Wie bereits im gestrigen Tagesthema und im Pressbericht dargelegt, war der Juli 2022 nicht nur deutlich zu trocken, sondern auch ausgesprochen sonnig. Besonders ausgeprägt war die Julitrockenheit in den west- und südwestdeutschen Bundesländern, wo der zweite Sommermonat nur wenig mehr Niederschlag zu bieten hatte, als das Rekordjahr 1949. Aber auch in den restlichen Bundesländern blieb es abgesehen von örtlichen Spitzen durch Gewittertreffer vielfach deutlich zu trocken. Abgesehen von Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen-Anhalt sowie Brandenburg/Berlin findet sich 2022 überall in den Top 10 der trockensten Julimonate wieder. Nicht groß anders verhält es sich mit der Sonnenscheindauer. Im Südwesten gab es gut 40 % mehr Sonnenschein als im Vergleich zu den vieljährigen Mittelwerten 1961 bis 1990. Trier gehört dabei mit einem Sonnenplus von mehr als 60 % zu den Spitzenreitern. In Baden-Württemberg war es ähnlich sonnig. Auch im Rest Deutschlands kann man fast überall ein Plus finden. Die einzige Ausnahme bildet der äußerste Nordwesten. Zwischen Emden und Flensburg schien die Sonne seltener, als im Schnitt.

Es ist bekannt, dass der Juli nicht der erste Monat mit Trockenheit und überdurchschnittlicher Sonne war. Daher lohnt ein Blick, wie wir aktuell in der Jahresbilanz stehen, auch in Hinsicht auf die bisherigen Rekordjahre.

Beginnen wir wieder mit der Sonnenscheindauer. Abgesehen vom Januar, war bisher jeder Monat teils deutlich sonniger als im Vergleich zu 1961 bis 1990 (und auch 1991 bis 2020). Besonders eindrücklich verlief der Monat März, mit mehr als doppelt so viel Sonnenschein wie üblich. Wie außergewöhnlich dieser erste Frühlingsmonat war, zeigt auch die Tatsache, dass im Flächenmittel über Deutschland die Sonne im März 45 h länger schien, als im April und nur 13 h weniger als im Mai. Und das bei einer deutlich ansteigenden astronomisch möglichen Sonnenscheindauer. Der März hat damit auch einen wesentlichen Anteil daran, dass sich das Jahr 2022 klar auf Rekordkurs bewegt. Die bisher längste Zeit schien die Sonne in den Jahren 2018 und 2003 (nahezu gleichauf) mit einem Schnitt von rund 2015 h. Bis zum 31.07.2018 und auch bis zum 31.07.2003 waren es etwa 1300 Sonnenstunden. Dieses Jahr sind im Flächenmittel bereits gut 1340 h gemessen worden. Eindrücklich ist auch noch eine weitere Sache. Die mittlere jährliche Sonnenscheindauer im Zeitraum 1961 bis 1990 liegt bei 1544 Stunden. Damit hat das Jahr 2022 bereits 87 % der zu erwartenden Sonnenscheindauer nach sieben Monaten erreicht. Am weitesten vorne liegt mit Blick auf die prozentuale Bilanz der Südwesten. In Rheinland-Pfalz sind im Flächenmittel schon knapp 93 % Sonnenscheindauer erreicht. Es gibt bereits erste Stationen in Südwestdeutschland, an denen die Sonne schon länger schien, als im Mittel über das ganze Jahr. Beispielhaft zu nennen sind Andernach (bereits 106 %) und Trier (103 %).

