />

1<br />

1<br />

-2<br />

-1<br />

-3<br />

-3<br />

-6<br />

-6<br />

-8<br />

-9<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20<strong>10</strong> 2011 2012<br />

Jahr<br />

Vorfrühling<br />

Winter<br />

Erstfrühling<br />

Spätherbst<br />

Vollherbst<br />

Frühherbst<br />

Vollfrühling<br />

Frühsommer<br />

Hochsommer<br />

Spätsommer<br />

• das „phänologische Jahr“ wird in zehn<br />

<strong>Jahre</strong>szeiten eingeteilt, die jeweils Eintrittszeiten<br />

charakteristischer Vegetationsstadien<br />

beschreiben<br />

• Blühbeginn <strong>de</strong>r Süßkirsche als Indikator<br />

<strong>de</strong>s Erstfrühlings lag in 8 von 12 <strong>Jahre</strong>n zwischen<br />

2001 und 2012 vor <strong>de</strong>m 13.04. (Mittelwert)<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

15


Temperatur in ° C<br />

Januar 2007 – wärmster Januar seit Beginn <strong>de</strong>r Wetteraufzeichnungen 1901<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag in l/m²<br />

15<br />

14<br />

13<br />

12<br />

11<br />

<strong>10</strong><br />

-1 0123456789<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

-<strong>10</strong><br />

-9<br />

-8<br />

-11<br />

-12<br />

-13<br />

-14<br />

-15<br />

-16<br />

0<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong> 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31<br />

15<br />

14<br />

13<br />

12<br />

11<br />

<strong>10</strong><br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag<br />

0:00 Uhr<br />

2:00 Uhr<br />

4:00 Uhr<br />

6:00 Uhr<br />

8:00 Uhr<br />

<strong>10</strong>:00 Uhr<br />

12:00 Uhr<br />

14:00 Uhr<br />

16:00 Uhr<br />

18:00 Uhr<br />

20:00 Uhr<br />

22:00 Uhr<br />

Durchschnitt<br />

Temperaturnormalniveau<br />

‣ Monatsmitteltemperatur: 5,19 °C (+ 6,19 °C)<br />

‣ gemessene Höchsttemperatur: 14,1 °C (am 18.01.2007)<br />

‣ gemessene Tiefsttemperatur: - 15,8 °C (am 26.01.2007)<br />

‣ maximale Tagesmitteltemperatur: 11,7 °C (am <strong>10</strong>.01.2007)<br />

‣ Bemerkung: Am 18./19.01.2007 zog <strong>de</strong>r Winterorkan „Kyrill“ über Deutschland hinweg.<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

16


Temperatur in ° C<br />

Dezember 20<strong>10</strong> – 31 Tage Kälteextreme<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag in l/m² bzw. Schneefall in cm<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

26<br />

25<br />

24<br />

23<br />

1<br />

0<br />

22<br />

21<br />

-1<br />

-2<br />

20<br />

19<br />

-3<br />

-4<br />

18<br />

17<br />

-5<br />

-6<br />

16<br />

15<br />

-7<br />

14<br />

-<strong>10</strong><br />

-8<br />

13<br />

12<br />

11<br />

-11<br />

-12<br />

<strong>10</strong><br />

9<br />

-13<br />

-14<br />

8<br />

7<br />

-15<br />

6<br />

-16<br />

5<br />

-17<br />

4<br />

-18<br />

3<br />

-19<br />

2<br />

-20<br />

1<br />

-21<br />

0<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong> 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31<br />

‣ Monatsmitteltemperatur: - 5,05 °C (- 5,85 °C)<br />

‣ gemessene Höchsttemperatur: 4,4 °C (am 11.12.20<strong>10</strong>)<br />

‣ gemessene Tiefsttemperatur: - 20,1 °C (am 29.12.20<strong>10</strong>)<br />

‣ maximale Schneehöhe: 44 cm (am 25.12.20<strong>10</strong>)<br />

‣ Bemerkung: Es wur<strong>de</strong>n 21 Eistage und 31 Frosttage registriert.<br />

