Temperaturkenntage - Beobachtungsdaten

 

Grundlagen

Die Temperaturkenntage werden von der Lufttemperatur abgeleitet. Sie liefern ein anschauliches Maß, ob es besonders warme oder kalte Perioden innerhalb eines Jahres oder Regionen in NRW mit einem überdurchschnittlichen Wärme- oder Kältereiz gibt.

Die Temperaturkenntage werden wie folgt definiert:

  • Eistag: die Tageshöchsttemperatur bleibt unter 0 °C (tmax < 0 °C)
  • Frosttag: die Tagestiefsttemperatur unterschreitet 0 °C (tmin < 0 °C)
  • Sommertag: die Tageshöchsttemperatur erreicht oder überschreitet 25 °C (tmax ≥ 25 °C)
  • Heißer Tag: die Tageshöchsttemperatur erreicht oder überschreitet 30 °C (tmax ≥ 30 °C)

 

Datengrundlage und Kartenerstellung

Die Flächenkarten werden in monatlicher bzw. jährlicher Auflösung auf der Basis von Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) berechnet. Der DWD unterhält ein umfangreiches und langjähriges Stationsnetz, das mit unterschiedlichster Messtechnik und Sensorik beispielsweise Daten zur Temperatur erhebt. Die Daten werden nach international festgelegten Normen gewonnen und stehen meist seit 1951 zur Verfügung. Der DWD interpoliert die Stationsdaten unter Berücksichtigung der Geländetopographie auf ein Raster von 1 km × 1 km, sodass sich Flächenkarten für NRW ergeben. Grundlage zur Ermittlung der Temperaturkenntage sind die maximalen und minimalen Tageswerte der Lufttemperatur, die an den Stationen des Deutschen Wetterdienstes in Nordrhein-Westfalen gemessen werden. Die Flächenkarten auf Jahresbasis werden zu zeitlichen Mittelwerten für verschiedene 30-Jahres-Perioden aggregiert. Die Auswertung erfolgte für die Zeiträume 1951-1980, 1961-1990, 1971-2010 sowie 1981-2010, zusätzlich wird die Änderung zwischen den überschneidungsfreien Klimanormalperioden 1981-2010 und 1951-1980 als Flächenkarte berechnet.

 

Kartenbeschreibung

Die Temperaturkenntage spiegeln ähnlich der Lufttemperatur den Einfluss der Geländehöhe wider. In den Mittelgebirgen Eifel und Weserbergland treten um 20 Eistage pro Jahr auf, die höchste Anzahl an Eistagen mit durchgängig über 20 Tagen treten im Sauer- und Siegerland auf. Das Bergische Land und das Westfälische Tiefland stellen einen Übergangsbereich mit etwa 15 Eistagen dar. In den Ebenen der Niederrheinischen Bucht, des Niederrheinischen Tieflands und der Westfälischen Bucht werden hingen durchschnittlich knapp unter 10 Eistage pro Jahr registriert (Abbildung 1 und Tabelle 1).

Ein ähnliches Bild ergibt sich für die Frosttage in NRW. Während im Sieger- und Sauerland die durchschnittliche Anzahl der Frosttage meist über 90 Tagen liegt, sind es in den weiteren Mittelgebirgen der Eifel, des Weserbergland sowie des Bergischen Lands um die 70 bis 85 Tage. In den weiteren Tieflandregionen werden hingegen noch etwa 50 bis 65 Frosttage erreicht (Abbildung 2 und Tabelle 2).

Demgegenüber wird die höchste Anzahl der Sommertage mit um die 25 bis knapp 40 Tage in den Tieflagen der Niederrheinischen Bucht, des Niederrheinischen Tieflands, der Westfälischen Bucht sowie des Westfälischen Tieflands erreicht (Abbildung 3 und Tabelle 3). Wiederum stellen Bergisches Land und Weserbergland einen Übergangsbereich dar, dort werden im Schnitt zwischen 20 und 30 Sommertagen pro Jahr registriert. Die geringste Anzahl an Sommertagen tritt im Bereich der Eifel und im Sieger- und Sauerland auf, sie reicht von knapp unter 20 bis 25 Sommertagen.

Die Heißen Tage zeigen von allen Kenntagen mit Werten zwischen 2 und 8 Tagen pro Jahr die geringste Häufigkeit in NRW. Somit sind auch die regionalen Unterschiede am wenigsten ausgeprägt (Abbildung 4 und Tabelle 4). Prinzipiell lässt sich aber auch hier die Unterscheidung in die Tief- und Höhenlagen NRWs treffen.

 

Abbildung 1: Mittlere jährliche Anzahl der Eistage in Nordrhein-Westfalen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 (Datengrundlage: DWD).

 

Abbildung 2: Mittlere jährliche Anzahl der Frosttage in Nordrhein-Westfalen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 (Datengrundlage: DWD).

 

Abbildung 3: Mittlere jährliche Anzahl der Sommertage in Nordrhein-Westfalen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 (Datengrundlage: DWD).

 

Abbildung 4: Mittlere jährliche Anzahl der Heißen Tage in Nordrhein-Westfalen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 (Datengrundlage: DWD).

 

Entwicklung

Die räumliche Verteilung der Kenntage wurde im Abschnitt Kartenbeschreibung beschrieben. In Tabelle 1 bis Tabelle 4 wird die zeitliche Entwicklung der Kenntage für NRW und die Großlandschaften über verschiedene Klimanormalperioden (KNP) sowie die Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 dargestellt. Entsprechend der Höhenlage wird eine unterschiedliche Anzahl an Eistagen in den Großlandschaften NRWs registriert. Im Vergleich der KNP 1981-2010 und 1951-1980 hat in ganz NRW ein Rückgang der mittleren jährlichen Anzahl der Eistage um 2 bis 3 Tage stattgefunden. Dabei ist eine Zweiteilung bzw. ein Sprung zu sehen: die KNP 1951-1980 und 1961-1990 sowie die KNP 1971-2000 und 1981-2010 weisen sehr ähnliche Werte auf (Tabelle 1).

