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Montag, 18.02.2013 07:27

Erst zum Gipfel, dann wieder talwärts: Die Temperaturentwicklung in Deutschland seit 1980 und deren wesentliche Ursachen - Teil 1

Sowohl im Deutschland- Mittel als auch bei den einzelnen untersuchten Stationen folgte einem raschen Temperaturanstieg (besonders späte 1980er und frühe 1990er Jahre) nach Beginn der 2000er Jahre, eine Phase der Stagnation oder gar der geringfügigen Abkühlung. Auch das hier nicht vollständig mit betrachtete, nur noch mäßig warme Jahr 2012 passt gut in dieses Schema. Die vergangene Erwärmung vollzog sich im Rhein- Main- Gebiet fast doppelt so schnell wie im deutschlandweiten Mittel, was vor allem auf einen überdurchschnittlichen Wärmeinsel- Effekt, infolge dort wachsender Bevölkerungsdichte und boomender Wirtschaft zurückzuführen ist....

....Im Ruhrgebiet bremsten hingegen stagnierende Bevölkerungszahlen und Deindustrialisierung den dortigen Temperaturanstieg etwas. Aus Stationsvergleichen des DWD- Netzes konnte ein zusätzlicher, großstadtbedingter WI- Effekt von 0,4 bis 0,8 K ermittelt werden. Trotz meist sinkender Einwohnerzahlen und eher mäßiger Wirtschaftsentwicklung bescherte eine überdurchschnittliche Bautätigkeit (Verkehrsinfrastruktur, großflächige Handelseinrichtungen, touristische Erschließung) auch Ostdeutschland wesentliche, WI- bedingte Erwärmungseffekte. In weiteren Folgen dieser Untersuchungsreihe wird sich aber zeigen, dass es noch mehr wesentliche Erwärmungsursachen gab und diese sich teilweise bedingt haben.

Einführung

Im Rahmen einer Untersuchung aus dem Jahr 2012 hatten wir anhand der Station Erfurt- Bindersleben gezeigt, dass die in den vergangenen 3 Jahrzehnten beobachtete Erwärmung mehrere Ursachen hatte, von denen die Zunahme der Sonnenscheindauer/Sonnenaktivität sowie durch geänderte Flächennutzung und zunehmende Bebauung bedingte Effekte (im Folgenden der Einfachheit halber WI- Effekt genannt, WI = Wärmeinsel) den größten Erwärmungsbeitrag, ausschließlich auf Erfurt bezogen, leisteten. Doch auch Schwankungen der Zirkulationsverhältnisse (Großwetterlagen, NAO), die ihrerseits in solaren Ereignissen ihren Ursprung haben, verursachten einen gewissen „Erwärmungseffekt“. Die Erwärmung verlief nicht gleichmäßig. Einem besonders raschen Temperaturanstieg um 1988/1990 folgte noch eine leichte Erwärmung bis etwa 2000, danach stagnierten die Temperaturen auf hohem Niveau, beziehungsweise sanken sogar wieder leicht. Im Folgenden soll die Ursachenforschung unter Einbeziehung weiterer Stationen, Daten zur Sonnenscheindauer, den Großwetterlagen, der Sonnenaktivität und weiterer Faktoren vertieft werden.

Teil 1- Der Temperaturverlauf seit 1980 in Deutschland und der WI- Effekt als eine wichtige Ursache

 

Abb. 1: Die Grafik verwendet die Original- Daten des Deutschen Wetterdienstes. Diese sind noch nicht WI- bereinigt. Im Betrachtungszeitraum beträgt der WI der deutschen Stationen etwa 0,5 GradC. Trotzdem würde auch nach einer WI- Bereinigung der DWD-Daten noch ein leichtes Wärmeplus über die letzten 33 Jahre bleiben; doch seit den mittleren 2000er Jahren geht’s wieder bergab. Anmerkung: Die „Deutschland- Temperatur“ ist eine Rechengröße (arithmetisches Mittel der einzelnen Stationen). Bei solchen Mittelwertbildungen wird stets ausgeblendet, dass jeder Ort sein eigenes Klima hat. Daher sollten derartige Betrachtungen stets im Zusammenhang mit einzelnen Stationsdaten erfolgen, um regionale Unterschiede zu erkennen.

Für den Zeitraum seit 1980 sind noch am ehesten Daten verfügbar, und er ist den meisten Lesern sicher am besten im Gedächtnis geblieben. Die Datenbeschaffung für diese und alle folgenden Auswertungen war nicht ganz einfach, und die Qualität der Daten dürfte aufgrund der sehr verschiedenen Quellen (DWD, Wikipedia, PIK Potsdam, Berliner Wetterkarte, Wettermagazin, Wetteronline, Wetterkontor, Meteorologischer Dienst der DDR, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg) sowie dem Wechsel der Messinstrumente und der Erfassungszeiten keinesfalls immer gleichwertig sein. Trotzdem liefert die Auswertung erstaunliche Ergebnisse.

