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Kältesummen ab 1750 von Basel, Berlin, Prag usw.!
geschrieben von: Jörg, Berlin-Malchow (53 m) (IP-Adresse bekannt)
Datum: 11. November 2008 14:39

Schauen wir uns einmal einige lange Messreihen an, die über Tageswerte verfügen
(von denen es in Mitteleuropa bislang leider nicht allzu viele brauchbare gibt).

Da der Parameter Kältesumme an sich schon eine sehr große Schwankungsbreite zeigt
und die höheren Werte ohnehin nur auf ca. +/- 15 Einheiten genau sind,
ist für diese Betrachtung keine vollkommene Homogenität notwendig,
vielmehr genügt eine ungefähre Vergleichbarkeit verschiedener Stationslagen.

Betrachten wir also zunächst die Reihe Berlin:
Beschriftet habe ich die auf diese Weise ermittelten 20 strengsten (mit den Top 10 hell-lila und den Top 11-20 dunkel-lila) sowie die 20 mildesten Winter. Einzige Ausnahme bilden die letzten drei Jahrzehnte - hier sind die "Peaks" in Klammern angegeben, weil diese Winter vielen hier noch im Gedächtnis sein dürften:

http://www.wzforum.de/forum2/file.php?6,file=7559

Bemerkenswert sind die äußerst hohen Werte zu Beginn des 19.Jahrhunderts. Allerdings muss folgendes berücksichtigt werden: Bereits vor vielen Jahrzehnten wurde durch HELLMANN und GREBE festgestellt [vgl. Abhandlungen des KPMI 1910 u. des RfW 1936], dass der damalige Berliner Wetterpfarrer Karl Ludwig Gronau in der Zeit von 1799 bis 1817 teilweise um 1 K zu tiefe Werte gemessen hat. Dies wurde bei der hier abgebildeten KNOCHschen Bearbeitung nicht berücksichtigt, sodass die rote Linie (gleitendes 10-Jahresmittel) in dieser Zeit um etwa 50 bis 80 Einheiten zu weit oben verlaufen dürfte. Auch der spätere Beobachter MÄDLER [1826-1840] hat orts- und gerätebedingt teils zu große Kältegrade registriert. Erst ab 1847, mit der Gründung des Preußischen Meteorologischen Instituts, werden die Berliner Werte deutlich zuverlässiger.

Als sicher gelten kann indes, dass 1939/40 in Berlin der strengste Winter des 20. und 1829/30 der strengste des 19.Jahrhunderts aufgetreten ist. Eine schwierigere Frage stellt die nach dem strengsten Winter des 18.Jahrhunderts dar: Hierfür kommen 1788/89, 1739/40 sowie höchstwahrscheinlich auch 1708/09 in Betracht, denn die Berliner Wetteraufzeichnungen reichen bis 1701 zurück. In dem letztgenannten, der sich übrigens aktuell gerade zum 300.Male jährt, hatte allein der Januar 1709 eine Kältesumme von ca. 400, übertrumpfte also mit nur einem einzigen Monat sämtliche kalten Winter der letzten 45 Jahre!
Neben dieser rezenten Wärmeperiode ist in der Grafik eine noch längere zu finden: Die 58 Jahre zwischen 1871 und 1928 brachten keinen einzigen 5-Monatszeitraum mit einer Kältesumme über 400 zustande, d. h. in dieser Periode gab es eine Häufung milder Winter, wenn auch die diesbezüglichen Spitzenplätze sich eher in den jüngeren Jahrgängen wiederfinden.
Erwähnt sei an dieser Stelle, dass der extrem milde Winter 2006/07 in dieser Auswertung "nur" auf dem 2.Platz ist, jedoch eine etwa ebenso niedrige oder gar noch geringere Kältesumme wie 1974/75 eingenommen hätte, wenn man statt der 24stündlichen Tagesmittel noch zu den alten 3-terminigen Klimaterminen gemessen hätte (als Beleg hierfür seien nur einmal die entsprechenden 3-terminigen Werte von Potsdam genannt: 1974/75 = Kältesumme 21.7, 2006/07 = Kältesumme 20.0 !)
In diesem Sinne haben also seit 2001 alle Winter schon einen leichten "Kältebonus". Dennoch ist die Kurve der gleitenden Kältesumme aktuell auf unter 100 abgefallen, während sie Mitte der 1890er sowie kurz nach Ende des 2.Weltkrieges einen Spitzenwert von je 260, also fast das Dreifache (!) des Heutigen, erreicht hatte.