Nie<strong>de</strong>rschlag<br />

Schneefall<br />

0:00 Uhr<br />

2:00 Uhr<br />

4:00 Uhr<br />

6:00 Uhr<br />

8:00 Uhr<br />

<strong>10</strong>:00 Uhr<br />

12:00 Uhr<br />

14:00 Uhr<br />

16:00 Uhr<br />

18:00 Uhr<br />

20:00 Uhr<br />

22:00 Uhr<br />

Durchschnitt<br />

Temperaturnormalniveau<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

17


Zusammenhang zwischen ENSO, NAO und kalten Wintern in Mitteleuropa<br />

kalte Winter,<br />

mehr Seeeis<br />

T<br />

H<br />

mil<strong>de</strong>, feuchte<br />

Winter<br />

kalte, trockene<br />

Winter<br />

Positive nordatlantische Oszillation (NAO +):<br />

• kräftiges Islandtief und starkes Azorenhoch verstärken <strong>de</strong>n Jetstream<br />

• zonale Luftzirkulation<br />

• viele Sturmtiefs erreichen mit <strong>de</strong>r Westdrift West-, Mittel- und Nor<strong>de</strong>uropa<br />

• mil<strong>de</strong> Winter, nur selten Kaltluftvorstöße nach Sü<strong>de</strong>n, wie z.B. 2006/2007 und 2007/2008<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

18


Zusammenhang zwischen ENSO, NAO und kalten Wintern in Mitteleuropa<br />

T<br />

mil<strong>de</strong> Winter,<br />

wenig Seeeis<br />

T<br />

H<br />

H<br />

kalte, trockene<br />

Winter<br />

warme, feuchte<br />

Winter<br />

El Nino: erhöhte<br />

Wassertemperatur<br />

im Westpazifik<br />

Negative nordatlantische Oszillation (NAO -):<br />

• ausgeprägtes El-Nino-Ereignis sorgt für Intensivierung <strong>de</strong>r Hadley-Zirkulation im pazifischen Raum<br />

• erhöhter meridionaler Wärmetransport mit Verstärkung <strong>de</strong>s Aleutentiefs -> feuchtwarme Luft<br />

Richtung arktisches NW-Amerika -> Schwächung Temperaturkontrast Festland/Atlantik -> schwaches<br />

Islandtief -> Begünstigung blockieren<strong>de</strong>r Hochdrucklagen über Westeuropa<br />

• meridionale Zirkulation und Schwächung <strong>de</strong>r Westdrift<br />

• mäandrieren<strong>de</strong>r Jetstream und häufiger polare Kaltluftvorstöße in Nord-, Mittel- und Westeuropa<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

19


Anzahl <strong>de</strong>r Tage im Zeitraum<br />

Verteilung <strong>de</strong>r Tagesmitteltemperaturen von Oktober 2001 bis März 2012<br />

Eistage<br />

(T max < 0 °C)<br />

Frosttage<br />

(T min < 0 °C)<br />

kalte Tage<br />

(T min < <strong>10</strong> °C)<br />

warme Tage<br />

(T max > 20 °C)<br />

Sommertage<br />

(T max > 25 °C)<br />

Heiße Tage<br />

(T max > 30 °C)<br />

190<br />

180<br />

170<br />

160<br />

150<br />

140<br />

130<br />

120<br />

1<strong>10</strong><br />

<strong>10</strong>0<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

<strong>10</strong><br />

0<br />

2004: 7<br />

2005: 20<br />

2006: 22<br />

2007: <strong>10</strong><br />

2008: 9<br />

2009: 31<br />

20<strong>10</strong>: 60<br />

2011: 14<br />

Rekonstruktion<br />

1901-1950<br />

2004: <strong>10</strong>4<br />

2005: 114<br />

2006: 90<br />

2007: 64<br />

2008: 74<br />

2009: 95<br />

20<strong>10</strong>: 123<br />

2011: 92<br />

2004: 73<br />

2005: 58<br />

2006: 59<br />

2007: 42<br />

2008: 45<br />

2009: 52<br />

20<strong>10</strong>: 43<br />

2011: 54<br />

2004: 26<br />

2005: 21<br />

2006: 28<br />

2007: <strong>10</strong><br />

2008: 9<br />

2009: 15<br />

20<strong>10</strong>: 14<br />

2011: <strong>10</strong><br />

Prognose 2050<br />

-20 -18 -16 -14 -12 -<strong>10</strong> -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 <strong>10</strong> 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30<br />