 

Die Temperaturentwicklung verschiedener Stationen im Vergleich- große Unterschiede!

Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung der Jahresmitteltemperaturen an 6 gut über das Bundesgebiet verteilten Stationen:

Abb. 2: Düsseldorf (Rot), Offenbach (Gelb), Helgoland (Blauviolett), Nürnberg (Grün), Potsdam (Dunkelrosa) und Erfurt (Hellblau) im Vergleich.

Anmerkung: Der „Lineare“ Trend täuscht einen mehr oder weniger starken Temperaturanstieg über den ganzen Zeitraum vor, der aber nach dem Jahr 2000 in Stagnation bis leichten Rückgang übergegangen ist.

Bevor wir dies veranschaulichen, wollen wir das recht unterschiedliche Verhalten diskutieren. Offenbach „überholt“ Düsseldorf, während Nürnberg zurückbleibt, sogar hinter Potsdam zurückfällt, und sich die Anstiege von Helgoland, Potsdam, Erfurt und Brocken (aus gestalterischen Gründen hier nicht abgebildet, da wesentlich kälter als die gezeigten 6 Stationen und schwer in derselben Abbildung darstellbar) ähneln. Da uns der enorme Temperaturanstieg in Offenbach (gut 0,6 K/Jahrzehnt, etwa doppelt soviel wie in Nürnberg und Düsseldorf, fast doppelt soviel wie im Deutschlandmittel!) erklärungsbedürftig erschien, haben wir zur Verifizierung die nicht weit entfernte Station Frankfurt/Main (Flughafen) zusätzlich ausgewertet. Es zeigte sich, dass deren Temperaturverlauf den in Offenbach bestätigt; der Anstieg war in Frankfurt mit 0,66K/Jahrzehnt sogar noch geringfügig größer. Spätestens an dieser Stelle kommen Verfechter einer vorrangig durch CO2 verursachten Erwärmung in erste Erklärungsnöte, denn es ist auszuschließen, dass sich der CO2-Backgroundlevel, der sich in den CO2-Messdaten widerspiegelt, über einen Betrachtungszeitraum von 32 Jahren regional in Deutschland sehr unterschiedlich erhöht hat. Und hätte ein übergeordneter, Erwärmungsantrieb, beispielsweise durch CO2, die Dominanz, so hätten sich nach dem Strahlungsgesetz von PLANCK die kältesten Stationen Brocken, Erfurt, Nürnberg und Potsdam deutlich schneller erwärmen müssen, als das von Natur aus ohnehin schon warme Offenbach. Wesentlich plausibler ist hingegen eine andere Annahme, die vor allem die stärkere Erwärmung von Offenbach (Rhein- Main- Gebiet) gegenüber Düsseldorf (Ruhrgebiet) erklärt- der WI- Effekt. Wie schon in zahlreichen früheren Beiträgen erläutert (MALBERG 2009, LEISTENSCHNEIDER, KOWATSCH, KÄMPFE 2010 bis 2012), bewirken zunehmende Bebauung, Besiedlung, geänderte Landnutzung und zahlreiche künstliche Wärmequellen wie Verkehr, Industrie oder Heizungen, eine Erwärmung, die in Gebieten mit stark zunehmender Bebauung und hoher Bevölkerungsdichte besonders markant ausfällt. Somit ist es sehr wahrscheinlich, dass WI- Effekte in der Rhein- Main- Region besonders stark temperaturwirksam wurden. Diese Tatsache erklärt den stärkeren Temperaturanstieg von Offenbach gegenüber Düsseldorf auch deshalb, weil die Bevölkerungsentwicklung ein wichtiger Indikator für den WI- Effekt ist (steigende Einwohnerzahlen wirken erwärmend).

Abb. 3: Entwicklung der Einwohnerzahlen (Quelle: Wikipedia) in Offenbach (Gelb), Nürnberg (Grün) und Düsseldorf (Rot). Weil der WI- Effekt nicht nur unmittelbar am Standort selbst wirkt, sondern auch von benachbarten Regionen „eingetragen“ wird, sind hier wichtige, in der Nähe gelegene Städte (dünne, gelbe Linie Frankfurt/Main, 2 dünne, rote Linien Essen und Dortmund), mit dargestellt. Während die Bevölkerungszahl im Rhein- Main- Gebiet kontinuierlich stieg, besonders auch im letzten Jahrzehnt, sank sie in Düsseldorf bis 2000 deutlich, danach stieg sie wieder geringfügig, während sie aber in den Ruhrgebietsstädten Dortmund und Essen weiter fiel. In Nürnberg schwankte sie bis 2000 um die 490.000 und stieg dann im letzten Jahrzehnt deutlich.

