Und täglich grüßt die Hamburger Forsythie
Im besagten Klimabericht [2] wird auf diese phänologische Zeitreihe eingegangen mit der Erklärung, dass der Blühbeginn der Forsythie seit 1945 um ca. 4 Wochen früher erfolgt.
Bild 1 Eine der Textstellen zur Hamburger Forsythie im Klimabericht [2], S. 145
Kaltesonne 6. Dezember 2017: [1] Unvollständiger Klimabericht: Und täglich grüßt die Hamburger Forsythie
Hamburg, Hamburg? Da war doch noch was. Genau, der berühmte Forsythienstrauch. Siehe “Forsythien und der Klimawandel: Frühlingsbeginn in Hamburg während der letzten 30 Jahre immer mehr verspätet“. Was steht eigentlich im neuen Hamburger Klimabericht über die Forsythien? Auf Seite 124 werden wir fündig:
„ … Auch für die [Metropolregion Hamburg] sind entsprechende phänologische Änderungen dokumentiert. So hat sich der Blühbeginn der Forsythie (Forsythia intermedia) seit 1945 um etwa 4 Wochen verfrüht … „
Wenn man sich dann die Abbildung 6.5 anschaut, wird die bewusste Irreführung des Lesers sofort klar. Wie bereits in unserem Blogartikel thematisiert, wird der der Trend der letzten 30 Jahre doch glatt ignoriert. In Wahrheit hat sich die Blüte in den letzten drei Jahrzehnten immer weiter verspätet (Abb. 1). Die letzte Jahreswerte befinden sich ziemlich nah am Mittelwert der Zeitreihe, die 1945 begann. Ein dickes Ding, das im Review des Buches doch hätte auffallen müssen. Oder gab es vielleicht gar kein Review? Was wollen die Autoren des Kapitels, Udo Schickhoff und Annette Eschenbach, mit ihrer unvollständigen Darstellung bezwecken? Hier die aktuelle Version der DWD-Abbildung:
Bild 2 Abb. 6.5 Forsythien-Kalender (Forsythia intermedia) für den Standort „Hamburger Lombardsbrücke“ 1945–2016. (Deutscher Wetterdienst). Vom Autor um Zusatzangaben ergänzt
Hinweis: Wegen der besseren Bildqualität wurde das Original des Bildes von der DWD-Homepage verwendet. Beim DWD reicht das Bild bis zum Zeitraum 2017: 23. März, im Klimaatlas bis zum 2016: 22. März
Der Klimaatlas hat aber doch recht mit seiner Angabe
Beim DWD ist eine Beobachtungsvorschrift für „Hobby-Phänologen“ zu finden. Darin ist zu diesem Strauch ebenfalls eine Beschreibung hinterlegt. Und in dieser findet sich ein um eine Regressionsgerade ergänztes Datenbild:
Bild 3 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ mit Regressionsgeraden für Blühbeginn und Temperatur. Vom Autor um Hilfslinien ergänzt. Quelle: DWD: [3] Vorschriften und Betriebsunterlagen für die phänologischen Beobachter des Deutschen Wetterdienstes VuB 17. Ausgabejahr 2015
Wenn es der DWD so berechnet und im Klimabericht zusätzlich zwei Studien zur Belegführung gelistet sind (Bild 1), braucht man die Daten bestimmt nicht mehr anzuzweifeln oder (wie unter Klimawandel-Kritikern halt so üblich) zu kritisieren – , sollte man meinen.
Wenn diese „Belegführung“ jedoch statistisch zweifelhaft ist?
Leider ist die Darstellung im Klimabericht (und beim DWD!) trotzdem nicht richtig. Sie „vergisst“ nämlich drauf hinzuweisen, dass eine lineare Regression bei einer solchen Datenspanne und zusätzlich überlagertem Klimazyklus zwar berechnet werden kann, aber nicht die richtige Trendaussage liefert (wie es kaltesonne zu Recht anprangert [1]).
Im Bild 2, ergänzend im Bild 4 (mit den „herausgezogenen“ Daten), sieht man, dass der Blühbeginn die letzten drei Jahre gegenüber dem Startjahr 1945 lediglich um 4 … 5 Tage früher begann. Auch die gewaltige Varianz der Daten ist überdeutlich und lässt bei jedem „Statistiker“ die Alarmglocken klingeln.
Bild 4 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ mit linearer Trendlinie und Hilfslinien. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt
Wie berechtigt die Kritik ist, wird erkennbar, sobald man die Daten etwas genauer betrachtet.
