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Donnerstag, 10.03.2016 07:50

Warum die Zugspitze und andere Bergstationen für Temperaturvergleiche wenig brauchbar sind

Josef Kowatsch, Stefan Kämpfe, Raimund Leistenschneider

Bei unseren früheren Arbeiten über die Zunahme der Wärmeinseln in Deutschland und dem Anteil an Wärmeinselwärme, der die vom DWD erhobenen deutschen Daten nach oben treibt, wurde uns in Kommentaren oft entgegnet, dass die Zugspitze doch eine ähnliche Erwärmung habe, und dieser Berg sei weit weg von allen Wärmeinseln.

Wir werden in dieser Arbeit zeigen, dass solche Kritik durchweg falsch ist, denn die Zugspitze, aber auch andere Ausflugsberge, sind geradezu typisch, weil die vom Menschen erzeugte Zusatzwärme von den Thermometern einfach mit gemessen wird und an diesen kalten Orten die Temperaturen besonders stark erhöht werden (Strahlungsgesetzte nach PLANCK). Solche Stationen sind für Vergleichsbetrachtungen zu früheren Temperaturwerten ungeeignet.

Vor allem nach dem Einheitsjahr 1990 hat Deutschlands höchster Berg einen ständig steigenden Ansturm von Tagestouristen erlebt. Im Jahre 2015 wird die Anzahl bereits auf 5 Millionen geschätzt, mit Folgen für die Thermometer der Messstation. In einem kürzlichen Beitrag von Arte „Touristenrummel Alpen“  wurde gesagt, dass jährlich ca.100 Millionen Touristen die Alpen besuchen mit gravierenden Folgen und Veränderungen für den einst naturbelassenen Lebensraum.

Die folgende Bilderserie (rechts und unten) zeigt anschaulich, dass es sich bei der DWD-Station auf der Zugspitze um keine naturbelassene Messstation handelt. Im Gegenteil, sie befindet sich in einer vom Menschen stark beeinflussten und umbauten Umgebung. Quellen: www.panoramio.com/photo/21499625 und www.planet-wissen.de/laender_leute/berg_und_tal/zugspitze/erschliessung.jsp und www.top-wetter.de/themen/zugspitze.htm 

Doch mit den gezeigten menschengemachten Einflüssen (Veränderungen) nicht genug, auch natürliche Einflüsse machen die Station ungeeignet für Vergleichsmessungen. Wie der Name „Zugspitze" es bereits sagt, liegt die Station auf der Spitze eines Berges. Diese topographischen Orte sind jedoch immer Orte, die starken Einflüssen der Thermik ausgesetzt sind. Jeder weiß dies, der schon einmal Großvögel beobachtete, die die Thermik (sie ist nichts anderes als Energie) benutzen, um an Höhe zu gewinnen. Die Station liegt also an der Oberseite eines Kamins, an dem bei Sonnenscheindauer zusätzliche Energie nach oben fließt und die Station mehr beeinflusst, als Stationen ohne Thermik-Einflüsse. Kein „normaler" Mensch käme auf den Gedanken, die Umgebungstemperatur auf seinem Dach, unmittelbar neben dem Schornstein zu messen!

Grafik 1 zeigt die prozentuale Änderung der mittleren Sonnenscheindauer im Zeitraum von 1884 - 2007, bezogen auf den Mittelwert von 1961 - 1990. Die blaue Kurve zeigt die Jahreswerte, rot ist der dynamische Trend und grün der Anstieg über die gesamte Zeitdauer. Im Zeitraum lag der Tiefstwert der Sonnenscheindauer 1912 und der Höchstwert im Jahre 2003, der interessanterweise mit dem Maximum des Hauptsonnenzyklus, dem im Mittel 208-jährigen de Vries-Suess-Zyklus, zusammen fällt.

WI = Wärmeinsel

Thermik entsteht nur bei Sonnenscheindauer. Nun ist aber in den Alpen eine stetige Zunahme der Sonnenscheindauer zu verzeichnen, so dass die Station auf der Zugspitze, zu den menschengemachten Veränderungen, auch noch den Fehler beinhaltet, dass sie durch die Zunahme der Sonnenscheindauer vermehrt mit Energie beaufschlagt wird und diese Zusatzenergie (die Station befindet sich, wie gesagt, am Oberrand eines Kamins) als Fehler in ihre Vergleichsmessungen eingeht. Dies alles zeigt, dass die DWD-Station ungeeignet für Vergleichsmessungen und eine Station mit vergleichsweise hohem WI ist.

Im Folgenden haben wir uns die Frage gestellt, wie hoch der von den Menschen erzeugte, zusätzliche WI bei der Zugspitze im Vergleich zu anderen Stationen und im Vergleich zum DWD-Durchschnitt ist.

Die von R. Leistenschneider WI bereinigten Deutschlandtemperaturen des DWD über die letzten 125 Jahre sehen so aus:

Grafik 2: Hätte sich Deutschland in den letzten 125 Jahren überhaupt nicht verändert, dann wäre auch keine Zusatzwärme in die Landschaft eingetragen worden. Um die Temperaturen mit früher vergleichen zu können, braucht man einen WI-Korrekturfaktor, der diese Zusatzwärme wieder heraus rechnet. Das hat R. Leistenschneider dankenswerterweise gemacht.

Ideal wäre es, hätte wenigstens eine Region in Deutschland und damit eine Messstation, die über 125 Jahre im großen Umkreis keine Änderungen erfahren hätte. Eine solche Station kann es leider nicht geben (Stichwort: Die Zeit verändert den Raum). Wir haben aber mit Amtsberg im Erzgebirge und mit Schneifelforsthaus in der Eifel zwei Stationen gefunden, die über Jahrzehnte fast gleich geblieben sind und damit nur einen vergleichsweise geringen WI (Raumveränderung) erfahren haben. Im weiteren Artikel wollen wir nun diese beiden fast WI-freien Stationen mit der Zugspitze vergleichen. Betrachten wir zuerst die Stationen Frankfurt/Flughafen, Deutschlandmittel und die fast WI-freie Station Amtsberg über die letzten 34 Jahre, solange Daten dieser Station vorliegen.

