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Das Rätsel der zweiten Augustdekade
geschrieben von: Astronom (IP-Adresse bekannt)
Datum: 10. August 2005 10:51

Hallo,
Aktuell hier im Nordsaarland ein weiterer Regenschauer bei - für Grönland - angenehmen 12°.
Genauso habe ich mir Urlaubswetter im Hochsommer immer gewünscht Traurig ... Bei miesem Aussenwetter
findet dann halt "Datenwetter" statt, und da August ist, liegt es ja nahe, sich mal genauer mit
diesem Monat zu befassen. Kürzlich wurde hier ja diskutiert, ob das erste Augustdrittel
irgendwie relevant für den kommenden Winter oder aber auch nur für den Rest des Augusts sei. Nun,
diese Fragen kann man ganz schnell zweimal mit "NEIN" beantworten und sich dann nach echten
Besonderheiten im August umsehen.
Was ergibt z.B. ein Temperaturvergleich zwischen Hamburg und München? Und da es hier um "Klima"
geht, natürlich ein Vergleich nicht für den laufenden Monat, sondern für 30-Jahres-Zeiträume.
Und als "Basiszeitraum" wähle ich (mal wieder) die Dekade - aber davon gibt es natürlich 36 im Jahr.
Die Frage lautet also: wie hängt das mittlere Tmax der Dekade x in München mit dem Tmax derselben
Dekade in Hamburg zusammen? (Tmax deshalb, weil gerade im Sommer Tmax weit aussagekräftiger ist als
Tmin bzw. Tmittel - ich werde das in meinem gerade entstehenden Beitrag über die "Seltsamen Sommer"
noch auführlich zeigen.) Die beste Methode, Interessantes zu entdecken, sind Konturplots, in die
man für eine lange Zeitreihe, aufgeteilt in gleitende 30-Jahresfenster, für jede Dekade des Jahres
die berechneten Korrelationskoeffizienten einzeichnet. Auf einen Blick kann man dann die zeitliche
Entwicklung der Tmax-Beziehungen zwischen Hamburg und München für das ganze Jahr erkennen. Und das
sieht dann so aus:




Erst noch kurz eine "Gebrauchsanweisung" für dieses Diagramm: die Jahreszahlen bezeichnen die
Startjahre von 30-Jahreszeiträumen (z.B. 1935 bezeichnet also den Zeitraum 1935 - 1964); ein
Korrelationskoeffizient r von 1 würde eine perfekte Beziehung der Art Tmax(Hamburg)=f*Tmax(München)
bedeuten, wäre r aber 0, so stünden die Tmax-Werte in Hamburg und München in keinerlei Beziehung
zueinander!
In den meisten Dekaden des Jahres, egal ob man sich in der aktuellen Zeit umsieht oder aber 100
Jahre zurückgeht, bewegt sich der r-Wert zwischen 0,7 und 0,9 - doch recht hohe Werte, so dass
im Prinzip gilt: ob Nordseeküste oder Alpenvorland, der Temperaturverlauf (im 30-Jahresmittel!)
ist sehr ähnlich (nicht die Temperaturen selbst, die differieren selbstredend!): wird es
in Hamburg wärmer, dann auch in München, kühlt aber die bayrische Metropole ab, so auch die
Hansestadt. Jedoch, eine Dekade sticht mit ihrem Blau ins Auge: die 23. (also die zweite August -
Dekade) besitzt seit einigen Jahrzehnten erstaunlich tiefe r-Werte von 0,3 und weniger - als einzige
Dekade im gesamten Jahresverlauf! Gehen wir aber noch tiefer in die Vergangenheit zurück, so
sieht man, dass sich der r-Wert zunehmend erholt. (Desweiteren kann man aus diesem Diagramm auch
sofort ablesen, dass das Sommerhalbjahr insgesamt die etwas schwächeren r-Werte als das Winterhalbjahr
aufweist.)
Diese zweite Augustdekade sollte man sich mal näher ansehen. Das nächste Bild stellt im Prinzip
nur einen Ausschnitt aus obigem Diagramm dar (nämlich den horizontalen Streifen der 23. Dekade),
aber in der gewohnten x-y-Darstellung ist der zeitliche Verlauf des r-Wertes besser zu erkennen:




(Die dicke blaue Linie ist der interessierende r-Wert, die beiden roten Linien stellen eine Art
oberen und unteren "Ausreißergrenzwert" dar: Werte, die sich einstellen, wenn man drei Jahre so
wegnimmt, dass der r-Wert möglichst groß bzw. möglichst klein wird. Man kann so leicht sehen, wie
stark der r-Wert von einzelnen Jahren abhängt. Bei den dünnen schwarzen Linien wurden auch drei
Jahre weggenommen, diese aber zufällig ausgewählt - Mittel aus 200 Zufallsziehungen.)
Ein exzellent ausgebildeter Trend ist hier zu erkennen: vom Maximalwert der Epoche 1904 - 1933 von
knapp unter 0,8 ein stetes, wenn auch leicht oszillierendes, Abfallen bis auf den heutigen niedrigen
Wert von knapp über 0,2. Auch die "bösartig" verformten extremalen rmax-, rmin-Werte (rote Kurven)
zeigen dasselbe Verhalten. Es scheint sich also um eine echte, langfristig angelegte, Änderung
der Temperaturverhältnisse zwischen München und Hamburg zu handeln, aber nur beschränkt auf die
zweite Augustdekade!
Die etwas abstrakten r-Werte kann man aber in diesem Fall doch sehr anschaulich machen - indem
man Streudiagramme zeigt, in denen explizit für jedes Jahr die Tmax-Werte von München gegen die
von Hamburg eingetragen sind. In solchen Diagrammen sieht man nämlich sofort, wie stark die
Temperaturen im Laufe der Jahre streuen. Es liegt nahe, für folgende zwei Zeiträume solche
Streudiagramme zu zeigen: 1904 - 1933, da dann das r-Maximum vorliegt, und 1973 - 2002, der
Zeitraum mit dem kleinsten r-Wert. Im folgenden Bild 3 sind beide Diagramme vereint:




(Die roten Linien stellen jeweils die Tmax-Mittelwerte der ausgewählten 30 Jahre für beide
Städte dar.)
Welch enormer Unterschied zwischen den beiden Diagrammen! 1904 - 1933 sind die Münchner und
Hamburger Tmax-Werte ziemlich gut ausgerichtet: ist die Augustdekade in München kalt, so fast
immer auch in Hamburg, und ist sie in München warm, so auch meist in der Hansestadt. Wobei Hamburg
aber generell rund 2 K geringere Tmax-Werte im Durchschnitt aufzuweisen hat - man vergleiche die
Werte der roten Linien. 70 Jahre später aber hat sich das Bild radikal gewandelt: 1973 - 2002
herrscht die pure Temperaturanarchie! Warme zweite Augustdekaden in München können nun einhergehen
mit kalten in Hamburg oder aber auch mit warmen - und dasselbe gilt für die kalte Seite. Keine
Regel ist mehr zu erkennen, die Tmax-Werte scheinen beliebig gestreut zu sein. Temperaturmäßig
hat aber Hamburg aufgeholt: nurmehr rund 1 K ist bei der Durchschnittstemperatur der Rückstand
auf München. Für die Riesenunterschiede zwischen diesen beiden Zeiträumen können auf jeden Fall
nicht Unterschiede in der Temperaturspannbreite verantwortlich gemacht werden, denn die differiert
nur um ganze 1 K (Hamburg) bzw. 2 K (München), wie leicht aus den Skalen ablesbar.
Eine wirklich überraschende Entwicklung, meiner Meinung nach - offenbar hat sich Mitte August
das Klima über Deutschland geändert: früher war (in der Regel) Einheitswetter angesagt, heutzutage
aber sind norddeutsches und bayrisches Wetter weitgehend entkoppelt. Was sind die Ursachen für
diese Entwicklung? Und warum nur Mitte August? Hilft hier vielleicht ein Blick auf die Tmax -
Differenzen zwischen München und Hamburg weiter? Im nächsten Bild, wieder ein Konturplot, zeige
ich deshalb für jede Dekade des Jahres die Werte Tmax(München)-Tmax(Hamburg), Tmax jeweils wieder
als gleitende 30-Jahres-Mittelwerte berechnet.