Anmerkung: In den ostdeutschen Großstädten sind die Einwohnerzahlen zwar teilweise gestiegen, so auch in Erfurt. Allerdings verdeckten hier großflächige Eingemeindungen (Gebietsreform in Thüringen 1993/94) teils erhebliche Bevölkerungsrückgänge, so dass die für die Quantifizierung des WI- Effekts viel besser geeigneten Einwohnerzahlen pro km² reell dort wohl meist gesunken sind. Leider sind zeitliche längerfristige Entwicklungen von Einwohnerzahlen/km² kaum verfügbar, und frühere Gebietsreformen und Eingemeindungen verfälschen leider fast überall die Zahlen.

Offenbach und das Rhein- Main- Gebiet gehören aber zu den wenigen Regionen mit reell steigenden Einwohnerzahlen in Deutschland; die Einwohnerzahlen sind dort beispielsweise seit 2000 jährlich um etwa 1% gestiegen (zahlreiche Quellen, zum Beispiel M. BÖSS, 2009). Von den 3 Städten mit einigermaßen verlässlicher Datenlage zur Bevölkerungsentwicklung weist Offenbach daher auch folgerichtig die größte Bevölkerungszunahme auf:

Abb. 4: Während die Einwohnerzahl in Düsseldorf im Vergleich zu 1980 nur geringfügig zunahm, liegt Nürnberg im Mittelfeld, während Offenbach mit reichlich 10% einen regelrechten Boom erlebte.

Dabei ist zu beachten, dass die WI- bedingte Erwärmung nicht immer linear der Bevölkerungszunahme folgen muss; der Zusammenhang kann auch den Ertragsgesetzen ähneln. Der bekannte Klimawissenschaftler, Dr. Spencer hat dies in seiner Arbeit The Global Average Urban Heat Island Effect in 2000 Estimated from Station Temperatures and Population Density Data“ nachweisen können, aus dem die folgende Abbildung stammt.

Abb. 5: In seiner Veröffentlichung vom 03. März 2010 berichtet der bekannte Physiker und Klimawissenschaftler Dr. Roy Spencer, dass die Auswirkungen des Wärmeinseleffekts von der Besiedlungsdichte abhängen. Bei Änderungen von geringen Bevölkerungsdichten ist dieser proportional am stärksten, d.h. hier tritt die größte Erwärmung auf.

Das heißt, in unbesiedelten oder sehr dünn besiedelten Regionen bewirken beispielsweise 1000 Einwohner Zuzug  eine viel größere Erwärmung als in klimatisch ähnlichen, gleich großen, aber bereits dicht besiedelten Regionen (Sättigungsgesetz). Für europäische und nordamerikanische Städte hat OKE (1973) Formeln aufgestellt, welche die maximale, momentane Erwärmung (T) einer Stadt im Vergleich zu ihrem ländlichen Umland in Bezug zur städtischen Einwohnerzahl (P) setzen. Allerdings erlauben derartige Formeln bestenfalls sehr grobe Abschätzungen. Nordamerikanische Großstädte erwärmen sich in der Regel um einige Grad mehr als vergleichbare in Europa und damit auch in Deutschland.

Europa: ΔTu – r(max) = 2.01 log10(P) – 4.06

Nordamerika: ΔTu – r(max) = 2.96 log10(P) – 6.41.  Die folgende Abbildung veranschaulicht nochmals diesen Zusammenhang:

Abb. 6: Degressiver Zusammenhang zwischen steigender Einwohnerzahl und Oberflächentemperatur (obere, durchgezogene Linie)

Im Gegensatz zum boomenden Offenbach und zum gesamten Rhein- Main- Gebiet stagnieren die Einwohnerzahlen des Ruhrgebiets seit Jahrzehnten oder sind gar leicht rückläufig:

Abb.7: Bevölkerungsentwicklung im Ruhrgebiet
Quelle: Grafik Sven Sendfeld/ Daten KVR 2002

