geschrieben von Chris Frey | 3. März 2020
Deutschlands nördliche Breitenlage – wie viel Wintermilde lässt sie theoretisch zu?
Abbildung 1: Der Winterverlauf der letzten 33 Jahre in Deutschland und Zentralengland. Keine signifikante Erwärmung trotz stark steigender CO2-Konzentrationen. Man beachte das deutlich höhere Temperaturniveau des „atlantischen“ Winterklimas in Zentralengland; der dortige „Rekordwinter“ 2015/16 erreichte 6,7°C.
Abbildung 2: Schon einmal, nämlich im frühen 20. Jahrhundert, waren die Winter in Zentralengland ähnlich mild, wie momentan. Die AMO, ein Indexwert für die Wassertemperaturen im zentralen Nordatlantik, befindet sich seit etwa 1990 in einer Warmphase; man kann jedoch annehmen (nicht sicher vorhersagen!), dass diese demnächst enden wird. Wegen der komplizierten Zirkulationsverhältnisse wirken jedoch die AMO-Warmphasen im Winter, anders als in den übrigen Jahreszeiten, in West- und Mitteleuropa nicht unmittelbar erwärmend.
Abbildung 3: Die Häufigkeit der Großwetterlagen mit Westanteil im Winter (HESS/BREZOWSKY, violett) korreliert recht eng mit dem Verlauf der winterlichen Lufttemperaturen in Deutschland (blau). Zwecks besserer Darstellung in einer Grafik musste in Indexwerte umgerechnet werden; viel mehr als 80 Westlagen-Tage in einem Winter sind kaum möglich (er hat bloß 90 bis 91 Tage); das bisherige Maximum wurde kurz nach dem Klimasprung im Mildwinter 1988/89 mit 79 Tagen beobachtet. Als im Rekordwinter 1962/63 Bodensee und Ostsee gefroren, wurden gerade mal 12 Tage mit Westwetter gezählt.
Abbildung 4: Tendenziell etwas mehr Nord- und etwas weniger Südwetterlagen im Winter. Der Winter ist die einzige Jahreszeit mit dieser Entwicklung; in den übrigen Jahreszeiten führte die merkliche Häufigkeitszunahme südlicher Großwetterlagen zu einer teils starken Erwärmung. Man beachte, dass Südlagen im Winter nur in höheren Luftschichten markant zu warm ausfallen; die nördlichen Lagen fallen besonders in höheren Luftschichten zu kalt aus.
Und während in den anderen Jahreszeiten, besonders im Sommerhalbjahr, die stark zunehmende Sonnenscheindauer vielleicht noch eine gewisse Erwärmung zulässt (falls es noch sonniger werden sollte), bewirkt mehr Sonnenschein keine winterliche Temperaturzunahme:
Abbildung 5: Keine Erwärmungswirkung der tief stehenden, kurz scheinenden Wintersonne in Potsdam. Die geringe negative Korrelation ist nicht signifikant; doch kann die schwache Wintersonne die Wärmeverluste der langen, klaren Winternächte nicht völlig kompensieren (negative Strahlungsbilanz).
Der Wärmeinseleffekt im Winter
Als Wärmeinseleffekte (WI-Effekte) bezeichnet man alle durch die menschliche Siedlungs- und Nutzungstätigkeit bewirkten Temperaturerhöhungen. Sie sind fast unmöglich genau zu quantifizieren und keinesfalls nur auf Siedlungs-, Gewerbe- und Verkehrsanlagen beschränkt, deshalb ist der Begriff der „Wärmeinsel“ irreführend. Die durch Siedlungen bewirkte Erwärmung, der so genannte UHI-Effekt („Urban Heat Island Effect“), lässt sich jedoch als Teilmenge des gesamten WI-Effektes zumindest grob durch den Vergleich benachbarter städtischer und ländlicher Wetterstationen abschätzen und ergab, dass in Ostdeutschland die Großstädte gegenwärtig ein um etwa 0,6K höheres winterliches Temperaturniveau als ländliche Orte mit ähnlicher Höhenlage aufweisen:
Abbildung 6a und 6b: Zwei Stadt-/Umland-Vergleiche ergaben für den Raum Berlin (oben, 5a) als auch für ein Stationspaar in Thüringen einen aktuellen, winterlichen UHI von etwa 0,6K (höhenbereinigt). Man beachte, dass jedoch auch an ländlichen Stationen WI-Effekte auftreten, und zwar ebenfalls durch Bautätigkeit, vor allem aber durch Meliorationen und andere landwirtschaftliche Nutzungsänderungen; neuerdings verstärkt durch die erwärmende Wirkung von Wind- und Solarparks.
