Zeitreihe der Lufttemperatur in Deutschland

Die Zeitreihe der Lufttemperatur in Deutschland gibt die monatlichen Mittelwerte der bodennahen Lufttemperatur in Deutschland wieder. Die Zeitreihe deckt den Zeitraum ab 1761 ab, für den direkte Messungen der Temperatur vorliegen. Längerfristige Beschreibungen der Klimageschichte basieren auf Rekonstruktionsverfahren der Paläoklimatologie, mit denen Datenreihen aus sogenannten Klimaarchiven (Proxydaten) abgeleitet werden.

Die Temperaturen sind zu monatlichen, jahreszeitlichen und jährlichen Mittelwerten zusammengefasst. Am Anfang der Liste stehen die Durchschnitts- und Extremwerte für den kompletten Messzeitraum. Bei den Extremwerten ist jeweils das Jahr angegeben, in dem diese auftraten. Anschließend folgen die Messwerte in Abschnitten zu jeweils 10 Jahren (Dekaden) mit dem dazugehörigen 10-Jahres-Mittelwert. Weitere Listen enthalten 30-Jahres-Perioden und 10-Jahres-Perioden für den gesamten Zeitraum.

Hinweis: Angegebene Mittelwerte der Jahreszeiten beziehen sich auf die meteorologischen Jahreszeiten (d. h. auf Dezember bis Februar, März bis Mai, Juni bis August und September bis November) und nicht auf die astronomischen Jahreszeiten.

Historie der atmosphärischen Beobachtungen hochkant=1.6|mini|Digital verfügbare Monatsmittelwerte der Temperatur für Jan. 1881 im Datenbestand des Deutschen Wetterdienst (DWD), Stand 12. Jan. 2019.Kartendarstellung: Climate Data Center des DWDCDC-Portal des Deutschen Wetterdienstes, Karte erstellt am 12. Januar 2019. mini|links|Karte erster Messstationen 1781 mini|links|Karte der Messstationen 1881

Nach der Erfindung erster Instrumente zur Temperatur- und Luftdruckmessung im 17. Jahrhundert dauerte es weitere 100 Jahre bis zur Einrichtung erster Wetterstationen. Die in Mannheim gegründete Societas Meteorologica Palatina betrieb im Zeitraum 1781–1792 ein erstes europaweites Messnetz, stellte dann aber ihre Aktivitäten wieder ein. An einigen Stationen, wie beispielsweise am Standort des heutigen Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg, wurden die Beobachtungen jedoch fortgesetzt. Zu dieser Zeit gab es weltweit nur rund 60 Stationen für atmosphärische Beobachtungen.

Es dauerte nochmals knapp 100 Jahre, bis 1868, ausgehend von der Norddeutschen Seewetterwarte Hamburg, ein erstes flächendeckendes Messstationsnetz im Norddeutschen Bund aufgebaut wurde. Wetterdaten gewannen zunehmend an marinemilitärischem Interesse. 1876 wurde daher die Hamburger Warte verstaatlichtMeyers Großes Konversations-Lexikon, 6. Auflage 1905–1909: Verstaatlichung des Stationsnetzes. und in die Reichsanstalt „Deutsche Seewarte“ umbenannt.Meyers Großes Konversations-Lexikon, 6. Auflage 1905–1909: Gründung Deutsche Seewarte. In dieser Zeit konzentrierte man sich auf die Schaffung von Wetterstationen in Schleswig-Holstein und entlang der Küstenregionen.

1934 wurde das Netz von Wetterstationen vom staatlichen Reichswetterdienst RfW (Reichsministerium für Luftfahrt), 1952 vom ebenfalls staatlichen Deutschen Wetterdienst DWD (im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr) übernommen. Der DWD betreibt die Nationale Klimadatenbank und verwaltet dort auch die Beobachtungen der Vorgängerorganisationen. Da auch heute noch nicht alle historischen Beobachtungen in digitaler Form vorliegen, arbeitet der Deutsche Wetterdienst fortlaufend an der Digitalisierung der historischen Archive, so dass auch für die Vergangenheit eine Verbesserung der Datengrundlage zu erwarten ist. Seit den 1980er Jahren werden die staatlichen Messungen auch durch Netze privater Stationen ergänzt.