Von kaltesonne wurde das bereits durchgeführt:
kaltesonne 11. April 2016: [4] Forsythien und der Klimawandel: Frühlingsbeginn in Hamburg während der letzten 30 Jahre immer mehr verspätet,
wird anbei aber leicht abgewandelt und verdichtet wiederholt.
Bild 4 zeigt eine Regressionsgerade mit 23 Tagen verfrühtem Blühbeginn seit 1945. Die gleichen Daten mit einem Trendpolynom anstelle der Regressionsgeraden versehen, zeigen für den gleichen Zeitraum nur noch 8 Tage früheren Blühbeginn und weist als Zusatzinformation auf zyklische Einflüsse hin (die mit einer Trendgeraden vollkommen verloren gehen).
Bild 5 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ mit einem Polynom 5. Grades anstelle der Regressionsgeraden. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt und ergänzt
Nun ergänzend das beliebte „Spiel“ herausgesuchter Zeitabschnitte. Um 1970 war es doch besonders kalt, weshalb damals die kommende Eiszeit ausgerufen wurde. Also sollte der Strauch seit dieser Zeit aufgrund der zwischenzeitlichen, schlimmen Erwärmung eine noch größere Blühverfrühung aufweisen. Er macht aber das Gegenteil:
Bild 6 zeigt seit 1973 selbst mit einer Regressionsgeraden nur noch einen einzigen Tag früheren Blühbeginn.
Bild 6 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ ab 1973 mit linearer Trendlinie. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt und ergänzt
Der gleiche Zeitraum, mit einem Polynom anstelle der linearen Trendlinie versehen, zeigt wie problematisch und teils verfälschend abrupte Anfangsbedingungen auf das Ergebnis einwirken. Gerade bei Klimaaussagen ist dieses Problem (der Startwerte und fehlender Betrachtung der „Vorgeschichte“) jedoch der Normalfall.
Bild 7 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ ab 1973 mit Polynom 5. Grades. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt und ergänzt
Aktuell dreht dieser Strauch die Klima-Apokalypse ins Gegenteil
Es wird immer angeführt, dass Trendaussagen, welche über den meteorologischen Zeitraum reichen, „signifikant“ wären. Was herauskommt, wenn man dies auf den Strauch anwendet, zeigen die folgenden Bilder.
Ab 1988 werden es selbst mit einer Regressionsgeraden auf einmal 28 Tage Verspätung. Beginnt man mit dem Jahr zuvor (Bild 9) und damit genau dem 30-Jahre meteorologischem Zeitraum, sind es immer noch 17 Tage Verspätung!
Bild 8 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ ab 1988 mit linearer Trendlinie. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt und ergänzt
Bild 9 Daten zum Forsythienstrauch „Hamburger Lombardsbrücke“ ab 1987 (30-Jahre meteorologischer Zeitraum) mit linearer Trendlinie. Vom Autor aus den DWD Daten erzeugt und ergänzt
Das sind gewaltige – allerdings genau umgekehrte – Trendwerte. Nicht auszudenken, welche Horrormeldungen durch unsere Medien rauschen würden, wenn es nicht ausgerechnet die falsche Richtung wäre.
Nun ist aber gerade in den letzten Jahrzehnten der CO2-Ausstoß doch überproportional gestiegen. Da passt es überhaupt nicht zusammen, dass ein Forsythienstrauch belegt, dass in Deutschland die daraus abgeleitete Apokalypse ins Gegenteil verkehrt wird.
Wie korreliert der Blühbeginn mit der Temperatur
In den Bildern 2 und 3 wurden zur Blüh-Zeitkurve die Temperaturen 90 Tage vor Blühbeginn kopiert. Nun ist es schwer, optisch eine Korrelation zu prüfen, wenn die Kurven Prinzip bedingt gegensätzlich verlaufen (sollen).
Der Autor hat deshalb zur Erleichterung der Korrelationsbewertung die Blühdaten gespiegelt (damit die Verläufe trendgleich werden) und über die Temperatur-Verlaufsdaten des DWD-Klimaatlas für den Hamburger Frühling und Winter kopiert (Bilder 10 und 11).
Eine grobe Korrelation ist erkennbar. Dabei meint man zu sehen, dass die jüngsten „Überhitzungen“, welche die Medien regelmäßig in Untergangsstimmung versetzten, den Strauch ziemlich „kalt“ lassen. Entweder bekommt er diese (teils wohl Wärmeinseleffekte) an seinem Standort gar nicht mit (würde Herr Kowatsch [8] sagen), oder er „gewöhnt“ sich einfach daran (während „Klimawissenschaftler“ davon überzeugt sind, dass ein Strauch das bei „der Geschwindigkeit des Klimawandels“ gar nicht kann).