Es muss aber betont werden, dass Bevölkerungsänderungen nur einen Teil des WI- Effekts verursachen. Um den Einfluss der Bevölkerungszahlen und Besiedlungsdichte auf die Temperaturen in Deutschland einmal grob abzuschätzen, haben wir einen Vergleich durchgeführt. Dabei wurden 5 Stationen, die dörflich sind oder in der Nähe von nur mittelgroßen Städten von etwa 40.000 bis 80.000 Einwohnern und Einwohnerdichten von deutlich unter 1000EW/Km² liegen, mit 5 anderen Stationen in nahezu identischer Höhenlage und geografischer Breite verglichen, die aber in deutlich weniger als 10Km Entfernung zum Rand von dicht besiedelten Großstädten (>1000EW/Km²) liegen. Zwei dieser 5 großstädtisch beeinflussten Stationen, nämlich das mit Abstand wärmste Leverkusen und das gleich dahinter folgende Duisburg- Friemarsheim, liegen sogar mitten in Großstädten. Alle 10 Einzelstationen gehören dem Binnenland- Klima im nordwestdeutschen Tiefland an; jede der beiden Gruppen weist durchschnittliche Höhenlagen von knapp 50 Metern auf. Verfügbar waren die Jahresmitteltemperaturen der Jahre 1999 bis 2004 (Quelle: DWD, Witterungsreport). Es wurden die arithmetischen Temperaturmittelwerte der beiden Fünfergruppen gebildet; ihr Jahresgang ist in der Abbildung 8 dargestellt:

Abb. 8: Gang der Mittelwerte aus den 5 Großstadt- beeinflussten Stationen (Orange) Leverkusen (44m), Duisburg- Friemarsheim (31m), Tönisvorst bei Krefeld (39m), Düsseldorf (Flughafen, 37m) und Köln- Bonn (Flughafen, 92m) mit denen der 5 mittelstädtischen bis ländlichen, dünner besiedelten Nachbar- Stationen (Blaugrün) Kleve (46m), Bocholt (21m), Lingen (Ems, 24m), Lippstadt- Bökenförde (92m) und Heinsberg- Schleiden nördlich von Aachen (57m). Alle Stationen liegen im Binnenland, sind im Mittel also etwa gleich hoch gelegen (>20 und <95m) und weisen fast die gleiche geografische Breite auf.

Nun könnte eingewendet werden, es handele sich dabei um eine nordrheinische Besonderheit. Aber in dem rückständigen, von Agrarwirtschaft, sinkender Einwohnerzahl und weitgehend fehlender Großindustrie geprägten Kleinstaat Thüringen, wo es auch viel weniger Großstädte, darunter keine mit auch nur annähernd 500000 Einwohnern, gibt, von denen Erfurt- Bindersleben und Gera- Leumnitz außerdem wegen ihrer relativ großen Höhenlage >300 m schwer vergleichbar sind, zeigt sich für die gut 100000 Einwohner zählende Stadt Jena ein ähnliches Bild (Quelle: DWD, Witterungsreport):

 

Abb . 9: Vergleich der Jahresmitteltemperaturen der inmitten der Großstadt gelegenen Station Jena- Sternwarte (Saale)155m (Orangerote, dicke Linie) mit kleinstädtisch- ländlichen Nachbar- Stationen ähnlicher Höhenlage (Hellbau Bad Kösen/Saale 136m in Sachsen- Anhalt, nahe Thüringer Landesgrenze, Braun Artern/Unstrut 164m, Blaugrün Tegkwitz 193m (Altenburger Land). Anmerkung: Die Großstadt Jena ist mit 923 EW/km² deutlich weniger dicht besiedelt als die Ruhrgebietsstädte, was die etwas geringeren Temperaturdifferenzen zum Umland erklärt.

Der städtische Wärmeinsel- Effekt zeigt sich auch am gehäuften Auftreten Wärme liebender (thermophiler) Pflanzenarten in den Städten (KÄMPFE 1998).

Unter vergleichbaren Bedingungen sind also Stationen in der Nähe von oder gar in dicht besiedelten Regionen um 0,4 bis 0,8 K wärmer als ländlich- kleinstädtische Regionen- und dabei handelt es sich nur um zusätzliche, „großstadtbedingte“ Erwärmungseffekte! „Denkt“ man sich den baulichen und siedlungsbedingten WI- Effekt, der auch in ländlichen Räumen und kleineren Städten auftritt, noch weg, so wird klar, dass im Zuge der seit Jahrhunderten fortschreitenden Bebauung und Besiedlung in Deutschland, flächenhafte Erwärmungseffekte von deutlich über 1K aufgetreten sind, die übrigens auch den aktuellen, vor gut 10 Jahren begonnenen Temperaturrückgang erheblich abbremsen. 

In Gebieten ohne Bevölkerungszunahme bewirken also geänderte Landnutzung (Melioration) und zunehmende Bodenversiegelungen ebenfalls Erwärmungseffekte. Diese können im Einzelfall sogar sinkende Einwohnerzahlen überkompensieren, so in Ostdeutschland. Denn vor allem in Ostdeutschland nahm die Bautätigkeit seit 1990 stark zu, woraus sich die Temperaturanstiege der untersuchten ostdeutschen Stationen Erfurt und Potsdam teilweise erklären lassen, während die wachsende touristische Erschließung die Erwärmung der Stationen Brocken und Helgoland beschleunigte.

