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Gewitter am Chiemsee (Bild: www.foto-karlsruhe.de)
Projekt A 1.2.3:

Langzeitverhalten der Lufttemperatur

in Baden-Württemberg und Bayern


Kurzfassung der Projektergebnisse

(Stand: 2000)

Die Lufttemperatur spielt im globalen Wasserkreislauf eine besondere Rolle, da sie maßgeblich die Verdunstung und damit auch das Niederschlagsgeschehen beeinflusst. Weiterhin handelt es sich bei der Lufttemperatur um eine hydrometeorologische Größe, die in Zusammenhang mit der Veränderung unseres Klimas noch am besten mit den Klimamodellen simuliert werden kann. Insofern ist auch die Kenntnis über die Entwicklung dieser Größe in den vergangenen Jahrzehnten von besonderem Interesse.

Im Rahmen des Vorhabens KLIWA hat das Geschäftsfeld Hydrometeorologie im DWD in Abstimmung mit den Kooperationspartnern, der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg und dem Bayerischen Landesamt für Wasserwirtschaft, das Langzeitverhalten von Tageswerten der bodennahen Lufttemperatur in Süddeutschland untersucht. Nach eingehender Überprüfung aller verfügbaren Zeitreihen erwiesen sich die Messreihen von 354 Klimastationen für eine weitergehende Regionalisierung der Lufttemperatur als geeignet. Diese Messreihen wurden regionalisiert und für 33 Untersuchungsgebiete, die Baden-Württemberg und Bayern abdecken, Gebietsmitteltemperaturen ermittelt (siehe Anhang, Abb.1).


Allgemeine Erkenntnisse

Das Trendverhalten der Lufttemperaturen im Untersuchungszeitraum 1931-2000 für das Gebiet der Länder Baden-Württemberg und Bayern ist flächendeckend durch eine hoch signifikante Zunahme der Jahresmitteltemperaturen gekennzeichnet (siehe Tab. 1-3 und Anhang, Abb. 2). Die Trends der jährlichen Gebietsmitteltemperaturen liegen zwischen 0,5 °C und 1,2 °C. Im innerjährlichen Verlauf zeigen die Lufttemperaturen in Süddeutschland ein unterschiedliches Trendverhalten: Der Schwerpunkt der Temperaturzunahmen liegt im hydrologischen Winterhalbjahr; die Änderungen im Sommerhalbjahr sind weniger deutlich und eher regionalspezifisch ausgeprägt.


Temperaturveränderungen im hydrologischen Winterhalbjahr (November bis April)
  • Die stärkste Erwärmung tritt im Dezember auf (siehe Anhang, Abb. 3). Die Gebietsmitteltemperaturen zeigen für diesen Monat eine signifikante Zunahme zwischen 1,8 °C und 2,7 °C; die hohe Signifikanzschwelle von 99 % wird in vielen Gebieten überschritten.
  • In den Monaten Januar bis März liegen die Temperaturzunahmen in den Untersuchungsgebieten Baden-Württembergs bei 0,8°C bis 2,0°C (bei leichter Überschreitung der Signifikanzschwellen von 80 % und 90 %) und in den bayerischen Untersuchungsgebieten bei 1,0 °C bis 2,4°C (mit Signifikanzen > 90 % und > 95 %).
  • Die beobachteten Temperaturtrends der Wintermonate zeigen monatlich und regional differenzierte Abhängigkeiten von der Geländehöhe. Die Zunahmen der Lufttemperaturen sind schwerpunktmäßig auf die unteren Höhenlagen bis etwa 500 m ü. NN konzentriert. Insbesondere im Februar und März sind in den Hochlagen von Schwarzwald und Alpen nur noch geringe, teils nicht mehr signifikante Zunahmen der Monatsmitteltemperaturen zu verzeichnen.
  • Der Monat April ist der einzige Monat im gesamten Jahresablauf, in dem flächendeckend ein Rückgang der Monatsmitteltemperatur zu verzeichnen ist. Bei den höheren Gebietslagen erreichen diese negativen Trends bereits schwache Signifikanz. Offenbar liegt hier, zusammen mit den nicht signifikanten Zunahmen der Lufttemperaturen im Februar/März, die Ursache für die beobachtete Verlängerung der Schneedeckenzeit (d.h. der Zeitspanne vom ersten bis letzten Schneedeckentag einschl. schneedeckenfreier Tage). Die Schneedeckendauer (mittlere Anzahl der Tage mit einer Schneedecke) zeigt dagegen einen negativen Trend.
  • Im November liegen in Süddeutschland keine statistisch nachweisbaren Änderungen der Monatsmitteltemperaturen vor.