Grafik 3: Trendlinienvergleich. Deutschland ist in den letzten 34 Jahren wärmer geworden. Auch die fast WI-freie Station Amtsberg zeigt einen Trendlinienanstieg. Wie aus Grafik 1 ersichtlich, lagen vor 1988 viele kalte Jahre. Und wie zu erwarten und von uns oft genannt, ist Frankfurt eine Station mit einem hohen Wärmeinseleffekt. Der Durchschnitt aller deutschen Stationen ergibt den Schnitt der DWD-werte.

Während die Fraktion der Treibhausgaserwärmung die Welt vereinfacht darstellt und alles nur auf CO2 zurückführt, gehen wir differenzierter vor und erkennen andere und mehrere Ursachen für die oben gezeigte Erwärmung. Ein wesentlicher Treiber der Temperaturen ist der menschengemachte WI. Ein anderer, die Erhöhung der solaren Aktivität seit dem Ende der 1970-Jahre.

Dabei sind die Temperaturen Deutschlands von 1950 bis 1975 rückläufig (Grafik1) Ausgerechnet in einem Zeitraum, in welchem Deutschland nach dem Kriege industrialisiert wurde und der Energiehunger und die Urbanisierung der Landschaft ins Unermessliche stieg, bezeichnet als Deutsches Wirtschaftswunder. Die Erwärmung nach etwa 1975 bis 1998, dem weltweit wärmsten Jahr, war dann der sehr hohen Sonnenaktivität (hohe sonnenfleckenzahlen in den SCHWABE- Zyklen 22 und 23) geschuldet.C02 kann nicht 25 Jahre abkühlend gewirkt haben, danach bis 1998 erwärmend und seitdem wieder leicht abkühlend.

Doch kehren wir zur Frage zurück, wo die Temperaturdatenreihen der Zugspitze in der obigen Grafik einzuordnen wären? Eher bei fast WI-frei, wie viele der Kommentatoren immer wieder behaupten? Dann müsste die Zugspitzentrendlinie der von Amtsberg ähneln. Die folgenden Grafik 3b soll der Frage näherkommen:

Grafik 3b. Der Temperaturgang der Zugspitze gleicht keinesfalls der blauen fast WI-freien Station Amtsberg in Grafik 3. Wir haben gleiche Betrachtungszeiträume gewählt. Die Trendlinie (Steigung) gleicht der braunen Kennlinie, der Summe der vom DWD erhobenen deutschen Stationen.

Ergebnisse:

1) Seit 1982 wurde es deutlich wärmer auf der Zugspitze, der Hauptteil der Erwärmung stammt aber nicht von sog Treibhausgasen, wie CO2, sondern vom zunehmenden Wärmeinseleffekt.

2) Die Zuspitze ist keine WI-freie Station und deshalb für Temperaturvergleiche mit früheren Jahrzehnten genauso ungeeignet, wie die Summe der DWD-Stationen.

3) Das Thermometer der Wetterstation Zugspitze misst die schleichende Zusatzwärme, welche die Touristenströme auf den Berg und in die Umgebung eintragen, einschließlich der wärmenden Infrastrukturerweiterung im Tal, logischerweise mit.

Teil 2:

Die Zugspitze ist auch aus anderen Gründen für Vergleichsbetrachtungen ungeeignet.

Wir wollen unsere in Teil 1 gefundenen Ergebnisse einer kritischen (Selbst-)Betrachtung unterziehen, wie dies in der Wissenschaft üblich ist. Eine Maßnahme, die übrigens vom IPCC und seiner nahen Institute offensichtlich nicht vorgenommen wird, sonst müssten diese längst Zweifel an ihrer Theorie der treibhausbasierten Erwärmung, basierend auf sog. Treibhausgasen, erhalten haben.

Grafik 4: Überraschender Gleichklang der Temperaturtrends auf der WI- belasteten Zugspitze (blau) und dem WI- armen Schneifelforsthaus (grün).

Beim Vergleich beider Stationen (Schneifelforsthaus in der Westeifel ist WI- arm) erkennt man keine Unterschiede. Sind also die zu erwartenden WI- Effekte auf der Zugspitze damit widerlegt, oder wurden sie durch andere Einflüsse kompensiert?

Bei der Auswertung der Großwetterlagen- Häufigkeiten fiel uns eine starke Zunahme der Troglagen (Trog über Westeuropa- TRW und Trog über Mitteleuropa- TRM) seit 1982 ins Auge. Diese beiden Großwetterlagen zeichnen sich durch einen übernormal großen vertikalen Temperaturgradienten (Temperaturabnahme mit zunehmendfer Höhe) aus. Während es in bodennahen Luftschichten nur leicht unternormale (TRM) bis normale oder gar zu warme Temperaturen gibt (TRW) ist es auf sehr hohen Bergen bei diesen Lagen oft deutlich zukalt; was auch gut an einer verstärkten Konvektion, einhergehend mit Schauern und Gewittern, zu erkennen ist. Dieser Effekt bremste den Temperaturanstieg auf den hohen Gipfeln und egalisierte die Tourismus- bedingten WI- Effekte:

Grafik 5: Die Häufigkeit der höhenkalten Troglagen (blau, TRM plus TRW) nahm stark zu. Bei genauerer Betrachtung fällt außerdem eine Gegenläufigkeit auf: Jahre mit vielen Troglagen waren auf der Zugspitze meist kälter, als solche mit wenigen Troglagen.

Als nächstes wollen wir uns der Frage widmen, auf welchem Temperaturniveau wir nun im Jahre 2016 angelangt sind, also ab welchem Jahr haben wir eine ausgeglichenen Trendlinie und ab welchem Jahr eine fallende Trendlinie.

Dabei vergleichen wir jedesmal die erhobenenen DWD-Temperaturen und die fast WI-freien Daten von Amtsberg. Die Zugspitze verhält sich näherungsweise ähnlich wie die DWD-Trendlinie, der Schnitt aller deutschen Stationen.