Tagesmitteltemperatur in °C<br />

• Zeitraum <strong>de</strong>r Messungen ist zu kurz, um eine ten<strong>de</strong>nzielle Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Anzahl <strong>de</strong>r Kenntage festzustellen<br />

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Abweichung <strong>de</strong>r Nie<strong>de</strong>rschlagssumme in l/m²<br />

Monatliche Nie<strong>de</strong>rschlagsabweichung vom Normalwert von Oktober 2001 bis März 2012<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

<strong>10</strong><br />

0<br />

-<strong>10</strong><br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

-50<br />

-60<br />

-70<br />

87,7<br />

-50,8<br />

-62,9<br />

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember<br />

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20<strong>10</strong> 2011 2012<br />

‣ Normalwert <strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssumme:<br />

628 l/m²<br />

‣ Mittelwert <strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssumme 2001-2011: 594,8 l/m² (- 33,2 l/m² o<strong>de</strong>r - 5,29 % pro Jahr)<br />

‣ höchste <strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssume: 771,8 l/m² (+ 143,8 l/m² im Jahr 20<strong>10</strong>)<br />

‣ niedrigste <strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssumme: 454,5 l/m² (- 173,5 l/m² im Jahr 2003)<br />

‣ Anzahl <strong>de</strong>r zu feuchten Monate im Messzeitraum: 54 von 126 Monaten (42,9 %)<br />

‣ Anzahl <strong>de</strong>r zu trockenen Monate im Messzeitraum: 72 von 126 Monaten (57,1 %)<br />

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Abweichung <strong>de</strong>r Nie<strong>de</strong>rschlagssumme in l/m²<br />

Monatliche Nie<strong>de</strong>rschlagsabweichung vom Normalwert von Oktober 2001 bis März 2012<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

<strong>10</strong><br />

0<br />

-<strong>10</strong><br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

-50<br />

-60<br />

-70<br />

April fiel in 9 von <strong>10</strong><br />

<strong>Jahre</strong>n zu trocken aus<br />

-50,8 -62,9<br />

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember<br />

87,7<br />

2,06 - 2,75 - <strong>10</strong>,98 - 25,52 - 14,51 - 22,54 + 12,51 - 3,37 + 15,32 + 5,28 + 6,80 + 3,71<br />

Frühjahrsmonate April und Mai sowie <strong>de</strong>r Sommermonat Juni<br />

zeigen die stärkste negative Abweichung <strong>de</strong>r monatlichen Regensumme<br />

Jahr 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 20<strong>10</strong> 2011<br />

<strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschlagssumme in l/m² 696,9 454,5 537,3 583,3 520,2 756,7 542,9 614,5 771,8 469,9<br />

Abweichung vom Normalwert in l/m² + 68,9 - 173,5 - 90,7 - 44,7 - <strong>10</strong>7,8 + 128,7 - 85,1 - 13,5 + 143,8 - 158,1<br />

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Mittelgebirge als natürliche Nie<strong>de</strong>rschlagsbarrieren<br />

Harz<br />

<strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschläge<br />

< 550 ml<br />

<strong>Jahre</strong>snie<strong>de</strong>rschläge<br />

< 700 ml<br />

Thüringer Wald<br />

Erzgebirge<br />

Höhenmo<strong>de</strong>ll Thüringen; http://www.tlug-jena.<strong>de</strong>/<strong>de</strong>/tlug/umweltthemen/klima/<br />

klimaforschung_anwendung/klima_planung/content.html<br />

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Vier Klimabereiche mit unterschiedlicher Vulnerabilität sind in Thüringen vorherrschend<br />