Bild 10 Die Daten Blühbeginn (rot gestrichelt) gespiegelt auf die DWD-Daten Frühlingstemperaturen mit Hamburg (Temperaturverlauf: Hellblau; Mittelwert des Temperaturverlaufs: Dunkelblau) gelegt.
Bild 11 Die Daten Blühbeginn (rot gestrichelt) gespiegelt auf die DWD-Daten Wintertemperaturen mit Hamburg gelegt (Temperaturverlauf: Hellblau; Mittelwert des Temperaturverlaufs: Dunkelblau).
Wie viel kann man den Klimasimulationen glauben
Ergänzend das Bild zum Blühbeginn Deutschland global aus dem DWD Klimaatlas. Dieses zeigt einen etwas anderen Verlauf als der Strauch in Hamburg – nämlich überhaupt keinen Änderungs-Trend, sondern einen schön begrenzten, horizontalen Trendkanal -, aber die vergleichbare, konstant extreme und sprunghafte Variabilität. Trotzdem hat man beim DWD keinerlei Hemmungen, mit solchen Daten Simulationen für die Zukunft berechnen zu lassen.
Bild 12 DWD Klimaatlas, Grafik Vegetationsbeginn Deutschland
„Explodiert“ das Klima (nur) mangels Fachpersonal?
Was „sagen“ diese Bilder zusätzlich? Bei der von diesem Strauch vollführten, extremen Datenspanne ist eine einfache Trendermittlung mittels linearer Regression ein statistisch unbrauchbarer Ansatz. Dazu reicht der Beobachtungszeitrum „hinten und vorne“ nicht aus, vor allem, wenn auch noch die in der Regel unvermeidbaren Klimazyklen im Spiel sind.
Es ist (wieder [6]) ein Beispiel, wie computergläubige Personen rechnen üben dürfen und dass solche offensichtlichen Fehler alle „Qualitätsprüfungen“ überstehen und bedenkenlos publiziert (und sogar von wirklichen Fachpersonen bedenkenlos übernommen) werden.
Um zu „brauchbaren“ – oder die Probleme erkennenden – Aussagen zu gelangen, muss man tiefer einsteigen (wie es kaltesonne in [4] gezeigt hat) und vor allem ohne ideologische Scheuklappen bewerten.
Jedenfalls ist die in dem 302-seitigen Werk „Klimabericht“ mit zusätzlichen Belegen durch Studien (Bild 1) getätigte Aussage zur Verfrühung des Blühbeginns seit 1945 ganz bestimmt nicht richtig.
Quellen
[1] Kaltesonne 6. Dezember 2017: Unvollständiger Klimabericht: Und täglich grüßt die Hamburger Forsythie
[2] Hamburger Klimabericht – Wissen über Klima, Klimawandel und Auswirkungen in Hamburg und Norddeutschland
[3] DWD: Vorschriften und Betriebsunterlagen für die phänologischen Beobachter des Deutschen Wetterdienstes VuB 17. Ausgabejahr 2015
[4] kaltesonne 11. April 2016: Forsythien und der Klimawandel: Frühlingsbeginn in Hamburg während der letzten 30 Jahre immer mehr verspätet
[5] EIKE 29. November 2017: Änderungen des Meeresspiegels und Klima auf Fidschi: totale Falschinformationen von COP23
[6] EIKE 07.02.2016: Der Himmel fällt uns auf den Kopf und ohne die Glaskugel im Computer würden wir es nie erfahren
[7] Süddeutsche Zeitung, Ausgabe 18./19. November 2017
[8] EIKE, 8. Dezember 2017: Der Winter zeigt der Klimaerwärmung die kalte Schulter- Abkühlung seit 30 Jahren