Um über einen längeren Zeitraum den Temperaturzuwachs aufgrund des nahezu überall steigenden Wärmeinseleffektes in den Temperaturreihen möglichst zu eliminieren, greifen wir gleich auf eine Einzelstation in freier Landschaft zurück. In diesem Artikel ist das die DWD-Station 482 bei Mittenwald auf 981 m Höhe in den deutschen Alpen. Sie befindet sich seit 2008 in den Buckelwiesen nördlich des Ortes. Wir betonen, die Wetterstation Mittenwald hat in den letzten 70 Jahren seit ihrer Einrichtung sicherlich ihren Platz getauscht wie alle anderen deutschen Stationen, bzw. die Umgebung der Station hat in den Alpen eine natürliche menschengemachte wärmende Umgebungsveränderung erfahren wie alle anderen deutschen Stationen.
Betrachtungsbeginn bei einer Alpenstation:
Wir wählen das Jahr 1958, da die CO2-Messungen am Mauna Loa genau in diesem Jahr begannen und inzwischen um 100 ppm angestiegen sind, Grafik siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Keeling-Kurve
Abbildung 7a: Die Keeling-Kurve mit den Messwerten des atmosphärischen Gehalts an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, gemessen am Mauna Loa.
Abbildung 7b: Unbedeutender Anstieg der Wintertemperaturen seit 1958 (63 Winter), trotz starkem Anstieg der CO2-Konzentrationen in diesem Zeitraum.
Man kann den Winterverlauf der DWD-Klimastation Mittenwald in zwei Teile aufteilen: Kein Anstieg der Temperaturen bis 1987, Temperatursprung ab 1988, seit 1988 ein höheres Niveau, wobei die Temperaturen seitdem wieder fallen und das Ausgangsniveau fast erreicht haben.
Im Folgenden sollen noch die Einzelmonate der DWD-Wetterstation Mittenwald für den Winter nachgereicht werden. Zur Erinnerung: Wir wählen als Anfangsjahr 1958, weil damals die CO2-Messungen am Mouna Loa starteten, siehe Grafik 7a.
Abbildung 8: Der Wintermonat Dezember wurde auch bei der Station Mittenwald wärmer, ähnlich wie die Gesamtzahl der DWD- Stationen.
Der Monat Januar
Abbildung 9: Der Januar zeigt aufgrund der kalten Januare Anfang der 60er Jahre eine ausgeglichene Regressionslinie. Anstieg bis 1988, danach Rückgang.
Der Monat Februar:
Abbildung 10: Der Wintermonat Februar wurde im Betrachtungszeitraum im Raum Mittenwald leicht kälter. Wir erkennen wieder den Temperatursprung 1988/89/90 und seitdem einen Rückgang. Mit der CO2-Grafkkurve Abb.6 zeigt sich keinerlei Übereinstimmung. Vielleicht ein Hinweis, dass sich auch in den Alpen die Winter weiter verspäten werden?
Abbildung 11: Geringe winterliche Erwärmung in der US-Hauptstadt Washington D.C; leichte Abkühlung im ländlichen Dale Enterprise. Die Daten des Winters 2019/20 liegen noch nicht vor.