• an <strong>de</strong>n Westhängen<br />

nie<strong>de</strong>rschlagsreich<br />

• Begünstigung<br />

konvektiver Nie<strong>de</strong>rschläge<br />

• Leeerscheinungen an<br />

Nordosthängen<br />

höchste Vulnerabilität<br />

• geringe Wasserverfügbarkeit<br />

• Dürregefahr im Sommer<br />

• Abnahme <strong>de</strong>r<br />

Sommernie<strong>de</strong>rschläge<br />

• erhöhte Verdunstung<br />

negative Wasserbilanz<br />

• Staugebiet für<br />

Luftmassen aus <strong>de</strong>m SW<br />

• Staunie<strong>de</strong>rschläge am<br />

Thüringer Wald bei SW-<br />

Wetterlagen<br />

• nie<strong>de</strong>rschlagsbegünstigt<br />

• konvektive<br />

Nie<strong>de</strong>rschläge<br />

• Leeerscheinungen an<br />

Nordosthängen<br />

Quelle: TLUG Jena, Vulnerabilitätsstudie <strong>de</strong>s Potsdamer Instituts für Klimafolgenforschung<br />

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Klimaprojektion 2050<br />

ATMOSPHÄRE<br />

BIOSPHÄRE<br />

• Erhöhung <strong>de</strong>r <strong>Jahre</strong>smitteltemperatur um weitere<br />

1,2 bis 2 K gegenüber <strong>de</strong>r Referenzperio<strong>de</strong> 1981-20<strong>10</strong><br />

• Abnahme <strong>de</strong>r Zahl <strong>de</strong>r Frost- und Eistage<br />

• Zunahme <strong>de</strong>r Zahl <strong>de</strong>r Sommertage und Hitzetage<br />

• gehäuftes Auftreten von Extremwetterereignissen,<br />

wie Sturm, Hagelschlag, Windhosen<br />

• Verlängerung <strong>de</strong>r Vegetationszeit<br />

• weniger Zugvogel- und mehr<br />

Standvogelpopulationen<br />

• Schädlingsbefall<br />

• Überschreitung <strong>de</strong>r Anpassungsschwelle<br />

vieler Ökosysteme(> 0,1 K/Jahrzehnt)<br />

• im Frühjahr und Sommer stärkere<br />

Austrocknung durch Nie<strong>de</strong>rschlags<strong>de</strong>fizit<br />

• seltener Frostaushärtung<br />

Klimaprojektion<br />

Thüringen<br />

• steigen<strong>de</strong>s Risiko für Hochwasser und<br />

sommerliche Dürreperio<strong>de</strong>n<br />

• Zunahme <strong>de</strong>r Winternie<strong>de</strong>rschläge<br />

• weniger Tage mit Schneefall<br />

• Erwärmung von Seen und Flüssen<br />

• regionaler Rückgang <strong>de</strong>s<br />

Grundwasserspiegels<br />

P E D O S P H Ä R E<br />

H Y D R O S P H Ä R E<br />

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Beson<strong>de</strong>rheiten <strong>de</strong>s Stadtklimas<br />

• erhöhte Anzahl an Sommertagen, heißen Tagen und<br />

tropischen Nächten -> Wärmebelastung im Sommerhalbjahr<br />

• weniger Luftaustausch aufgrund dichter Bebauung<br />

• Wärmeinseleffekt (Abstrahlung von Wärmeenergie)<br />

• erhöhter Grad an Versiegelung mit mangelhafter<br />

Bindung <strong>de</strong>s Nie<strong>de</strong>rschlagswassers<br />

• weniger Verdunstungskälte aufgrund eines geringeren<br />

Grünflächenanteils<br />

• vermehrte Schadstoffbelastung <strong>de</strong>r Luft entlang von<br />

Verkehrsachsen und high-emission-Industrieanlagen<br />

-> lokaler Treibhauseffekt<br />

-> vermehrt Starkregenereignisse durch Kon<strong>de</strong>nsationskerne<br />

Planung <strong>de</strong>s klimagerechten Städtebaus<br />

anhand kommunaler Klimafunktionskarten<br />

(Infrarot-Thermographie, Lufthygienekarten)<br />

Quelle: Simulation <strong>de</strong>r Klimaän<strong>de</strong>rung in Städten, DWD<br />

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4,3 km Luftlinie trennen die Wetterstationen <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> und <strong>Gera</strong>-Leumnitz<br />