Grafik 6: Vergleich der drei Stationen Frankfurt, DWD und Amtsberg

Erg: Die DWD-Jahrestemperturen sind seit 28 Jahren ausgeglichen. Ohne die menschliche Zusatzwärme aus den täglich wachsenden Wärmeinseln hätten wir seit 28 Jahren sogar eine Abkühlungstrendlinie. Diese Aussage läßt sich bei aller Vorsicht auch auf die Temperaturreihen der Zugpspitze übertragen, da DWD und Zugpsitze einen ähnlichen WI-effekt aufweisen.

Bei der Auswertung der Zugspitze stießen wir außerdem auf eine weitere Ungereimtheit, welche wir den EIKE- Lesern zur Diskussion erläutern möchten.

Zugspitze: eine Station- zwei unterschiedliche Temperaturtrends- wie kann das sein?

Von Deutschlands höchstem Berg, der Zugspitze, gibt es im Internet zwei Temperatur- Datensätze, die so recht nicht zueinander passen wollen. Der erste Datensatz findet sich unter HISTALP (Historical Instrumental Climatological Surface Time Series of the Greater Alpine Region) und ist seit 1901 verfügbar und lückenlos. Man kann ihn unter http://www.zamg.ac.at/histalp/dataset/station/csv.php herunterladen. Der zweite Datensatz stammt vom Deutschen Wetterdienst (DWD) und findet sich unter http://bildungsserver.hamburg.de/deutschland-dwd/2868708/sueddeutschland.html Achtung: Der Hamburger Bildungsserver ist manchmal außerhalb der üblichen Dienstzeiten nicht erreichbar.

Er weist im Jahr 1945 eine Datenlücke auf (Kriegsende!), was den kritischen Betrachter schon stutzig werden lässt- zwei Datensätze- nur einer lückig? Wegen der Datenlücke 1945 und dem Ende des DWD- Datensatzes im Jahr 2010 bietet sich ein Vergleich beider Datensätze hinsichtlich des Temperaturverlaufes von 1946 bis 2010 an; das Ergebnis sieht so aus:

Bis Mitte der 1970er Jahre waren die DWD- Daten (rot) wärmer als die von HISTALP (blau). Mitte der 1970er „springt“ der HISTALP- Datensatz plötzlich auf das Niveau des DWD- Datensatzes. Folglich zeigt HISTALP einen viel stärkeren Trend und damit als politisch gewünschtes Ergebnis eine stärkere Erwärmung. Um die Relation zu verdeutlichen, wurde die jährliche Differenz HISTALP minus DWD in Kelvin berechnet und ebenfalls grafisch dargestellt:

Nach Kriegsende bis in die 1970er bestand eine Differenz um die minus 0,5K; diese hatte es übrigens auch vor der „Datenlücke“ 1945 von 1901 bis 1944 gegeben. Doch simsalabim- 1975 verschwindet diese Differenz fast völlig; es gibt nunmehr nur noch marginale Differenzen, die im Höchstfall (2000) einmal plus 0,11K erreichen.

Wir bitten um fachlich fundierte Aufklärung beziehungsweise um nachvollziehbare Hinweise, wie dieser beachtliche Datensprung zustande kam.

Gesamtergebnis:

1) Die Zuspitze ist für Temperaturbetrachtungen über 20 Jahre hinaus genauso unbrauchbar wie die vom DWD erhobenen Deutschlanddaten. Ein direkter Vergleich von Jahren ist nur möglich, wenn man die Daten einer Wärmeinselbereinigung unterzieht.

2) Der Erwärmungstrend, der 1975 nach dem kleinen „Kälteloch“ wieder einsetzte, setzt sich in der Gegenwart keinesfalls fort.

3) Der Erwärmungstrend ist seit 1988 gebrochen, WI-bereinigt haben wir seit 1988 sogar eine fallende Trendlinie.

4) Es existieren mindestens zwei Messreihen von der Zugspitze (eine basierend auf dem DWD- Datensatz, eine weitere vom HISTALP- Programm), welche gravierende Unterschiede vor dem Jahre 1975 aufweisen, was noch einer Erklärung bedarf.

Raimund Leistenschneider EIKE

Josef Kowatsch, unabhängiger Natur- und Klimaforscher

Stefan Kämpfe, Diplom- Agraringenieur, unabhängiger Natur- und Klimaforscher


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27 Kommentare:
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#1: P. Berberich sagt:

am Donnerstag, 10.03.2016, 09:24

"Von Deutschlands höchstem Berg, der Zugspitze, gibt es im Internet zwei Temperatur- Datensätze, die so recht nicht zueinander passen wollen."

Auf der Zugspitze gibt es sicher nur ein Thermometer. Die Station wird vom DWD betrieben. Die Messwerte kann man direkt vom DWD-Server herunterladen. Sie haben auch vergessen zu diskutieren, wie groß der Einfluss ist, dass der Schneeferner langsam wegschmilzt.

 

#2: Helmut Kuntz sagt:

am Donnerstag, 10.03.2016, 17:53

#1
Sie haben wohl noch keine DWD-Datensätze angesehen. Dann wäre Ihnen eventuell aufgefallen, wie viele Datensätze unter leicht abweichender Benennung für unterschiedliche Zeitabschnitte es oft für den gleichen Standort gibt und wie weit sich diese teilweise unterschieden. Und die Frage, warum es für die Zugspitze zwei gibt haben Sie auch nicht beantwortet.
Dass der DWD heute zuständig ist, sagt noch lange nicht, dass er von Anfang an zuständig war. Zudem sind viele "DWD-Datensätze" mit Fehlstellen und teils echten Datenfehlern, die man beim Auswerten erst selbst mühsam versuchen muss, zu korrigieren.