Insgesamt bleibt festzuhalten, dass Offenbach überdurchschnittlich vom WI- Effekt profitierte, zumal es im Rhein- Main- Gebiet außer steigenden Einwohnerzahlen ebenfalls eine rege Großbautätigkeit seit 1980 gab, man denke nur an den mehrfachen Ausbau des nahen Frankfurter Flughafens.

Zum Abschluss dieses ersten Themenschwerpunktes soll anhand der Stationen Brocken und Offenbach sowie des Deutschland- Mittels (Datenquelle: Wikipedia) gezeigt werden, dass der neuzeitliche Temperaturanstieg beendet ist:

Abb. 10: Erst Anstieg, dann Stagnation oder geringer Rückgang am Beispiel von Offenbach (Gelb, oben), Deutschlandmittel (Olivgrün, Mitte) und Brocken (Blau, unten).

Noch deutlicher zeigt sich der wieder beginnende Abwärtstrend anhand der Wintertemperaturen:

Abb. 11: Schlechte Zeiten- Gute Zeiten- Schlechte Zeiten: Wintertemperaturen von Helgoland (oben), Erfurt (Mitte) und Brocken (unten). Nach relativ vielen Kältewintern bis 1987 und den guten Zeiten der späten 1980er und 1990er Jahre mit häufiger milden Wintern, nur unterbrochen durch die Eiswinter 1995/96 und 96/97, verschlechterte sich das Klima etwa seit der Jahrtausendwende wieder- der letzte, noch durchgängig milde Winter war 2007/08; danach blieb kein Winter mehr ohne wenigstens eine strenge Kältewelle; auch der aktuelle, unerwartet kalte, schneereiche Januar 2013 (hier noch nicht erfasst) passt in diesen Trend.

Alle übrigen hier untersuchten Stationen zeigen ein ähnliches Trendverhalten, und auch der Lineartrend des Deutschland- Mittels zeigt eine fallende Tendenz:

Abb. 12: Das „Klimaoptimum“ wurde bezüglich der Wintertemperaturen schon 1988 bis 1990 erreicht; seitdem werden die Winter in Deutschland tendenziell wieder kälter. Einzelne, extrem milde Winter kann es auch in Abkühlungsphasen geben (2006/07 und 2007/08). 

Die Aussage, dass wir uns bereits in einer Abkühlungsphase befinden, bekräftigt die folgende Abbildung:

Abb. 13: Während zur Zeit des Klimaoptimums der späten 1980er bis frühen 2000er Jahre in Berlin- Dahlem nur selten extrem niedrige absolute Jahresminima beobachtet wurden, traten sie in den letzten Jahren gehäuft auf; aber die Jahresmaxima sind hingegen kaum gestiegen. Die Differenz zwischen Maxima und Minima, aber auch die Schwankungsbreite zwischen den einzelnen Jahren, hat sich deutlich erhöht- typisch für den Beginn einer Abkühlungsperiode. Bemerkenswert ist vor allem, dass weder der WI- Effekt noch der angebliche „Treibhauseffekt“ durch CO2 den Rückgang der Minima an dieser Großstadt- Station verhindern konnten.

Über die möglichen Ursachen hierfür werden wir im dritten Themenschwerpunkt ausführlich berichten. Auch für die vergleichsweise geringere Temperaturzunahme in Nürnberg gibt es eine plausible Erklärung, die im zweiten Themenschwerpunkt gegeben wird.

 

Verfasst und zusammengestellt (2013) von

Stefan Kämpfe, Weimar

Josef Kowatsch, Hüttlingen

Raimund Leistenschneider, EIKE

 

Literatur- und Informationsquellen für Teil 1

 

Böss, M.: Bevölkerungsentwicklung in der Region

Frankfurt/Rhein-Main – Aspekte der

räumlichen Planung unter besonderer

Berücksichtigung der Stadt Bad Homburg

Abteilung Analysen und Konzepte

Planungsverband Ballungsraum Frankfurt/Rhein-Main, Vortrag, Bad Homburg, 3. Februar 2009

 

Berliner Wetterkarte und Berliner Wetterkarte e.V (1990 bis 2011): Beiträge zur Berliner Wetterkarte. Klimatologische Übersicht Europa, Monatsausgaben Januar 2000 bis Dezember 2011 sowie Monats- und Jahresbeilagen der Werte von Berlin- Dahlem 1990 bis 2012

 

Deutscher Wetterdienst (1991 bis 1999): Beilagen zur Wetterkarte des Deutschen Wetterdienstes. Klimatologische Werte für die Jahre und Monate 1991 bis 1999

 

Deutscher Wetterdienst (2000 bis 2005): WITTERUNGSREPORT und WITTERUNGSREPORT express. Monatshefte Januar 1999 bis Dezember 2005 und Jahresausgaben 1999 bis 2004

 