Ermittlung der Mittelwerte Die Mittelwerte werden von den jeweiligen Wetterstationen aus dem täglichen Mittelwert und der Gesamtzahl der Tage des jeweiligen Monats ermittelt. Abgesehen von den Anfangsjahren der Messreihe wurde die Temperatur einheitlich in zwei Meter Höhe über Grund in der Englischen Hütte aus Holz gemessen. Die Englische Hütte ist ein weiß angestrichener, in Messhöhe angebrachter Kasten, der mit Schlitzen zur Luftzirkulation versehen ist.Christian-Dietrich Schönwiese: Klimatologie. Seite 75. Seit Einführung elektrischer Widerstandsthermometer (Platin-Messwiderstand Pt 100) wird die Temperatur in DWD-Wetterhütten aus Aluminium, später aus Kunststoff gemessen (beispielsweise Lamellenschutzhütte LAM630Löffler, Hans: Meteorologische Bodenmesstechnik. Leitfäden für die Ausbildung im DWD, Band 6, 3. vollständig neu bearbeitete Auflage. 2012, 234 Seiten. dwd.de.).

Die Ermittlung der Tagesdurchschnittstemperatur war im Beobachtungszeitraum nicht immer einheitlich, basiert aber fast durchgängig auf der Berechnung mit den Mannheimer Stunden. Dazu wird zu den Beobachtungszeiten um 7, 14 und 21 Uhr Ortszeit die Temperatur ermittelt. Diese Messwerte werden addiert, wobei der 21-Uhr-Wert doppelt in die Berechnung eingeht, und durch vier geteilt.Kaspar, F., Hannak, L., Schreiber, K.-J.: Climate reference stations in Germany: Status, parallel measurements and homogeneity of temperature time series, Adv. Sci. Res., 2016, 13, 163–171, doi:10.5194/asr-13-163-2016. Seit dem 1. April 2001 wird die Tagesmitteltemperatur aus 24-Stunden-Sätzen ermittelt.

Temperaturmessungen früher: Messfühler Quecksilber/Alkohol = Glasthermometer, Stundenwert – jeweiliger Ablesewert um H − 30 Minuten Tagesmitteltemperatur aus den Mannheimer Stundenwerten: 07:30, 14:30 und 2-mal 21:30 Uhr geteilt durch 4 Die täglichen Extremtemperaturen (Minimum/Maximum) wurden um 21:30 Uhr am Glasthermometer abgelesen

Temperaturmessungen heute: Messfühler Pt 100 (elektronisch) Die Temperatur wird mit zwei Messfühlern zur gegenseitigen Kontrolle gemessen, jede Sekunde ein Wert gebildet und über eine Minute gemittelt („Minutenmittel“) Die Tagesmitteltemperatur wird aus 24 Werten gebildet, jeweils um H − 10 Minuten (z. B. 08:50 Uhr für 9 Uhr) Die Extremtemperaturen werden aus den Minutenmittelwerten zwischen 0 und 24 Uhr (UTC) gebildet.Beilage zur Berliner Wetterkarte 44/13 SO 15/13 (PDF). (korrigiert nachwzforum.de Beitrag im Wetterzentrale-Forum.)

Der Deutsche Wetterdienst führt an seinen Klimareferenzstationen Vergleiche der traditionellen und aktuellen Messtechnik durch. In diesem Zusammenhang wurden auch die Verfahren der Mittelwertberechnung verglichen. Dabei zeigt sich, dass sowohl die Änderung der Messtechnik, wie auch die Änderung der Berechnungsvorschriften nur geringfügige Auswirkungen auf die Messreihen haben.Kaspar, F.; Hannak, L.: Zur Auswirkung der Automatisierung der Temperaturmessungen auf die Messreihen des Deutschen Wetterdienstes. Mitteilungen der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft, 2/2016, Seite 8–9, researchgate.net.

Die Mittelwerte der Jahreszeiten beziehen sich auf die meteorologischen Jahreszeiten. Im Gegensatz zu den kalendarischen Jahreszeiten umfasst der Winter den kompletten Dezember, den Januar und den Februar. Der Frühling umfasst die Monate März, April und Mai. Zum Sommer zählen die Monate Juni, Juli und August. Der Herbst umfasst September, Oktober und November. Diese Einteilung der Jahreszeiten kommt den jährlichen Temperaturverhältnissen näher als die kalendarischen Jahreszeiten.

Der Deutsche Wetterdienst berechnet die Jahreswerte durch arithmetische Mittelung der Monatswerte.Deutscher Wetterdienst: Jährliche Gebietsmittel der Lufttemperatur (Jahresmittel) in °C (2 m Höhe), Datensatzbeschreibung, letzter Zugriff: 24. September 2019. Er folgt mit dieser Vorgehensweise Empfehlungen der Weltorganisation für Meteorologie.World Meteorological Organisation: Technical Regulations, Volume I: General Meteorological Standards and Recommended Practices, ISBN 92-63-18049-0, PDF-Dokument, Genf, 1988, Seite B-1-3.