 

#3: Stefan Kämpfe sagt:

am Donnerstag, 10.03.2016, 20:12

@#1: P. Berberich:"Auf der Zugspitze gibt es sicher nur ein Thermometer. Die Station wird vom DWD betrieben. Die Messwerte kann man direkt vom DWD-Server herunterladen. Sie haben auch vergessen zu diskutieren, wie groß der Einfluss ist, dass der Schneeferner langsam wegschmilzt."
Herr Berberich, wenn Sie im Internet nachschauen, finden Sie 2 Datensätze, einen vom DWD und einen von HISTALP. Sicher gab und gibt es nur ein Thermometer, aber die älteren Daten wurden (vermutlich) künstlich für HISTALP heruntergerechnet (die DWD- Werte sind original)- euphemistisch nennt man das "homogenisieren". Und dass der Schneeferner keinen allzu großen Einfluss auf die Zugspitz- Werte haben kann, ergibt sich schon aus der Tatsache, dass dort von Mitte September bis Mitte Juni Dauerfrost herrscht- allenfalls im Sommer könnte es dort beinen geringen Kühleffekt von schmelzendem und reflektierendem (Albedo!) Schnee und Eis geben.

 

#4: P. Berberich sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 09:02

#2: Helmut Kuntze sagt:
"Sie haben wohl noch keine DWD-Datensätze angesehen. Dann wäre Ihnen eventuell aufgefallen, wie viele Datensätze unter leicht abweichender Benennung für unterschiedliche Zeitabschnitte es oft für den gleichen Standort gibt und wie weit sich diese teilweise unterschieden."

Ich lade den DWD-Datensatz der Zugspitze schon lange Zeit vom DWD-Server herunter. Er hat Lücken während der Zeit des 2. Weltkriegs, die man ergänzen muss um eine kontinuierliche Zeitreihe zu erhalten. Es gibt auf der Zugspitze übrigens nur eine Wetterstation. Ich vermute folgenden Grund: man muss die Messgeräte nach Schneefällen häufig ausschaufeln. Das macht niemand gerne. Ein Danke an die Mitarbeiter des DWD.

 

#5: Josef Kowatsch sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 10:31

Ein kleiner Nachtrag zur Trendlinienbetrachtung Zugspitze - DWD.
Wie sehr der immer mehr gestiegene Besucherandrang auf der Zugspitze zur Erwärmung beigetragen hat, zeigt folgender Trendlinienvergleich.
In Grafik 3 – die letzten 34 Jahre- ist die Steigungsformel der DWD-Stationen noch geringfügig höher als die der Zugspitze.
Bei 28 Jahren sind die Steigungsformeln von DWD und Zugspitze gleich. Bei der Betrachtung ab 1990, dem Einheitsjahr, überflügelt die Trendlinie der Zugspitze bereits ganz leicht die DWD-Trendlinie, -die DWD-Linie ist jetzt fast eben- obwohl die steigenden Besucherströme aus den neuen Bundesländern erst allmählich in den folgenden Jahren eingesetzt haben.
Bei einem noch kürzeren Betrachtungszeitraum, schon ab 1995 bis heute, wird die Trendlinie der Zugspitze immer steiler, nähert sich der Trendlinie des Frankfurter Flughafens und überflügelt diese schließlich. Nach der Euro-Einführung kamen zusätzlich viele Besucher aus Europa dazu.
Vielleicht werden wir in einem späteren Artikel die Diagramme noch dazu liefern. Erstmals wollten wir nur feststellen, dass die Zugspitze überhaupt kein wärmeinselfreier Berg ist und deshalb für Temperaturvergleiche mit früheren Jahrzehnten nicht taugt. Es stimmt natürlich, dass es auf Deutschlands höchstem Berg wärmer wurde, die Erwärmung brachte jedoch nicht das Klima, sondern in der Hauptsache die Besucherströme.

 

#6: H. Börger sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 10:56

Am 9.März kam in der Südwestpresse (früher schwarzes, inzwischen grünes Kretschmann-Kampfblatt - gibt es da noch einen Unterschied?) folgende Meldung unter "Blick in die Welt": "Klimawandel in Deutschland besonders stark". Man bezog sich auf einen DWD Experten namens Thomas Deutschländer.
Natürlich kein Wort vom WI-Effekt - und offensichtlich ist es nun so (im Gegensatz zu Tschernobyl, als an der französischen Grenze der mindere, in Deutschland totale Hysterie auslösende fallout aufhörte), daß die Erderwärmung rund um Deutschland nicht im selben Maße stattfindet - endet wohl an der 3000 km langen Grenze. Und der entlarvend dämliche Bericht endet:
"Bei der Sonnenscheindauer macht sich die Erderwärmung hingegen kaum bemerkbar: Hier ist nur ein leicht steigender Trend erkennbar." Solche "wissenschaftlichen Äußerungen" finden sich en masse in dem Bericht (immerhin eine dreiviertelseitenlange Spalte). Das kann ich, obwohl Nichtnaturwissenschaftler, nicht anders kommentieren als: Solch einen gequirlten Sch.../Unsinn - übrigens eine dpa-Meldung - habe ich schon lange nicht mehr gelesen. Es ist unglaublich, was diese konditionierten Journalisten/innen alles verbreiten und abdrucken. Die geben statt des Mantel wohl alle ihr Hirn beim Eingang in die Redaktion ab.

 

#7: P. Berberich sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 12:10

#5: Josef Kowatsch sagt:

"Es stimmt natürlich, dass es auf Deutschlands höchstem Berg wärmer wurde, die Erwärmung brachte jedoch nicht das Klima, sondern in der Hauptsache die Besucherströme."

Lieber Herr Kowatsch,

Nach meinen Auswertungen hat die mittlere Sonnenscheindauer pro Tag auf der Zugspitze auch zugenommen: 1981: 5,1 SD/Tag, 2015 5,3 SD/Tag. Ob dies unmittelbar zu einer Erwärmung geführt hat oder ob dadurch nur mehr Besucher angelockt wurden, wäre noch zu diskutieren. Der 24 stündige Niederschlag 6-6 Uhr ist übrigens im gleichen Zeitraum gleich geblieben: 5,6 mm/Tag.

 

#8: Erwin Müller sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 13:16

Herr Kämpfe,
HISTALP liefert einen homogenisierten Datensatz. Veränderungen der äußeren Umstände (Thermometerwechsel, Ablesemethodik, Standortwechsel etc.) müssen natürlich bei Trendberechnungen berücksichtigt werden, Trends der Rohdaten sind ohne Berücksichtigung der veränderten Rahmenbedingungen fehlerhaft. Sie können auf HISTALP zurückgreifen oder schauen, ob der DWD eine homogenisierte Reihe anbietet. Oder es selbst versuchen.