Deutscher Wetterdienst (Herausgeber): Stadtklima. Hauptschriftleiter M. Schlegel. promet, Jahrgang 9, Heft 4, 1979

 

Heise, J., Myrcik, G.: Die Monate Januar bis Dezember in der 100- Jährigen Beobachtungsreihe von Berlin- Dahlem 1908 bis 2007. Beiträge des Instituts für Meteorologie der Freien Universität Berlin zur Berliner Wetterkarte, Beilagen 34, 41, 48, 55, 63, 69, 74 und 84/07 (April bis November) sowie 05, 17, 22 und 29/08 (Dezember, Januar bis März)

 

Kämpfe, S., Kowatsch, J., Leistenschneider, R.: Starker Temperaturanstieg seit 1979 in Erfurt- warum CO2 dabei nur eine unbedeutende Nebenrolle spielt! Teil 1 Vorstellung der Hauptakteure (20.10.2012) und Teil 2 „Trittbrettfahrer“ CO2- Das Phantom der Klimawissenschaft (26.10.2012) www.eike-klima-energie.eu

 

Kämpfe, S. (1998): Pflanzen als Klimazeiger- ein Beitrag zur Vegetationsgeografie in Thüringen-. Beilage Nr. 196/1998 zur Wetterkarte des Deutschen Wetterdienstes, Offenbach am Main (liegt nur analog vor)

 

Kowatsch, J., Leistenschneider, R. (2010): Der Wärmeinseleffekt (WI) als Antrieb der Temperaturen- eine Wertung der DWD- Temperaturmessstationen. www.eike-klima-energie.eu 04.10.2010

 

Leistenschneider, R., Kowatsch, J. (2012): Der Wärmeinseleffekt (WI) als maßgeblicher Treiber der Temperaturen. www.eike-klima-energie.eu 20. Januar 2012

 

Leistenschneider, R., Kowatsch, J. (2012): Der Wärmeinseleffekt (WI) als maßgeblicher Treiber der gemessenen Temperaturen. www.eike-klima-energie.eu 04.08.2012

 

Linhard, D. (2010): Untersuchungen zur Flora und zum Mikroklima von Krems an der Donau. Diplomarbeit an der Universität Wien

 

Malberg, H. (2009): Über das Stadtklima und den Klimawandel in Deutschland seit 1780. Beiträge des Instituts für Meteorologie der Freien Universität Berlin zur Berliner Wetterkarte, Beilage 36/09 (Sonderbeilage 18/9) vom 26.05.2009

 

Meteorologischer Dienst der DDR, Hauptamt für Klimatologie in Potsdam (1979 bis 1990): Monatlicher Witterungsbericht für das Gebiet der Deutschen Demokratischen Republik. Beilage zum Täglichen Wetterbericht. Sonderhefte (Jahresberichte 1979 bis 1990)

 

Oke, T.R. (1973): City size and the urban heat island. Atmospheric Environment 7: 769-779.

 

www.pik-potsdam.de/services/climate-weather-potsdam Monats- und Jahreswerte der Säkularstation Potsdam

 

www.wetteronline.de Klimarechner, Werte der Lufttemperatur und der Sonnenscheindauer einiger deutscher Stationen ab 1980

 

www.wetterkontor.de Werte der Lufttemperatur und der Sonnenscheindauer einiger deutscher Stationen ab 1990

 

http://.wikipedia.org/ Zeitreihe der Lufttemperatur in Deutschland und Angaben zu den Einwohnerzahlen und Einwohnerdichten der untersuchten Ortschaften

 


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12 Kommentare:
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#1: Hofmann,M sagt:

am Montag, 18.02.2013, 12:00

Wenn in Zukunft die Kälte von Jahr zu Jahr zunehmenen wird, dann ist ein Wärmeinseleffekt von geringer Bedeutung. Das es Wärmeinseleffekte gibt, dass ist jedem Vernunft- und Verstandsmenschen klar. Dies sollte aber nicht davor hinweg täuschen, dass wir bei zukünftigen zunehmenden Kälteperioden vor ganz anderen Problemen stehen. Gegen die Kälte ist weder mit CO2 noch mit WI anzukommen. Hier hilft nur das technische Wissen eines effizienten Wirtschaftsvolk weiter. Und dieses Wissen geht gerade mit der ökosozialistischen Denkweise ala "Energiewende,Ethikrat) in Form von Erneuerbaren Energie und Energieeinspar Gesetz verloren!
Wenn eine falsche Energiepolitik (Energiewende/EEG) mit einer zunehmend andauerdenen Klimakälteperiode zusammenfällt, dann ist höchste Gefahr für Leib und Wohl des deutschen Volk gegeben!
Fr. Merkel und ALLE Bundestagsabgeordneten sollten diesen Warnschuss der "Natur und Physik" endlich zur Kenntnis nehmen!
Deutschland/Europa liegt eben mal in einer gemäßigten Klimazone und hier muss der Mensch zwangsläufig mit zukünftigen kalten Extremtemperaturen zurechtkommen. Unser Kraftwerksmix aus Kohle,Uran und Gas war genau die richtige Antwort auf die Herausforderung der Extremtemperturen in unseren Breitengrade.