Um regionale Unterschiede sichtbar zu machen, betrachten wir nachfolgend einmal die Reihe Frankfurt, auch wenn diese mit "nur" ca. 140 Jahren über 100 Jahre kürzer ist als Berlin sowie die noch zu behandelnden Reihen von Prag und Basel.

http://www.wzforum.de/forum2/file.php?6,file=7561

Hier drängeln sich also noch andere Winter auf den vorderen Plätzen (dargestellt sind die "Top 12"): Besonders bemerkenswert ist 1879/80, der nur im Südwesten und Süden einen extrem kalten Dezember aufzuweisen hatte; außerdem schlägt in Frankfurt der 62/63 den 39/40er (welcher ebenso wie 46/47 ein typischer "Ostwinter" war). Diese Grafik erklärt indirekt auch, warum 1962/63 und nicht 1939/40 im deutschen Flächenmittel bei den Mitteltemperaturen den 1.Platz einnimmt, denn hierfür ist das flächenmäßig größere Gebiet Westdeutschlands von entscheidendem Gewicht.
Auch ist der im Norden und Nordosten letzte "richtig kalte" Winter 1995/96 hier gar nicht erkennbar; stattdessen erreicht 1996/97 bei der Kältesumme ein lokales Maximum. Die aktuelle gleitende Kältesumme hat in Frankfurt einen Wert erreicht, der nur noch ganz knapp über der Schwelle eines "sehr milden" Winters liegt, die für diese Klimaregion mit 50 definiert werden kann.
Ebenso wie in Berlin existieren zwei gut erkennbare lokale Maxima Mitte der 1890er sowie Ende der 1940er Jahre, in denen ein durchschnittlicher Frankfurter Winter eine Kältesumme von rund 180 aufzuweisen hatte. Auch dieser Wert entspricht etwa dem Dreifachen des heute Üblichen.




Zum Vergleich zeige ich hier auch die Reihe Dresden. Sie nimmt von ihrer Länge her eine Mittelstellung zwischen Frankfurt a. M. und Berlin ein. Auch in Dresden war 1829/30 der strengste Winter des 19.Jahrhunderts vor 1939/40 als strengstem des 20., obgleich nicht mit so großem Vorsprung wie bei Berlin. Ebenfalls erkennbar ist das Fehlen der sehr strengen Winter zwischen 1872 und 1927 sowie seit 1964.
Zwar gab es in den Wintern 1969/70, 1978/79 und 1984/85/86/87, 1995/96/97 sowie 2002/03 und 2005/06 durchaus einzelne sehr kalte Tage und Nächte, jedoch bei der Kältesumme, die ja ein Maß für die anhaltende Strenge eines Winters ist, können alle diese Kandidaten den beiden großen Kriegswintern 39/40 und 41/42 sowie 46/47 und 62/63 nicht das Wasser reichen:

http://www.wzforum.de/forum2/file.php?6,file=7560

Apropros Wasser: Die Ursache dafür, dass in einigen dieser kalten Winter der letzten 4 Jahrzehnte dennoch regional sehr große Schneemengen zusammenkamen (wie z.B. 2005/06), dürfte in der Luftfeuchtigkeit zu suchen sein. Da nämlich wärmere Luft einen höheren Sättigungsdampfdruck hat und höhere absolute Feuchtemengen enthalten kann als kältere, führt eine globale bzw. regionale Erwärmung unter der gleichen Wetterlage und den gleichen entsprechenden synoptisch-meteorologischen Voraussetzungen zu stärkeren Niederschlägen.

Auch die Reihe Dresden lässt erkennen, dass gegen Ende des 19.Jahrhunderts Kältesummen von knapp 300 die Regel waren, während sie heutzutage nur noch um 100 schwanken. Der Faktor von Vergangenheit zu Gegenwart beträgt also auch hier etwa 3 : 1.




Schauen wir nun ins benachbarte Ausland. Die Klimareihe von Basel reicht über 250 Jahre zurück:

http://www.wzforum.de/forum2/file.php?6,file=7563

Hier liegt 1962/63 noch deutlicher vor den Kriegswintern: Der in Berlin sehr kalte 1939/40er ist sogar hinter den dort etwas weniger kalten 1940/41er zurückgedrängt. Auch der in Norddeutschland erkennbare kalte Schneewinter 1969/70 ist in Basel nicht mehr von Relevanz, hingegen tritt der in Deutschland nicht auffälige 1970/71er hier als "Ersatz" zutage.
Der Extremwinter 1829/30 lässt sich jedoch auch hier seine Führungsposition nicht streitig machen. Noch deutlicher als in Frankfurt kristallisiert sich in Basel 1879/80 als einer der Top-Kandidaten heraus, während weiter nördlich 1870/71 von strengerer Natur war.
Auch die vielen kalten Winter der 1890er sind bei Basel sehr stark vertreten.