 

Tabelle 1: Beobachtete Änderung der mittleren Anzahl der Eistage pro Jahr in Tagen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 als Mittel für die einzelnen Großlandschaften und NRW (Datengrundlage: DWD)

Großlandschaft

1951-1980

1961-1990

1971-2000

1981-2010

Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980

Niederrheinische Bucht

10

11

8

8

-2

Niederrheinisches Tiefland

9

10

8

8

-2

Westfälische Bucht

13

14

11

11

-2

Westfälisches Tiefland

17

17

13

14

-3

Bergisches Land

16

17

14

14

-2

Weserbergland

21

22

18

19

-2

Eifel

22

23

18

18

-3

Sauer- und Siegerland

26

27

23

24

-2

NRW

17

17

14

14

-3

  

Ähnliche den Eistagen spiegelt die Anzahl der Frosttage in den Großlandschaften die räumliche Verteilung der Höhenlagen wider (Tabelle 2). Zwischen den KNP 1951-1980 und 1981-2010 fand ein Rückgang der Frosttage um durchschnittlich 7 Tage statt. Es ist zu sehen, dass in den Mittelgebirgen der Rückgang der Frosttage etwas höher (-7 bis -11 Tage) ausfällt als in den Tieflagen (-5 bis -8 Tage). Bei den Frosttagen ist ebenfalls ein Sprung zwischen den KNP 1951-1980 und 1961-1990 sowie 1971-2000 und 1981-2010 zu sehen. Dies zeigt die hohen Wintertemperaturen in den letzten Dekaden auf (LANUV 2016).

  

Tabelle 2: Beobachtete Änderung der mittleren Anzahl der Frosttage pro Jahr in Tagen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 als Mittel für die einzelnen Großlandschaften und NRW (Datengrundlage: DWD) 

Großlandschaft

1951-1980

1961-1990

1971-2000

1981-2010

Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980

Niederrheinische Bucht

59

57

52

52

-7

Niederrheinisches Tiefland

54

52

48

50

-5

Westfälische Bucht

65

63

57

59

-6

Westfälisches Tiefland

70

68

61

62

-8

Bergisches Land

73

73

67

67

-7

Weserbergland

81

78

72

73

-8

Eifel

85

82

75

74

-11

Sauer- und Siegerland

97

96

91

89

-9

NRW

73

71

66

66

-7

 

Die räumliche Verteilung der Anzahl der Sommertage spiegelt auch hier den Einfluss der Höhenlage auf die Temperatur wider. Ungleich den kältebedingten Kenntagen haben die Sommertage kontinuierlich seit der KNP 1951-1980 zugenommen (Tabelle 3). Zwischen den KNP 1951-1980 und 1981-2010 erfolgte eine Zunahme um 8 bis 10 Tage. Somit fand in allen Großlandschaften eine ähnliche Zunahme statt.

 

Tabelle 3: Beobachtete Änderung der mittleren Anzahl der Sommertage pro Jahr in Tagen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 als Mittel für die einzelnen Großlandschaften und NRW (Datengrundlage: DWD)

Großlandschaft

1951-1980

1961-1990

1971-2000

1981-2010

Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980

Niederrheinische Bucht

29

32

35

39

10

Niederrheinisches Tiefland

27

30

33

37

10

Westfälische Bucht

24

27

30

34

10

Westfälisches Tiefland

24

26

29

34

10

Bergisches Land

22

25

28

32

10

Weserbergland

21

23

26

30

8

Eifel

17

19

23

26

10

Sauer- und Siegerland

16

18

21

24

8

NRW

22

24

27

31

9

 

Die Heißen Tage zeigen von allen Temperaturkenntagen insgesamt die geringsten Werte, dadurch sind bisher auch nur wenige regionale Unterschiede zu erkennen mit einer leicht höheren Anzahl in den Tiefebenen. Wie bei den Sommertagen hat bei den Heißen Tagen seit der KNP 1951-1980 eine kontinuierliche Zunahme der Heißen Tage in allen Großlandschaften stattgefunden (Tabelle 4). Insgesamt beträgt die Veränderung zwischen den KNP 1951-1980 und 1981-2010 3 bis 4 Tage. Somit spiegeln die hitzebedingten Temperaturkenntage Sommertage und Heiße Tage den kontinuierlichen Anstieg der Sommertemperaturen wider (LANUV 2016).

 

Tabelle 4: Beobachtete Änderung der mittleren Anzahl der Heißen Tage pro Jahr in Tagen in den KNP des Zeitraumes 1951-2010 sowie als Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980 als Mittel für die einzelnen Großlandschaften und NRW (Datengrundlage: DWD)

Großlandschaft

1951-1980

1961-1990

1971-2000

1981-2010

Änderung 1981-2010 bezogen auf 1951-1980

Niederrheinische Bucht

4

6

7

8

4

Niederrheinisches Tiefland

4

6

7

8

4

Westfälische Bucht

3

4

6

7

4

Westfälisches Tiefland

3

4

6

8

4

Bergisches Land

3

4

5

6

3

Weserbergland

2

3

4

5

3

Eifel

2

3

4

5

3

Sauer- und Siegerland

2

2

3

4

2

NRW

3

4

5

6

3

Weitere Änderungen der Anzahl der Kenntage seit Messbeginn (1891) sind im Klimafolgenmonitoring NRW beschrieben.

 

Literatur

LANUV (2016): Klimawandel und Klimafolgen in NRW: LANUV-Fachbericht 74