 

#2: W.Haxthausen sagt:

am Montag, 18.02.2013, 12:41

Neue Häuser mit Gartengewächs und Straßen am Stadtrand sowie Bauänderung, mehr Glas, Dacherneuerung und neue Industiegebäude können als Temperaturverstärker dem Wärmeinsel-Effekt zugerechnet werden.

 

#3: Alfred Schlohr sagt:

am Montag, 18.02.2013, 15:14

Da fällt mir spontan ein: "An inconvenient truth", allerdings anders als im Sinne von Al Gore´s Werk ...

 

#4: Helmut Kunz sagt:

am Montag, 18.02.2013, 16:21

Eine Mess-Station in Deutschland wurde vergessen: Hohenpeissenberg

Diese Station zeigt einen positiven Temperaturtrend. Allerdings hat die Temperatur dort heute trotzdem etwa den Stand von 1800 (1810 wurde der höchste Spitzenwert seit Aufzeichnung gemessen).
Interessant ist nun. Die Reihe wird vom DWD als Beleg für den Klimawandel beschrieben. Das geht ganz einfach, indem die (hohe) Temperatur zw. 1750 bis 1800 als lokal begrenzt erklärt wird.
Dass jedoch die seit Messbeginn gemittelte Temperatur der Station Hohenpeissenberg einen Anstieg von nur 0,22 K / 100 Jahren aufzeigt, gegenüber den 1 K / 100 Jahren, welche das Umweltbundesamt für Deutschland nennt, macht dann nichts aus. Denn das wäre ja ein möglicher Beleg des Gegenteils.
Gerade die Temperaturreihe Hohenpeissenberg ist für solche Manipulationen gut geeignet, da sich längere Abschnitte steigender und fallender Temperatur finden. Siehe dazu: http://www.schulphysik.de/hohenpeissenberg.html
Eben wie immer: Ist es ein „Beleg“, dann ist es global, andernfalls nur lokal.

Anbei der Text des DWD zur Kurve der Temperaturwerte Hohenpeissenberg:
DWD: Die 225-jährige Temperaturreihe zeigt insgesamt einen ansteigenden Trend.
Die warme Phase zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde nur regional beobachtet (z.B. in Wien und Innsbruck), nicht aber generell in Westeuropa und auf der Nordhalbkugel. Die neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts waren die wärmste Dekade des gesamten Zeitraums, sowohl am Hohenpeißenberg, als auch weltweit.
Die letzten 5 Jahre waren noch deutlich wärmer.

Interessanter Weise gibt es eine Analyse der Uni München (von MA des DWD Hohenpeissenberg) "Klimaerwärmung und Tropopausenänderung seit 1967 über Hohenpeissenberg". Welche zu einem dazu nicht dazu passenden Ergebnis kommt.

Dazu in der Einleitung: "..Experimente mit Klimamodellen bestätigen die beobachteten Tropopausenänderungen. Sie deuten an, dass die langfristigen Änderungen der Tropopausenhöhe durch stratosphärische Ozonabnahme und durch CO2 Zunahme
erklären werden können (Santer et al., 2003).
Im jetzigen Beitrag wollen wir darauf hinweisen,
dass sich die damals berichteten Trends in den letzten Jahren nicht mehr so fortgesetzt
haben.
Und nun die Schlussfolgerung: ..Die früheren starken Zunahmen von Tropopausenhöhe und Temperatur der freien Troposphäre über Hohenpeißenberg haben sich seit etwa 1994 nicht mehr fortgesetzt. Dies steht im Einklang
mit der großräumigen Zirkulation, z.B. wie vom Arctic Oscillation Index beschrieben......Ein Überprüfung mit Klima-Modell Simulationen, eine Aufteilung nach Jahreszeiten, sowie weitere
detaillierte Untersuchungen wären wünschenswert.

 

#5: Dr. Kuhnle sagt:

am Montag, 18.02.2013, 19:53

Zu Abbildung 1
Dass es bis 2005 wärmer geworden sein soll, und dass es seit 2005 mit den Temperaturen wieder bergab gehen soll ist in meinen Augen keine vernünftige Aussage. Das Problem ist, dass es mit den Temperaturen ständig bergauf und wieder bergab geht. Der wärmste 12-Monatszeitraum war von Mitte 2006 bis Mitte 2007 (11,3 Grad). Das war das Maximum.