Der Sprung im letzten Diagramm des Textes lässt darauf schließen, dass es wohl Mitte der 70er Jahre eine deutliche Veränderung gab. Ist man da vielleicht auf elektronische Thermometermessungen umgestiegen?

 

#9: P. Berberich sagt:

am Freitag, 11.03.2016, 19:03

#8:Erwin Müller sagt:
"Der Sprung im letzten Diagramm des Textes lässt darauf schließen, dass es wohl Mitte der 70er Jahre eine deutliche Veränderung gab. Ist man da vielleicht auf elektronische Thermometermessungen umgestiegen?"

Im Datensatz TMK der Zugspitze zwischen 1946 und 2015 kann ich keinen Sprung in den 70er Jahren erkennen. Die Standardabweichung beträgt +/- 0,7 °C, der Trend 0,13 +/- 0,04 °C. In den Daten einen Sprung von 0,4°C zu erkennen, ist wohl höhere Mathematik. Um Daten zu homogenisieren benötigt man gleichwertige Wetterstationen in der Umgebung. Das ist wohl in den Alpen schwierig, z.B. durch die Thermik, die in diesem Beitrag erwähnt wurde.

 

#10: Müller Marvin sagt:

am Sonntag, 13.03.2016, 10:14

sie könnten, anstatt Menschenbilder zu zeigen, diese T Daten auch wissenschaftlich analysieren.

Untersuchen sie die T Zugspitze bei kalten, stürmischen Nordlagen (wo übrigens keine Sau am Gipfel ist) und Schönwetterlagen, wo tausende Menschen dabei sind und vergleichen dann mit Referenzstationen.
Dann werden auch sie merken, dass alles was sie schreiben, reine, laienhafte Spekulationen sind.

Kommentar:

"Dann werden auch sie merken, dass alles was sie schreiben, reine, laienhafte Spekulationen sind."

Stimmt! Aber nur für Sie Herr Müller, wenn Sie nur Behauptungen und keine Fakten beitragen können.
mfG
Admin

 

#11: Marvin Müller sagt:

am Sonntag, 13.03.2016, 15:39

Ein Admin kommentierte:
"Aber nur für Sie Herr Müller,"

Das sollte doch sicher Herr Marvin heißen, schließlich heißt der Kommentator Müller Marvin und nicht wie ich Marvin Müller ...

Kommentar:

Danke für die Korrektur: Also Herr Marvin
Da hat wohl jemand versucht Ihnen einen Schabernack zu spielen
mfG
Admin

 

#12: Holger Burowski sagt:

am Sonntag, 13.03.2016, 18:14

Herr Kowatsch,

anstatt Bilder mit bayrisch-blauen Himmel über der Zugspitze hier zu posten, hätten Sie sich mit einer Infrarotkamera auf die Zugspitze begeben sollen und die Menschen fotografieren. Dann hätten wir Aussagen über die Oberflächentemperatur der Menschen (exakter der Bekleidung). Hätten Sie witerhin noch die Lufttemepratur gemessen und die durchschnittliche Windgeschwindigkeit zur Hand gehabt, wüssten wir jetzt exakt, um wieviel ein Mensch aufgrund seiner Anwesenheit zum WI-Effekt auf der Zugspitze beträgt.

Ein Mensch mit gut isolierender Kleidung gibt etwa mit 3W/(K*m²) Energie an die Umgebung ab. Wobei jetzt noch genauer bestimmt werden müsste, wieviel davon ist Strahlung und wieviel Konvektion. Da wir anhand der Windgeschwindigkeit das Luftvolumen, das den Menschen pro Zeiteinheit umströmt, bestimmen können, können wir auf die Erwärmung der Luft durch das Vorhandensein der Menschen auf der Zugspitze schließen. Wenn Sie die entsprechenden Zahlen und IR-Fotos haben, können wir der ganzen Sache einen wissenschaftlichen Anstrich geben, da es jetzt reproduzierbar wird und an jeden beliebigen anderen Ort überprüft werden kann.

 

#13: Müller Marvin sagt:

am Sonntag, 13.03.2016, 18:17

@10

es läuft genau umgekehrt!

Wenn sie behaupten, die Touristen auf der Zugspitze würden die T Messungen verzerren, dann müssen sie das wissenschaftlich haltbar belegen. Nichts davon wurde hier gezeigt, alles wild Spekulationen von Laien.

 

#14: Josef Kowatsch sagt:

am Montag, 14.03.2016, 02:50

Lieber Herr Müller von K13

Genau das haben wir getan, was Sie schreiben. Schauen Sie sich die beiden Abb 3 an. Die Referenzstation heißt Amtsberg. Lesen Sie auch meine Ergänzungen in Kommentar 5. Mit der Zunahme der Besucherströme seit der Einheit steigt auch der Energieverbrauch der Gasthäuser und der strahlungsbeheizten Terrassen usw. Jedenfalls ist die Zugspitze als Referenzstation für Temperaturvergleichen mit früheren Jahrzehnten dadurch unbrauchbar. Jeder naturwissenschaftliche Student lernt im Anfangssemester, dass er bei Langzeit-Versuchsreihen, seine Betrachtungsbedingungen nicht ändern darf.