Es ist eigentlich schade, dass dieser ausführliche Artikel nicht mehr Kommentare hat, zeigt er doch deutlich wie die Erwärmungsgläubigen zu ihren Behauptungen – Der Frühling wäre immer früher – kommen. Zwischen 1940 und 1960 lagen die Deutschlandtemperaturen in einem Wellental, ( und die Betrachtunge beginnt in diesem Kältetal) danach erfolgte eine leichte Erwärmung, sicherlich auch durch den Wärmeinseleffekt und die Umstellung der Stationen von einst kälteren auf wärmere Plätze verstärkt. Seit 1988, also seit 30 Jahren zeigen die Wintertemperturen eine leichte Abkühlung in Deutschland und damit ist seitdem der Blütenbeginn auch wieder später. Hätte man mit den phänologischen Betrachtungen erst Mitte der 80-er Jahre in Hamburg begonnen, dann würde man keinerlei Frühlingsverfrühung feststellen können. Die Pflanzen richten sich aber nicht nur nach der Temperatur, was der Autor auch sagt. Die Temperatur ist nur ein Faktor von vielen. Schon gar nicht nach der Temperatur 90 Tage vor Blütenbeginn. Das würde ja heißen, dass bereits die Dezembertemperaturen, also die Tagestemperatur von heute den Blütenbeginn der Forsythie in Hamburg zu 1/90 mitbestimmen würde. Die 90 Tage waren einst willkürlich vom ersten Statistiker so gewählt worden und werden nun ungeprüft fortgesetzt. Es reichen 50 bis 60 Tage als Betrachtungszeitraum, den nennen wir Kämpfe/Kowatsch in unseren Artikeln immer Vorfrühling. Und weil diese Vorfrühlingstemperaturen seit über 40 Jahren in Hamburg stagnieren zeigt der gelbe Strauch in Hamburg auch seit über 40 Jahren laut Trendlinie keinen früheren Beginn mehr und seit 30 Jahren einen späteren. Wie die Entwicklung weitergeht weiß niemand, es könnte aber möglich sein, dass die Vorfrühlingstemperturen weiter den leicht kühler werdenden Vorfrühlingstrend fortsetzen und der Strauch trotzdem stagniert. Denn bei den ganzen Betrachtungen wird stets die zunehmende CO2-Konzentration vergessen, die ebenfalls auf die Länge der Vegetationszeit der Planzen wirkt. Das weiß jeder, aber fast niemand bezieht diesen kostenlosen Dünger aus der Luft in die Betrachtungen ein. Ich kenne auch keine Untersuchungen ob beispielsweise ein steigender CO2-gehalt die Eiskristalle eher zerstört und zu einer schleichenden Gefrierpunktserniedrung von Wasser/Eis führt, was neben der Vegetationszeitbetrachtung auch bei der Gletscherbetrachtung interessant wäre. Meine eigenen Untersuchungen bei Eis, die allerdings nur über einen Zeitraum von 2 bis 3 Stunden gingen, zeigten keine Unterschiede.
Sehr geehrter Herr Kowatsch,
wir hatten das Thema doch schon einmal:
https://www.eike-klima-energie.eu/2017/09/12/tatsache-fuer-die-hurrikane-harvey-und-irma-kann-nicht-globale-erwaermung-verantwortlich-sein/#comment-185848
Ohne eine Begründung hatten Sie die von mir angegebene Obergrenze der Gefrierpunktserniedrigung für Wasser durch CO2 verworfen.
Als ehemaliger Lehrer der Naturwissenschaften sollte es Ihnen doch mittels google möglich sein, sich so grundlegende Dinge wie die Erniedrigung Gefrierpunktes zu erarbeiten. Bei 0°C lösen sich weniger als 0,1 mol CO2 in Wasser (bei einer reinen CO2-Atmophäre über dem Wasser; H2CO3 ist nur in weit geringerer Konzentration vorhanden und damit in erster Näherung hier irrelevant). Damit bleibt eine Gefrierpunktserniedrigung des Wassers von weniger als 0,16K (unter einer CO2 Atmosphöre von 1 bar). Da ich Annehme, dass Ihre Thermometer damit schon am „Anschlag“ sind wundert es mich nicht, dass Sie in Ihren eigenen Untersuchungen keinen Unterschied festgestellt haben. Noch
wenige werden Sie einen Unterschied feststellen, wenn Sie die CO2 Konzentration von 250 ppm auf 400 ppm erhöhen. Auch das als Aerosol verfrachtete Salz wird auf den Gletschern kaum eine Rolle bei deren Abschmelzen spielen. Dafür ist es einfach zu wenig.