Der Unterschied zwischen dem lokalen Kältemaximum um 1895 (gleitendes Mittel ca. 220) und um 1947 (gleitendes Mittel nur ca. 160) erscheint mir allerdings zu groß, um allein durch regionale Gegensätze hervorgerufen zu sein. Vermutlich ist bei der Bearbeitung der Reihe eine bedeutsame Inhomogenität (abrupt oder schleichend) nicht erkannt und entfernt worden, sodass die Wintermilderung zu Beginn des 20.Jahrhunderts in Basel viel stärker in Erscheinung tritt als an allen anderen hier untersuchten Orten. Natürlich ist auch das von mir erwähnte Anpassungsverfahren der Außenstation an Basel-Stadt mit einer gewissen Unsicherheit behaftet, jedoch wurden die daraus abgeleiteten Werte erst ab 1954 verwendet.

Unterstellt man, dass die Reihe homogen sei, ergäbe sich ein Faktor für das Verhältnis der gleitenden Kältesumme um 1895 zur heutigen von 4,5 : 1. Auch dies erscheint im Vergleich zu den Ergebnissen anderer mitteleuropäischer Reihen als viel zu hoch.




Widmen wir uns daher zuguterletzt einer Reihe, die überhaupt keine standortbedingten Inhomogenitäten aufweisen kann - nämlich Prag. Dort werden die Messungen von ca. 1770 an bis zum heutigen Tage im 2. bzw. 4.Stock der Sternwarte des im Inneren der Stadt befindlichen Klementinums durchgeführt, wenn auch im Verlaufe der Geschichte von wechselnden Personen und zu unterschiedlichen Beobachtungszeiten. Der bei ECA&D erhältliche Datensatz ist jedoch bereits vom tschechischen Wetterdienst CHMI bearbeitet und von diesen Effekten befreit, sodass der Verlauf der Kältesummen ausschließlich von rein natürlichen Schwankungen hervorgerufen werden dürfte:

http://www.wzforum.de/forum2/file.php?6,file=7562

Hier liegt nun der Winter 1928/29 noch vor 39/40 und 62/63! Dies überrascht nicht, wenn man sich vor Augen hält, dass im Februar 1929 in den kontinentalklimatisch geprägten Regionen wie Ostbayern, Böhmen und Schlesien Temperaturminima von -36 bis örtlich -41°C (!) erreicht worden sind (Quecksilber erstarrt bei -38,9°C!).
In weiter nördlich liegenden Regionen war die negative Anomalie des 28/29er Winters jedoch geringer. Die Prager Verhältnisse ähneln überwiegend den Dresdner und Berliner, mit dem Winter 62/63 hinter den Wintern der 1940er. Der Winter 1870/71 war in Prag bezüglich seiner Strenge etwa mit 1879/80 vergleichbar, und der Spitzenreiter 1829/30 übertrifft die Kältesumme der kältesten Winter des 20.Jahrhunderts nochmals um etwa 80 K, hier jedoch sehr dicht gefolgt von 1798/99.
Das gleitende Mittel weist sowohl aktuell als auch Ende der 1970er Jahre mit Werten um 90 die geringste Winterstrenge auf, und die Kaltwinterepochen um 1895 und 1947 lieferten mit 260 erwartungsgemäß etwa dreimal so hohe Kältesummen. Dieses bereits sehr kalte Niveau wurde Ende der 1840er Jahre sowie um 1788 mit einem Wert von 275 nur noch geringfügig überschritten, während eine gleitende Kältesumme von unter 130 vermutlich im gesamten 18.Jahrhundert überhaupt nie unterschritten wurde.
Interessant ist, dass den größten Teil des 19.Jahrhunderts hindurch in Prag zu milde Winter eine relative Seltenheit waren, wobei insgesamt nur fünf der 20 mildesten in diesem Zeitraum auftraten, während allein in Jahre zwischen 1972 und 2001 sieben Top-20-Winter fielen.
Eine ähnliche Abfolge recht milder Winter findet man bei Prag nur noch in der -jedoch deutlich kürzeren- Warmperiode zwischen 1789 und 1798, wobei 1793/94 überraschenderweise sogar der wärmste Winter der gesamten 230-jährigen Messreihe ist (Daten ab 2005 sind leider noch nicht verfügbar).

Auffallend ist bei allen Reihen die fast 50 Jahre andauernde geringe Schwankungsbreite von etwa 1880 bis 1928, während sich in den 1930er und 40er Jahren, aber auch z.B. bei 1788/89 auf 1789/90 sowie von 1829/30 auf 1833/34 oder von 1870/71 auf 1872/73 extrem kalte und milde Winter in sehr rascher Folge abwechselten.

Ich hoffe, dieser kleine Exkurs hat ein wenig Spaß gemacht :-)

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