 

#15: Josef Kowatsch sagt:

am Montag, 14.03.2016, 11:08

Lieber Herr Burowski
Eine sehr gute Idee, die Frage ist, wer uns das bezahlt? Nicht nur die IR-Kamera, sondern auch die Anreise/Übernachtung/Verpflegung dort oben. Über Nacht sind viel weniger Besucher und wir könnten wenigstens anstatt der jetzigen Fotos Wärmebilder mit dem Unterschied Tag/Nacht unserem Artikel beifügen. Eine quantitative Auswertung des WI-Faktors Zugspitze ist damit aber auch noch nicht möglich, das Vorhaben würde aber unseren Artikel entscheidend aufwerten. Wir würden die einfachste und billigste Übernachtungs-Variante nehmen, mit 119 Euro pro Person im unbeheizten Schneeiglu mit folgenden Annehmlichkeiten. Ich zitiere: „…Genießen Sie die atemberaubende Aussicht oder entspannen Sie im Whirlpool und lassen die Seele baumeln. Schlemmen Sie in unvergleichlicher Atmosphäre und schlagen Sie beim Käse-Fondue in gemütlicher Runde kräftig zu! Den neuen Tag beginnen Sie mit einem „Guten Morgen Tee“, welcher Ihnen am Bett serviert wird. Nach einem kurzen Weg ins benachbarte Bergrestaurant, stärken Sie sich mit einem großzügigen Frühstück…“ Vor allem von den Nacht IR-Aufnahmen verspreche ich mir viel. Die Wetterhütte steht auf dem Dach der beheizten DWD-Bergstation. Im Winter sind zwar weniger Besucher auf dem Berg, dafür wird aber mehr geheizt. Die WI-Zunahme des Berges aufgrund der Bevölkerungszunahme der Ortschaften am Fuße des Berges, der industriellen Weiterentwicklung dieser Orte und der wärmenden Zunahme der Infrastruktur für die riesigen Besucherströme rings um den Berg sind damit nicht erfaßt. Die Umsetzung ihres Vorschlages würde aber die Qualität unseres Aufsatzes erhöhen. Allein die zusammenhängende Gebäudekomplexe auf dem Berg würden wie ein riesiger Wärmekörper auf den IR-Bildern sichtbar werden. Denken Sie auch an die 36C warmen Fäkalienausscheidungen der 5 Mio Besucher. Ich gehe im Mittel von 1 Kg Kot/Urin pro Besucher aus. Mit diesen paar Schilderungen habe ich noch lange nicht alle zusätzlichen Wärmequellen erfasst, welche eine umfassende Besucherbetreuung auf den Berg und um den Berg herum nach sich zieht. Eine quantitative Auswertung aller Faktoren, wie einer der Herren Müller vorschlägt, hört sich zunächst mal gut an, ist aber nicht durchführbar und würde auch nur eine Abschätzung des WI-Faktors bedeuten. Im Übrigen gehen wir davon aus, dass in den letzten 10 bis 20 Jahren auch noch weitere Klimabedingungen wie Zunahme der Sonnenscheinstunden und Umstellung der Großwetterlagen mit mehr Südanteil zur Erwärmung des Berges beigetragen haben. Immerhin hat die Trendlinie der Zugspitze seit gut 20 Jahren, also nach der deutschen Einheit den gleichen Steigungsfaktor wie die Trendlinie des Frankfurter Flughafens.
Fakt ist, die Zugspitze ist nicht weit weg von allen Wärmeinseln, sondern sie ist selbst eine riesige Wärmeinsel im Alpenraum.

 

#16: F.Ketterer sagt:

am Montag, 14.03.2016, 12:11

Zu#14
Sehr geehrter Herr Kowatsch,

Warum nehmen Sie als Vergleichs-Station zur Zugspitze nicht das Sonnblick-Observatorium?

http://www.sonnblick.net/portal/content/view/32/124/lang,de/

Die Entfernung ist nur circa halb so groß wie nach Amtsberg.

 

#17: Holger Burowski sagt:

am Montag, 14.03.2016, 22:28

15: Josef Kowatsch
"#15: Josef Kowatsch sagt:
Lieber Herr Burowski
Eine sehr gute Idee, die Frage ist, wer uns das bezahlt? Nicht nur die IR-Kamera, sondern auch die Anreise/Übernachtung/Verpflegung dort oben. Über Nacht sind viel weniger Besucher und wir könnten wenigstens anstatt der jetzigen Fotos Wärmebilder mit dem Unterschied Tag/Nacht unserem Artikel beifügen. Eine quantitative Auswertung des WI-Faktors Zugspitze ist damit aber auch noch nicht möglich, das Vorhaben würde aber unseren Artikel entscheidend aufwerten."

Werter Herr Kowatsch,
nehmen Sie dcoh einfach einen anderen Berg - den Brocken. Bis Ende 1989 war der Brocken Sperrgebiet. Die Anzahl der Menschen auf dem Bergipfel konstant, und zwar konstant abzählbar niedrig. Heute kommen jährlich 2 Mio. Besucher auf den Brocken, einschließlich aller dazugehörigen Infrastruktur (Brockenbahn, Restaurants u.a.m.). In den Temperaturreihen von Mitte der 1980er bis heute muss es also in den 1990ern einen Sprung in der Temperatur geben, der signifikant zu sehen sein muss. Eine derartige Zunahme von Besuchern in einem WI-freien Gebiet (zumindest WI-konstant) in einer so kurzen Zeit, muss messbar sein oder der WI-Effekt touristisch genutzter Orte liegt unterhalb der Messbarkeit.
Meine kurze Recherche über die Temperaturwerte des Brockens hat in diesem Zeitraum übrigens keine signifikante Änderung ergeben.

 

#18: Josef Kowatsch sagt:

am Dienstag, 15.03.2016, 13:42

Lieber Herr Burowski
Bitte geben Sie mir einen link wo ich die Jahresmittel der Wetterstation Brocken seit 1980 finden kann.

 

#19: F.Ketterer sagt:

am Dienstag, 15.03.2016, 16:09

Sehr geehrter Herr Kowatsch,

Daten bis auf Stundenwerte herunter können Sie beim DWD (suchen Sie nach „Weste-XL“) herunterladen.
MfG

 

#20: Holger Burowski sagt:

am Mittwoch, 16.03.2016, 08:33

#18: Josef Kowatsch
"Bitte geben Sie mir einen link wo ich die Jahresmittel der Wetterstation Brocken seit 1980 finden kann."

Auf dem im Beitrag verlinkten Bildungsserver und als Region Ostdeutschland und auf der Karte Brocken auswählen.