Temperaturveränderungen im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober)
  • Die stärksten Änderungen im Sommerhalbjahr ergeben sich für die Monatsmitteltemperaturen im August (siehe Anhang, Abb. 4) aber auch im Oktober mit flächendeckenden und gebietsweise hoch signifikanten Zunahmen von 0,8 °C bis 1,7 °C. Im August liegt der Schwerpunkt der Erwärmung in den unteren Gebietslagen bis etwa 500 m ü. NN. Im Oktober zeigen sich von Gebiet zu Gebiet wechselnde Trendbeträge und Signifikanzen; die größten Temperaturzunahmen sind in den Hochlagen der Mittelgebirge und besonders der Alpen oberhalb von etwa 1000 m ü. NN zu verzeichnen.
  • In den Monaten Juni und September liegen in Süddeutschland keine statistisch nachweisbaren Änderungen der Monatsmitteltemperaturen vor. Bei den Monaten Mai und Juli treten zwar flächendeckend Zunahmen in den Zeitreihen der Monatsmitteltemperaturen auf, höhere Trendbeträge und Signifikanzen werden jedoch nur im Mai in einigen Donaugebieten Bayerns verzeichnet.
Tab.1-3: Trends der Lufttemperatur, Gebietsmittelwerte in °C/70 Jahre, Zeitreihe 1931-2000.

Tab. 1: Baden-Württemberg
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Tab. 2: Bayern, Einzugsgebiet Donau
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Tab. 3: Bayern, Einzugsgebiete Main und Elbe
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Bewertung der Ergebnisse
  • Die Ursache der Temperaturzunahmen im Jahresabschnitt Dezember bis März ist vermutlich die zunehmende Häufigkeit der zyklonalen West- und Südwestwetterlagen mit Zufuhr relativ milder Meeresluftmassen. Abgenommen haben hingegen die winterkalten Nord-, Nordost-, Ost- und Südostlagen.
  • Die positiven Trends der Lufttemperaturen in den Monaten Dezember bis März erklären die in den KLIWA-Teilprojekten "Langzeitverhalten der Verdunstung" sowie "Langzeitverhalten des Schneedeckenregimes und des Niederschlagsdargebot" gewonnenen Befunde einer überwiegend hoch signifikanten Zunahme der potentiellen Verdunstung und der Abnahme der Tage mit Schneedecke in diesem Jahresabschnitt. Dabei spiegeln sich auch die regionalspezifischen Unterschiede der Lufttemperaturtrends, insbesondere ihre Abhängigkeit von der Geländehöhe, im Trendverhalten von potentieller Verdunstung und der Anzahl der Tage mit Schneedecke wider.
  • Die Ergebnisse bestätigen den deutlichen Temperaturanstieg in der Mehrzahl der Kalendermonate insbesondere in den letzten beiden Jahrzehnten. Dieser wird auch in der Öffentlichkeit verstärkt wahrgenommen, wie z.B. Pressemeldungen zur Verschiebung der Schneegrenze und die dadurch künftig zu erwartenden Veränderungen des Wintertourismus zeigen. Der für Süddeutschland im Untersuchungszeitraum 1931-2000 festgestellte Temperaturanstieg entspricht in der Größenordnung dem Anstieg der globalen Mitteltemperatur, der durch das IPCC für das vergangene Jahrhundert mit 0,6°C +/- 0,2°C angegeben wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass im süddeutschen Raum ebenso wie im globalen Maßstab ein erheblicher Temperaturanstieg in der jüngeren Vergangenheit stattgefunden hat. Aufgrund der Ergebnisse der globalen Klimamodelle muss davon ausgegangen werden, dass sich der Temperaturanstieg in diesem Jahrhundert fortsetzt: das IPCC geht in Abhängigkeit vom verwendeten Emissionsszenario von einem Anstieg von 1,4 bis 5,8°C bis Ende des 21. Jahrhunderts aus.


Anhang
Abb. 1: Jahresmitteltemperaturen (in °C), Gebietsmittelwerte 1931-2000
(zum Vergrößern anklicken).


Abb. 2: Trend (in °C) der Jahresmitteltemperatur, Gebietsmittelwerte 1931-2000
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Abb. 3: Trend (in °C) der Monatsmitteltemperatur Dezember, Gebietsmittelwerte 1931-2000
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Abb. 4: Trend (in °C) der Monatsmitteltemperatur August, Gebietsmittelwerte 1931-2000
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