Gemessene Klimaveränderung

Ein Mast mit meteorologischen Messinstrumenten wird auf einem Berggipfel aufgestellt Bild vergrössern Aufstellen der Klimastation am Hinterberghorn, Foto: Nationalpark Berchtesgaden, Wolfgang Palzer

Der Klimawandel ist kein Phänomen der Zukunft, sondern ist bereits Teil unserer Gegenwart. Doch können stattgefundene Veränderungen auch in Messdaten zuverlässig nachgewiesen werden?
Zu diesem Zweck werden die Messdaten der Wetterstationen des Deutschen Wetterdienstes ausgewertet. Die Untersuchungen im Rahmen des Kooperationsprojekts KLIWA greifen auf ausgewählte Klimakenngrößen und langjährige Datenreihen hoher Qualität zurück. Deren Langzeitverhalten in den letzten Jahrzehnten wird durch Zeitreihenanalysen ermittelt ("Klima-Monitoring"). Die Ergebnisse werden in regelmäßigen Abständen in Monitoringberichten veröffentlicht. Im aktuellen Monitoringbericht liegen Trend-Auswertungen für folgende meteorologische Größen vor:

  • Temperatur (Gebietsmittel)
  • Mittlerer Gebietsniederschlag und Starkniederschlag

Zusätzlich sind im Monitoringbericht Angaben zur Langzeitentwicklung hydrologischer Kenngrößen wie dem Abfluss sowie zu Grundwasserständen und Quellschüttungen vorhanden.

Zusammengefasst lässt sich anhand der untersuchten Klimagrößen ein bereits stattfindender Klimawandel in Bayern ableiten. Die Temperatur hat besonders im Winterhalbjahr zugenommen. Für den Niederschlag kann eine innerjährliche Umverteilung beobachtet werden: im Winterhalbjahr eine Erhöhung und im Sommer eine Abnahme. Bezüglich des Starkniederschlags ist im Winter häufig eine deutliche Zunahme fest zu stellen, im Sommer bietet sich kein einheitliches Bild. Darüber hinaus ist eine Tendenz zu trockeneren und heißeren Sommern und zu wärmeren und feuchteren Wintern zu verzeichnen. Zudem nehmen Extreme wie zum Beispiel Niedrigwasser und Hitzeperioden zu. Generell fallen diese Veränderungen naturgemäß regional sehr unterschiedlich aus. Zu Bayern und seinen Regionen sind die Ergebnisse in Regionalberichten zusammengefasst.
Eine umfangreiche Übersicht zum Klimamonitoring für Deutschland stellt der Deutsche Wetterdienst (DWD) zur Verfügung.

Methodisches Vorgehen

Einen Überblick über die bei den Untersuchungen angewendeten statistischen Methoden gibt die KLIWA Projekt-Seite. Die grundlegenden Prinzipien der Klimaanalyse sind im Folgenden erläutert.

Eine gezackt verlaufende Linie steigt mit der Zeit an, durch diese wird eine Gerade gezogen. Ermittlung der Klimaveränderung als linearer Trend

Klimaveränderungen der Vergangenheit werden meist als lineare Trends ermittelt. Diese ergeben sich als Differenz der Werte von Anfang/Ende der Trendgeraden innerhalb der untersuchten Zeitperiode. Die Angabe erfolgt für den untersuchten Zeitraum oder oft als absolute Wertänderung pro Jahr (z.B. °C/Jahr). Beim Niederschlag wird der Trend häufig als prozentuale Veränderung vom langjährigen Mittelwert (relative Änderung) angegeben. Das heißt, ein Anstieg von 100 mm Niederschlag ergibt bei einem langjährigen Mittel von 1.000 mm einen relativen Trend von 10 %.

Mit dem Wissen über die bereits bestehenden Trends in der Vergangenheit und deren Belastbarkeit liegt gleichzeitig auch eine bestmögliche Datenbasis vor, um die Veränderungen, die sich aus Klimaszenarienrechnungen für die Zukunft ergeben, besser einordnen zu können. Darüber hinaus bildet es eine solide Entscheidungsgrundlage für die Herleitung von Handlungsempfehlungen.

Eine ansteigende Zackenlinie der ermittelten Werte muss den Bereich der bisherigen Schwankungsbreite verlassen, damit die Veränderungen signifikant sind Schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Begriffe "natürliche Variabilität" und "statistische Signifikanz"

Die "statistische Signifikanz" beschreibt, wie sicher wir uns sein können, dass es sich um eine tatsächliche Veränderung handelt und dass diese nicht überwiegend zufällig durch die natürliche Variablilität der Werte hervorgerufen wird.