Verwendete Datensätze Die Zeitreihe der Lufttemperatur basiert auf unterschiedlichen Datensätzen, die zu einer langen Zeitreihe kombiniert wurden. Für den Zeitraum von 1761 bis heute wurden nur zuvor homogenisierte Zeitreihen der einzelnen Stationen als Datenquelle verwendet.Berichte des Deutschen Wetterdienstes – Nummer 212, Seite 50 bis 56.Berichte des Deutschen Wetterdienstes – Nummer 202, 27 Seiten. Diese Zeitreihe der einzelnen Monate, Jahreszeiten und jährlichen Mittelwerte liegt als Abweichung der Zeitreihe von 1761 bis 1996 zum Mittelwert der CLINO-Periode 1961 bis 1990 vor.Berichte des Deutschen Wetterdienstes – Nummer 212, Seite 138 bis 143. Die Werte von 1761 bis 1880 basieren auf der BAURschen Temperaturreihe. Sie lagen für die DWD-Publikation als Abweichungen des 210-jährigen Mittels des Zeitraumes 1761 bis 1970 vor, wurden in Absolutwerte umgerechnet und als Abweichungen vom Gebietsmittel des DWD für die Periode 1961 bis 1990 angegeben. Von 1881 an wurden Temperaturreihen benutzt, die auf dem Gebietsmittel basieren. Diese wurden ebenfalls als Abweichungen vom Gebietsmittel des DWD für die Periode 1961 bis 1990 angegeben. Die auf Rasterdaten beruhende Temperaturreihe von 1985 bis 1999 liegt zusätzlich als Reihe von Relativwerten zum Mittelwert 1961 bis 1990R. Ullrich: Monatliche Temperaturabweichungen vom Referenzzeitraum 1961–1990.(PDF; 918 kB) Klimastatusbericht 2001 des DWD, S. 134 ff. und ab 1997 auch in Absolutwerten vor. Bis 1996 wurden die Abweichungen in dieser Liste in absolute Werte umgerechnet und durch die monatlichen Veröffentlichungen des Deutschen Wetterdienstes ergänzt.Pressemitteilungen des DWD.

Baurs Temperaturreihe für Mitteleuropa 1975 hat Franz Baur mit den Mittelwerten von zunächst drei, später vier Stationen eine Temperaturreihe erstellt.Franz Baur: Abweichungen der Monatsmittel der Temperatur Mitteleuropas vom 210-jährigen Mittelwert (1761–1970), Beilage zur Berliner Wetterkarte 76/75. Diese reichte zunächst von 1761 bis 1975 und wurde 1996 und 2006 ergänzt.J. Pelz, U. Rüge, P. Schlaak: Zur Fortführung der von F. Baur im Jahre 1975 veröffentlichten Temperaturreihe für Mitteleuropa ab 1761 und der Niederschlagsreihe Deutschland westlich der Oder ab 1851, Beilage zur Berliner Wetterkarte 50/96, FU Berlin 1996.J. Pelz, U. Rüge, P. Schlaak: Ergänzender Neudruck der Beilage 50/96 vom 30. April 1996, Beilage zur Berliner Wetterkarte 50/06, FU Berlin 2006.Link zur PDF-Datei „Ergänzender Neudruck der Beilage 50/96 vom 30. April 1996“: met.fu-berlin.de (PDF; 199 kB). Der 210-jährige Temperaturmittelwert (1761–1970) nach F. Baur beträgt 8,9 °C. Baurs Temperaturreihe wurde an der Universität Köln bis in das aktuelle Jahrzehnt erweitert.Temperaturreihe nach Baur.

Für die Jahre 1761 bis 1775 wurde aus den Temperaturwerten der drei Wetterstationen, Utrecht/De Bilt (Niederlande), Berlin/Potsdam (Deutschland) und Basel (Schweiz) ein arithmetisches Mittel gebildet. Ab dem Jahr 1776 wurde die Wetterstation Wien–Hohe Warte (Österreich) mit berücksichtigt, von der vorher keine Daten vorlagen.

Die Temperaturreihe von Baur bezieht sich auf Temperaturverhältnisse in Mitteleuropa. Sie gibt aber auch die Verhältnisse für Deutschland sehr gut wieder, da Deutschland zentral im Viereck der genannten Stationen liegt. Für die hier angegebene Zeitreihe wird Baurs Reihe bis einschließlich 1880 benutzt. Es wird darauf hingewiesen, dass nicht die Originalwerte von Baur verwendet, sondern diese auf das deutsche Gebietsmittel (1961–1990) homogenisiert wurden. Die ermittelten Absolutwerte liegen somit niedriger als die Originalwerte von Baur.

Gebietsmittel aus ausgewählten Stationen

Zeitreihe der Lufttemperatur in Deutschland

Bron en licentie