 

#21: Josef Kowatsch sagt:

am Mittwoch, 16.03.2016, 09:53

Vielen Dank Herr Ketterer und Herr Burowski für diese links zu weiteren Untersuchungen, die natürlich Zeit in Anspruch nehmen. Mit dem Brocken haben wir uns als erstes beschäftigt, die Zunahme der Besucherdaten sind in der Tat ähnlich. Leider haben wir vorerst nur Temperaturaufzeichnungen ab 1988 vom Brocken gefunden, dem link von Herrn Ketterer werden wir noch nachgehen. Ab 1988 ist ein etwas zu kurzer Zeitraum, da bereits 1990 der erste Besucheransturm nach der Einheit auf den Ausflugsberg im Harz erfolgte. Trotzdem bildet die lineare Trendlinie der Brockenwetterstation auch bereits in diesem kurzen Zeitraum die Besucherzunahme ab. Erste Ergebnisse: Die Brockentrendlinie der Jahresmittel ab 1988 hat eine ähnlich geringere Steigung wie Schneifelforsthaus, eine Betrachtung ab 1992 ergibt die gleiche (höhere) Steigung wie beim DWD und ab 1994 ist die Brockentrendlinie steiler als die DWD-trendline, wird aber nie so steil wie die Zugspitztrendlinie.
Damit kann bereits bei einer kurzen Recherche gezeigt werden, dass der Anstieg der Besucherzahlen sich in der linearen Trendlinie wiederfindet und die Anzahl der Touristen einen Einfluss auf die gemessenen Temperaturen vor Ort hat.
Dass die Brockentrendlinie bei noch kürzeren Zeiträumen als 20 Jahren die Steigung der Zugspitztrendlinie nicht erreicht zeigt, dass neben der Besucheranzahl noch viele andere Ursachen die Temperaturen bestimmen. Der Brocken liegt im Norden Deutschlands und allein durch die Großwetterlagen wurde der Norden in den letzten Jahren weniger von der Wärme begünstigt als der Süden. Wir haben das öfters in unseren früheren Artikeln erwähnt. Zudem haben wir in diesem Artikel noch weitere Besonderheiten der Zugspitze beschrieben, welche die Temperaturen in den letzten Jahren mitbestimmt haben. Es lohnt auch ein Blick auf die Jahresmittel der beiden letzten Jahre. Deutschlandweit war 2015 um 0,4 K kälter als 2014. Der Brocken war jedoch um 0,8 K kälter, trotz Besucherzunahme. Und bei der Zugspitze ist es genau umgekehrt. 2015 war auf der Zugspitze nach den mir vorliegenden Temperaturtabellen sogar um 0,5K wärmer als 2014.

 

#22: F.Ketterer sagt:

am Mittwoch, 16.03.2016, 16:36

Zu # 21
Sehr geehrter Herr Kowatsch,

gerne habe ich Ihnen hier weitergeholfen, wenngleich ich erstaunt bin, dass Ihnen die WESTE Quelle beim DWD nicht bekannt war.
Einen ähnlichen „Aha-Effekt“ hatte ich vor Jahren, als ein Mitglied des Fachbeirats über lange Temperaturreihen berichtete, aber bei aber ihm nund wohl auch anderen EIKE-Fachleuten die Kremsmünster-Reihe allem Anschein nach nicht bekannt war.
Zu Ihren Auswertungen in 121: Die Sonnblick-Daten legen nahe, dass die Zugspitzerwärmung nicht nur dem Touristenstrom zuzurechnen ist.

Mich hätte auch einmal interessiert, ob Sie für (meiner Meinung nach) WI-arme Stationen wie das Klippeneck den WI-Beitrag der umliegenden Gemeinden schon versuchsweise quantifiziert haben.
Herr Kämpfe hatte es früher schon einmal angedeutet: der Varianz der Sonnenstunden kommt wohl eine erhebliche Bedeutung zu.
MfG

 

#23: Alwin Bruno sagt:

am Donnerstag, 17.03.2016, 09:45

@#22: Lieber F.Ketterer, zu "Sonnenscheindauer":

Ausser zu touristischen (regionalen...) Zwecken sehe ich kaum Verwendungmöglichkeiten, weil a) willkürlicher Schwellwert und b) analog(manuell)/digital Umstellung eine prinzipielle Unvergleichbarkeit von Messdaten aus verschiedenen Epochen unvermeidbar macht.

Haben Sie zu diesem Themenkomplex etwas was aus Ihrer Sicht eine Recherche lohnt?

 

#24: Holger Burowski sagt:

am Donnerstag, 17.03.2016, 20:43

#21: Josef Kowatsch
"Damit kann bereits bei einer kurzen Recherche gezeigt werden, dass der Anstieg der Besucherzahlen sich in der linearen Trendlinie wiederfindet und die Anzahl der Touristen einen Einfluss auf die gemessenen Temperaturen vor Ort hat. "