Danke Herr Kuntz, dass Sie dieses Thema aufgegriffen haben. Verfrühter Frühlingsbeginn ist genauso falsch wie wärmer werdende Winter. Seit 30 Jahren ist der Frühlingsbeginn später, weil die Winter kälter werden. Und das zeigt auch der Forsythienstrauch in Hamburg. Gehen wir geschichtlich zum März/April 1945 zurück. Hamburg war ausgebombt, die Einwohner aufs Land geflüchtet. Keine Heizung, keine Autos, keine Industrie und damit auch keine anthropogene Zusatzwärme in der Stadt, nur kalter Ruinenbeton. Die Lombardsbrücke samt Forsythienstrauch befinden am Rande der Innenstadt, an der Alster, die 1945 bis Ende Februar zugefroren war, genauso in den Jahren danach. Der zunehmende Wohlstand sorgte für den Wiederaufbau der Stadt, Heizungen, Autos, Industrie, kurz: der Wärmeinseleffekt nahm jährlich zu, die Alster wurde 30 Jahre insbesondere wegen der häuslichen und industriellen Abwässer wärmer und gefriert heute nur noch kurz zu. Das alles registriert der gelbe Strauch während seiner Ruhephase. Seit gut 30 Jahren dürfte dieser steigende Wärmeinseleffekt in der Innenstadt aber ausgereizt sein und der Blühbeginn zeigt den tatsächlichen Verlauf der Spätwintertemperaturen. Aufgrund des hohen, aber gesättigten Wämeinseleffektes halt um 10 Tage früher als der ländliche Strauch bei Seesen.
Sehr geehrter Herr Kunz,
Was ist ein ‚ 30-Jahre meteorologischer Zeitraum‘ der taucht hier bei Eike des öfteren auf, wenn Regressionsgerade über einen Zeitraum gelegt werden. Ich verstehe das nicht wirklich.
Mit der bitte um „Aufschlauung“
MfG
Ketterer
Sehr geehrter Herr Ketterer,
wie so oft, fragen Sie nach einem Detail, ohne auf die Gesamtbetrachtung einzugehen, für die das Detail relativ unwichtig ist. Ich bin mir sicher, Sie wissen den meteorologischen Zeitraum, aber für die anderen Blogleser mache ich die Aufschlauung:
Das Umweltbundesamt schreibt unter:
Klima und Wetter: Klimawandel oder Einzelereignis? „Der klassische, von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) definierte Zeitraum (Klimanormalperiode) sind 30 Jahre.“
„Bei EIKE“ wird wohl davon ausgegangen, dass ab diesem Zeitraum begonnen werden kann, (vorsichtig) mit statistischen Betrachtungen zu beginnen.
Ich nehme an, Sie wollten sagen, dass AGW-affine Klimafachpersonen solche Betrachtungen teils über wesentlich kürzere Zeiträumen bedenkenlos durchführen und es Sie freut, dass EIKE-Autoren diesen Unsinn nicht mitmachen.
Auf meine Nachfrage antworten Sie
Sehr geehrter Herr Kuntz,
Wer bei einer dreißigjährigen Reihe von Klima spricht (was ja korrekt ist) und dann eine Trend-Analyse der Reihe macht, der sollte sich doch in erster Linie einmal mit der Varianz der Reihe befassen und den Unsinn eines Polynoms sein lassen.
Danke dass Sie mit Abb. 7 diesen Polynom-Unsinn so deutlich gezeigt haben (das Danke ist ernst gemeint).
Da Klimawerte in aller Regel über längere Zeiträume gemittelt werden (wegen der Varianz) sollte man auch die Sache mit den Trendkurven seeeehr vorsichtig angehen. Ich bevorzuge gleitenden Mittel, die Sie AFAIR bei EIKE zu meiner Freude auch schon eingeführt haben. Aber auch da steckt der Teufel in Detail:
In der Abbildung aus dem Hamburger Klimabericht (Bild 2) ist so eine gleitende Mittel-Kurve zur Anwendung gekommen. Ich weiß nicht, weswegen ein 5-jähriges Mittel der 3 Monate vor Blütebeginn einen irgendwie sinnvollen Zusammenhang zum Blühbeginn der einzelnen Jahre haben soll. Dem Autor des Klimaberichts ist zu gratulieren, dass er für so eine Schmonzes-Kurve Geld bekommen hat.
Sie sagen ich würde mich in einem Detail verlieren, ohne auf die Gesamtbetrachtung einzugehen. Mit Verlaub, die Forsythe in HH ist bestenfalls (wie von Ihnen und Herrn Kowatsch angemerkt) für eine Beurteilung des HH Stadtklimas zu gebrauchen.
Den ganzen Hype um die Sträucher verstehe ich nicht, außer dass man stolz ist ein so lange Reihe für einen phänologischen Wert zu haben. Da gibt es sicherlich wertvollere phänologische Reihen.
Da ich nicht die Zeit habe den Klimabericht HH zu lesen, halte ich mich mit einer Stellungnahme zu den dort getroffenen Aussagen zurück. Ob er sein Geld wert war kann ich also nicht beurteilen.
MfG
Ketterer
Bild 8, Zeitreihe 1988 bis 2017 enthält bereits 30 Meßwerte, d.h. Bild 9 plus Kommentar sind gar nicht notwendig!