Das Diagramm zeigt eigentlich nicht viel überraschendes: dass offensichtlich die meiste Zeit des
Jahres München höhere Tmax als Hamburg besitzt, nur im Winter ist es umgekehrt, war zu erwarten:
hier drückt sich die höhere Kontinentalität Münchens aus. Und die Schwankungen im Laufe der letzten
100 Jahre sind doch relativ klein - am größten noch im August! Leider läßt sich das Rätsel der
zweiten Augustdekade so nicht lösen. Nützlicher ist vielleicht das Studium der Luftdruck-Differenzen
zwischen München und Hamburg. Leider ist das - jedenfalls mit den Reihen der ECA und den öffentlich
zugänglichen DWD-Daten, nicht machbar, da jahrzehntelange Lücken bei den Druckdaten klaffen. Wenn
man aber auf Bremen und den Hohenpeissenberg ausweicht, dann klappt es. Hamburg durch Bremen zu
ersetzen ist problemlos, denn Bremen-München zeigt in der zweiten Augustdekade (und auch in allen
anderen!) dasselbe Verhalten wie Hamburg-München. Alles andere wäre auch höchst verdächtig gewesen.
München durch den Hohenpeissenberg zu ersetzen ist da schon problematischer - vor allem, weil
leider die Druckwerte unreduziert vorliegen! Ich habe mir jetzt aber nicht die Mühe gemacht, sie
zu reduzieren, sondern sozusagen "roh" verarbeitet - es kommt ja nur auf Differenzen (zu Bremen) an
und nicht auf Absolutwerte. Das Druckdiagramm sieht dann so aus:




Mit der üblichen Abnahme von 1 hPa auf 8 m (bei 0°C) müßte man die Hohenpeissenberg-Werte um rund
122 hPa erhöhen, um den Druck auf Meereshöhe zu erhalten. Dann aber - siehe Skala des Bildes -
wäre Bremen das ganze Jahr hindurch um 6 bis 16 hPa "druckschwächer". Dies erscheint mir zu viel,
ebenso die Spannbreite von 10 hPa; die Pauschalreduzierung des Drucks scheint also hier nicht
ausreichend zu sein. Beschränkt man sich aber nur auf (grobe) Differenzen, so kann man schon
einiges aus dem Bild herauslesen: im Sommer sind die Druckunterschiede zwischen Nord und Süd am
kleinsten, im Winter am größten. Desweiteren ist der Sommer über die Jahrzehnte hinweg erstaunlich
homogen, was Druckdifferenz-Schwankungen angeht - im Winterhalbjahr, vor allem im Februar, ist da
schon mehr Bewegung zu erkennen.
Aber hier interessiert ja vor allem die 23. Dekade, und da kann man immerhin sehen, dass sich in
den letzten Jahrzehnten die Druckdifferenzen zwischen Nord und Süd um rund 1 hPa erhöht haben.
Aber verglichen zum Winterhalbjahr und auch zum Rest des Sommers ist dies eigentlich nur ein
kleiner Effekt -man findet halt etliche solche Stellen im Jahresverlauf und über die Jahrzehnte
hinweg, aber es gibt nur einen radikalen r-Einbruch (siehe erstes Bild)! Somit helfen die
Druckbetrachtungen auch nicht viel weiter. Möglicherweise sind 30-Jahresmittel einfach schon zu
lang: Rudloff in seinem Standardwerk über die Klimageschichte Europas der letzten 300 Jahre
benutzt meist 10-Jahresmittel beim Luftdruck (und auch bei den Temperaturen) und findet dabei
schon oft erhebliche Änderungen - bei 30 Jahren könnte somit mancher Effekt schon wieder "verschmiert"
worden sein. (Ich stelle mir gerade vor, ich käme demnächst mit gleitenden 10-Jahresmitteln hier
im Forum an ...)
Um dem Rätsel doch noch zu Leibe zu rücken, müßte man jetzt für die beiden Zeiträume 1904 - 1933
und 1973 - 2002, also den Anfang- und den (vorläufigen) Endpunkt der Entwicklung, die jeweils im
August herrschenden Wetterlagen über Europa für jedes einzelne Jahr studieren und dann miteinander
vergleichen. Im Prinzip dank Georgs WZ-Archiv kein Problem - wer Lust hat, kann sich ja mal daran
probieren! (Lust hätte ich schon, aber ab morgen vorerst leider keine Zeit mehr - Urlaub ist dann
vorbei, übrigens mit gerade einmal kümmerlichen drei Sommertagen - einer davon immerhin auch ein
Hitzetag - hier im Nordsaarland. Da denke ich doch voll Wehmut an den August 2003 zurück ...)
Die zweite Augustdekade steht ja kurz bevor und damit die Frage, ob der August in München und
Hamburg im Gleichschritt daherkommt (früher eine Selbstverständlichkeit) oder ob wieder mal
völlig verschiedene Verläufe zu beobachten sein werden. Könnte spannend werden ...
Viele Grüße,
Wolfgang



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