Das ziehe ich für den Brocken infrage. Den Anstieg 1988 und 1989 kann man als Ausreißer betrachten. Die Werte von 1990 bis 1992 auf gestiegene Besucherzahlen zurückzuführen sehe ich anders. Bis Juli 1992 war es nur möglich den Brocken zu Fuß zu erreichen. Die letzte Möglichkeit, ein Fahrzeug abzustellen, war Schierke. Die Wanderung von dort hin zum Brocken und zurück war eine anspruchsvolle Tageswanderung. Außerdem existierte auf dem Brocken so gut wie keine touristische Infrastruktur; auf dem Brocken gabe es nur Armee, Wetterstation (und sicher auch Geheimdienste mit großen Ohren). Die Brockenbahn fährt regulär erst ab Juli 1992 wieder. Seit dieser Zeit schafft diese Bahn etwa 1 Mio. Besucher pro Jahr auf den Brocken. Mehr dürfte nicht möglich sein, da meiner Meinung nach eisenbahnsicherungstechnisch nicht mehr Zuge am Tag auf den Brocken fahren können und auch nicht beliebig verlängert werden können.
Pro Tag sind das etwa 2800 Besucher, rechnet man mit 3 Stunden Aufenthalt auf den Brocken, sind zeitgleich etwa 700 Personen auf den Brocken. Ich rechne mit 12 Stunden pro Tag, nachts wird wohl keiner auf den Brocken sein. Schlagen wir noch 300 drauf, die ohne Bahn hochkommen, sind das 1000 Personen gleichzeitig. Ein Mensch ist eine Wärmequelle mit einer Leistung von etwa 130 Watt Dauerleistung, macht also auf den Brocken eine zusätzliche Wäremquelle von 130 kW.
Die Heizleistung der Gebäude ist mir nicht bekannt. Nun sind 130 kW erstmal recht viel, legt man die aber auf die Fläche des Brockenplateaus (300m*500m) um, kommt man auf eine Leistungsdichte von etwa 9 W/m².
Außerdem sollte man bei WI-Betrachtungen eine ganz andere Zahl im Kopf haben.
Der Primärenergieverbrauch in D betrug 2010 etwa 2510 TWh. Nimmt man an das 2/3 davon Wärme sind, sind das 1673 TWh umgelegt auf 80 Mio Einwohner und in Dauerleistung umgerechnet, sind das etwa 2,3 kW Wärmeleistung pro Einwohner. Mit dieser Leistung (schließt Verkehr, Industrie, Dienstleistung, Heizung u.a.m. ein) wird in Ballungszentren ein meßbarer WI-Effekt erreicht. Der Mensch alleine hat, wie oben schon festgestellt, eine Wäremleistung von 0,13 kW. daraus schlussfolgere ich, dass durch die bloße Anwesenheit des Menschen keine meßbarer WI-Effekt erreicht werden kann. Selbst die touristische Infrastruktur auf den Brocken dürfte da nicht viel dran ändern.
Ganz nebenbei, auf den Brocken ist der Luftmassenaustausch so intensiv, dass die Wärme sofort abgeführt wird.

 

#25: F.Ketterer sagt:

am Freitag, 18.03.2016, 07:03

#23: Alwin Bruno sagt:
am Donnerstag, 17.03.2016, 09:45

@#22: Lieber F.Ketterer, zu "Sonnenscheindauer":

Ausser zu touristischen (regionalen...) Zwecken sehe ich kaum Verwendungmöglichkeiten, weil a) willkürlicher Schwellwert und b) analog(manuell)/digital Umstellung eine prinzipielle Unvergleichbarkeit von Messdaten aus verschiedenen Epochen unvermeidbar macht.

Haben Sie zu diesem Themenkomplex etwas was aus Ihrer Sicht eine Recherche lohnt?
############################
Sehr geehrter Herr Bruno,
nur zur Klarheit: Mein „Sonnblick“ ist ein Berg in Österreich und nicht die Sonnenscheindauer (SD).
Zur Sonenscheindauer (SD): Durch ||-Betrieb der verschiedenen Messmethoden analog und digital lässt sich schon eine gewisse Vergleichbarkeit der Methoden erreichen, Insbesondere wenn diese Vergleiche in verschiedenen Regionen getätigt werden. Mir ist durchaus bewusst, dass es Differenzen zwischen der klassischen und der elektronischen Messung gibt, so dass weiterhin || gemessen werden sollte. Dies geschieht ja auch. Mit der SD hat man Messwerte, die über ein standardisiertes Verfahren über 120 Jahre erfasst wurden. Ich denke schon, dass dies bei der Analyse der Vergangenheit helfen kann.
Wieso finden Sie den Schwellwert willkürlich? Wegen der Vergleichbarkeit gibt es eine neuere Arbeit hier: Dorota Matuszko (2025): A comparison of sunshine duration records from the Campbell-Stokes sunshine recorder and CSD3 sunshine duration sensor. Theor Appl Climatol 119:401–406.

 

#26: Alwin Bruno sagt:

am Freitag, 18.03.2016, 12:42

@#25: Lieber F.Ketterer, Danke für den Hinweis auf die Vergleichbarkeitsstudie, sehr gut (trotz OT zu Sonnblick :-)

Zur Willkürlichkeit des Schwellwerts: das ist mein Fachausdruck wenn es keine natürliche "unstrittige" Schwelle gibt sondern ein Gremium (+Eichwerte) und unabhängig davon Gerätehersteller-Innovation ...

B.t.w. die Studie zeigt, wie ich schon dachte, nicht-triviale Diskrepanzen bei e.g. diffusem Licht (immer an Sonnenbrand denken), das wurde mir von Photograpen schon beschrieben die den Unterschied, bzgl. Winkel etc, zwischen analog-Film und digital-Sensor kennen.

 

#27: F.Ketterer sagt:

am Samstag, 19.03.2016, 15:07

Sehr geehrter Herr Kowatsch, Herr Leistenschneider und Herr Kämpfe,

Wenn ich mir die Daten vom Wendelstein ansehe, dessen Station nicht so sehr dem Touristenrummel ausgesetzt ist (Die Bahn endet ca. 100 Höhenmeter unterhalb der Meteorologischen Station) und die letzten 35 Jahre betrachte (DWD Station Wendelstein wurde 2012 geschlossen), dann liegt dort die Temperaturzunahme im gleichen Bereich wie auf der Zugspitze.
Auch andere Bergstationen (Sonnblick, Klippeneck, HPB) zeigen ein ähnliches Muster bei den Temperaturen. Dies legt die Vermutung nahe, dass der Tourismus-Einfluss auf die Temperaturmessungen doch nicht ganz so drastisch ist, wie Sie es darstellen. Im Übrigen hatte ich vor nicht allzu langer Zeit auf einen Temperaturquerschnitt in den Colorado Rocky Mountains hingewiesen, dessen Bergstation auch (fast) WI-frei ist. Insofern kann Ich ihre Artikel-Überschrift „[ . . .] andere Bergstationen für Temperaturvergleiche wenig brauchbar sind“ nicht teilen.
Zur Station Amtsberg habe ich noch eine Frage: wurden bei dieser Station Änderungen in der Messdatenerfassung berücksichtigt? Die alten Thermofühlergehäuse brachten ja teilweise erhöhte Werte, wenn diese nicht (zwangs-)belüftet waren.

 
 
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