Wetterstation<br />

<strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong><br />

218 m über NN<br />

Wetterstation<br />

<strong>Gera</strong>-Leumnitz<br />

311 m über NN<br />

Lage:<br />

Stadtrandsiedlung im<br />

Elstertal<br />

Lage:<br />

Flugplatzgelän<strong>de</strong> mit<br />

unbebauter<br />

Umgebung 120 m<br />

über <strong>de</strong>r Talsohle<br />

<strong>Jahre</strong>smittel: 8,5 °C<br />

<strong>Jahre</strong>smittel: 7,8 °C<br />

Jahr ST HT<br />

2005 58 21<br />

2006 59 28<br />

2007 42 <strong>10</strong><br />

2008 45 9<br />

2009 52 15<br />

20<strong>10</strong> 43 14<br />

Summe 299 97<br />

in <strong>Gera</strong>-<strong>Tinz</strong> 1,32-fache Anzahl an<br />

Sommertagen und 2,16-fache Anzahl<br />

an Hitzetagen im Vergleich zu<br />

<strong>Gera</strong>-Leumnitz<br />

Jahr ST HT<br />

2005 36 6<br />

2006 50 11<br />

2007 36 5<br />

2008 37 8<br />

2009 36 4<br />

20<strong>10</strong> 32 11<br />

Summe 227 45<br />

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Protektive Maßnahmen <strong>de</strong>r Klimaanpassung an <strong>de</strong>n urbanen Wärmehaushalt<br />

Wohnqualität<br />

Energieeffizienz, Wärmedämmung,<br />

erneuerbare Energien (Geothermie, Solarstrom)<br />

Verkehr<br />

För<strong>de</strong>rung ÖPNV, Elektromobilität, Umweltzone,<br />

Verkehrsberuhigung <strong>de</strong>r Innenstadt<br />

Luftqualität<br />

Wasser<br />

Grünflächenerweiterung, Industrie- und<br />

Gewerbeflächen am Stadtrand, Abgasfilter<br />

Hochwasserschutz, Wasserspeicher für<br />

Trockenzeiten, Flächenentsiegelung<br />

Beispiele für klimagerechten Landschafts- und Stadtumbau:<br />

• Öffnung <strong>de</strong>r Talkerbe ins Gessental (links unten)<br />

• Hofwiesenpark unterhalb <strong>de</strong>s Stadtwal<strong>de</strong>s (Mitte unten)<br />

• Wohnungssanierung Eiselstraße (rechts unten)<br />

• Rasengleis zur Vermeidung von Bo<strong>de</strong>nversiegelung (oben)<br />

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Zusammenfassung und Take Home Message<br />

„Die Frage nach <strong>de</strong>m Ja o<strong>de</strong>r Nein <strong>de</strong>s Klimawan<strong>de</strong>ls hat sich erledigt.<br />

Die Verän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Klimas ist bereits Teil unseres Alltags.“<br />

Wolfgang Kusch, Präsi<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s DWD<br />

• Lufttemperatur lag im letzten Jahrzehnt knapp 1°C über <strong>de</strong>m Normalwert <strong>de</strong>r Referenzperio<strong>de</strong><br />

(1961-1990), wobei die monatliche Abweichung im Monat Juli am größten war<br />

• ausgeprägtes Nie<strong>de</strong>rschlags<strong>de</strong>fizit im Frühjahr (April > Mai > Juni)<br />

• Zunahme von Extremwetterereignissen: Großteil <strong>de</strong>r Rekordwerte seit <strong>de</strong>m Jahr 2000 aufgestellt<br />

• Lokalklima unterliegt <strong>de</strong>r Beeinflussung globaler Großwetterereignisse<br />

Klimaschutz und Klimaanpassung müssen synergistisch umgesetzt wer<strong>de</strong>n.<br />

• Prognose bis zum Jahr 2050:<br />

‣ weiterer Temperaturanstieg um 1,2 bis 2 K<br />

‣ Nie<strong>de</strong>rschlagsrückgang im Frühjahr und Sommer, dagegen leichte Zunahme im Winter<br />

‣ steigen<strong>de</strong> Anzahl an Extremwetterereignissen (Dürreperio<strong>de</strong>, Überschwemmung, Tornado)<br />

• Herausfor<strong>de</strong>rung für Biosphäre und das Stadtklima<br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />

E-Mail:<br />

<strong>alexan<strong>de</strong>r</strong>_ <strong>joerk</strong>@web.<strong>de</strong><br />

Website:<br />

www.<strong>alexan<strong>de</strong>r</strong>-<strong>joerk</strong>.<strong>de</strong><br />

21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

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