Die schwarze Linie im Diagramm scheint mir eine polynomische Näherung zu sein. Polynomische Näherungen haben den Vorteil, dass man damit den Zeitraum gut beschreiben kann. Extrapolationen (also z.B. Zukunftsprognosen) sind aber sehr problematisch.

Besser sind meines Erachtens Fourieranalysen (siehe Vortrag von Prof. Lüdecke) oder die Suche nach Gleichgewichtswerten (lange Zeiträume mit Nulltrend), was ich empfehle. Aber auch diese Methoden führen nicht zu zweifelsfreien Aussagen.

Noch besser als phänomenologische Analysen sind physikalische Modelle, d.h. das Aufstellen einer Formel für die Temperatur. Das Problem hierbei ist, dass es beim Klima vermutlich den einfachen Zusammenhang (z.B. mit dem CO2-Gehalt) nicht gibt.

Es gibt Indizien, dass die nächsten Jahre kühler werden könnten. Einzelne kalte Wintermonate in den vergangen Jahren, sowie die abnehmende Sonnenaktivität sind hier zu nennen. Auf der anderen Seite gibt es auch klimastabilisierende Effekte und auch der CO2-Treibhauseffekt ist noch nicht ganz aus dem Rennen. Ob es kühler wird ist daher noch unklar.

Der Wärmeinsel-Effekt ist ein interessantes Thema. Ein weiteres interessantes Thema ist die Frage der Messmittel. Bis in die 80er wurden Quecksilberthermometer verwendet, heute sind elektrische Thermoelemente im Einsatz. Es gibt also viel zu klären. Bitte weiter daran arbeiten!

 

#6: Klaus Konejung sagt:

am Dienstag, 19.02.2013, 08:03

Liebe Autoren,
die Aufstellung ist umfassend, aber nicht ganz vollständig. Hier fehlt ganz klar der Einfluß der Erneuerbaren auf die Abkühlung. Immerhin wurde seit 2000 in stark wachsendem Ausmaß der Umgebung Energie durch Umwandlung von Wind- und Sonnenenergie in Strom entzogen und zusätzlich fehlte die entsprechende Heizleistung der fossilen Kraftwerke, die ja sonst die dreifache Primärenergiemenge hätten verbrennen müssen. Weiterhin sollten Sie den zunehmenden Einfluß der Wärmepumpen mit aufnehmen. Damit wird die Wärme aus der Umgebung in die Gebäude gepumpt und steht daher für die Umgebungswärme nicht mehr zur Verfügung :-)

 

#7: Dr.Paul sagt:

am Mittwoch, 20.02.2013, 23:54

#6: Verehrter Klaus Konejung, da haben Sie ein ganz wichtiges tabu mutig ausgesprochen.

Wir sind schuld an der jetzigen Abkühlung.
Wir sollten SOFORT damit Schluss machen.
Stürmt die Windräder und zerstört die Solardächer mit Steinen!

Freundliche Grüße
und Respekt vor Ihrem Mut!

 

#8: NicoBaecker sagt:

am Donnerstag, 21.02.2013, 07:28

"Deutschland- Temperatur“ ist arithmetisches Mittel der einzelnen Stationen"

Das fuer die gezeigt Groesse falsch. Dies ist das Rastermittel, welches wie beim DWD unmissverstaendlich geschrieben wird, und nicht das aritmetische Mittel von Stationen.

 

#9: S.Hader sagt:

am Donnerstag, 21.02.2013, 10:17

#7: "Stürmt die Windräder und zerstört die Solardächer mit Steinen!"

Schön Herr Dr.Paul, erst machen Sie etwas Pause, und dann melden Sie sich gleich mit einer Aufforderung zur Straftat zurück. ^^ Schöner Bärendienst für EIKE, die sich damit auseinandersetzen darf.

 

#10: Klaus Konejung sagt:

am Donnerstag, 21.02.2013, 16:04

Herr Hader, #9,
Sie Spaßbremse. Man muß da schon den ganzen Kontext sehen, was den Admins offensichtlich gelungen ist.

 

#11: hans sagt:

am Montag, 25.02.2013, 04:48

bin kein studierter,aber könnte nicht auch das problem der luftverschiebungen und luftmassen der tausenden flugzeuge die tagtäglich unterwegs sind
damit zutun haben?? mal eine frage

Kommentar:

Bitte nur unter vollem Klarnamen posten. Siehe Regeln
mfG
Admin

 

#12: Stephen Putt sagt:

am Donnerstag, 26.06.2014, 10:33

Dr. Kuhnle sagt: "und auch derCO2 Treibhauseffekt ist noch nicht ganz aus dem Rennen."

CO2 kamm gar nicht in Frage weil
Treibhauseffekt im Widerspruch zur Thermodynamik und zu Emissionseigenschaften von Gasen.

 
 
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