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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
20
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
21
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
22
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
23
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
24
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
25
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
26
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
27
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 />
21.04.2012 Alexan<strong>de</strong>r Jörk - Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
28
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 />
29
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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