Schauen wir nun auf den Niederschlag. Abgesehen vom Februar (+70 %) weisen bisher alle Monate ein Niederschlagsdefizit auf. Die Monate Januar und April waren nur wenig trockener als im Vergleich zu den vieljährigen Mittelwerten von 1961 bis 1990. Die restlichen vier Monate fielen hingegen zum Teil erheblich zu trocken aus. Beim Flächenmittel über ganz Deutschland führt der März die Negativbilanz mit -74% an. Relativ zu den Normwerten ist das Niederschlagdefizit in Sachsen, Sachsen-Anhalt sowie Brandenburg/Berlin derzeit noch am größten. Bisher sind dort nach sieben Monaten erst gut 40 % der Niederschlagssumme für das Gesamtjahr gefallen. Ähnlich dünn sieht es auch in Teilen von Rheinland-Pfalz und am Oberrhein aus. Wie beschrieben handelt sich dabei um Flächenmittel über größere Regionen. Schaut man sich einzelne Wetterstationen an, so schaut es zum Teil noch düsterer aus. Zwei Beispiele: In Dresden-Strehlen (Sachsen) sind bisher nur 27 % der Gesamtjahressumme gefallen, in Sömmerda (Thüringen) sind die Werte vergleichbar. Deutlich besser schaut es zum Beispiel beim Niederschlag im Nordwesten Deutschlands aus (50 bis 60 %). Damit bewegt sich das Jahr 2022 im deutschlandweiten Flächenmittel derzeit auch (noch) nicht in den Rekordbereichen. Der aktuelle Wert liegt bei etwa 355 l/qm. Der bisherige Rekord stammt noch aus dem Jahr 1959 mit 551 l/qm im Gesamtjahr. Nimmt man dieses als Vergleich und schaut, wieviel Niederschlag bis zum 31.07.1959 gefallen ist, so kommt man auf etwa 340 l/qm. Sollte sich die Trockenheit auch bis in den Herbst hinein fortsetzen, dann könnte es unter Umständen noch eng werden mit dem Deutschlandrekord. Deutlich prekärer ist die Lage in Teilen Ostdeutschlands, aber auch in einigen Regionen über der Mitte und dem Südwesten des Landes. Schauen wir nochmal auf Sachsen-Anhalt so war dort 2018 das bisherige Rekordjahr. Bis zum 31.07.2018 wurden etwa 220 l/qm gemessen. In diesem Jahr liegt die Summe (dank der Niederschläge in der dritten Julidekade) immerhin in etwa gleichauf, aber damit eben auch im Bereich der Rekorde. In Brandenburg/Berlin wurden bis zum 31.07. des Rekordjahres 2018 nur 248 l/qm gemessen. Dieses Jahr sind es nochmal deutlich weniger mit 225 l/qm.

Kurz noch ein Blick auf die bevorstehende Entwicklung. Wirklich flächendeckende und ergiebige Niederschläge sind auch mit Start des Augusts nicht in den Wettermodellen zu finden. Die Trendprognosen deuten auch für den Augustmonat unterdurchschnittliche Mengen an, die die Situation in manchen Regionen weiter verschärfen könnten.

Dipl.-Met. Marcus Beyer

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 31.07.2022

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Nun sind wir schon fast im August angekommen, womit es aus meteorologischer Sicht nicht mehr lange hin ist, bis sich die Hochsommerzeit dem Ende nähert. In den vergangenen Wochen mussten wir dabei notgedrungen schon die ein oder andere (glücklicherweise meist kurze) Hitzewelle über uns ergehen lassen, und auch bezüglich der vielerorts andauernden Trockenheit wurde an dieser Stelle ja bereits ausreichend berichtet. Dennoch ließen die Temperaturen am gestrigen Donnerstagmorgen in Teilen Deutschlands doch den ein oder anderen sicher etwas „frösteln“, der sein Fenster aus Gewohnheit in den Nachtstunden weit offen ließ. So wurden beispielsweise 3,5 Grad in Dippoldiswalde (Sachsen), 3,6 Grad in Wittingen-Vorhop (Niedersachsen), 4,8 Grad in Quickborn bei Hamburg (Schleswig-Holstein), 5,2 Grad in Kyritz (Brandenburg) und 7,0 Grad in Tirschenreuth-Lodermühl (Bayern) als Tiefstwerte gemessen, um nur einige zu nennen. Grob gesagt gab es in der gesamten Nordhälfte Deutschlands verbreitet Tempertaturen im einstelligen Bereich. Bodennah – sprich in 5 Zentimetern Höhe – gab es an exponierten Standorten sogar Werte bis nahe 0 Grad oder auch darunter wie an der Station Deutschneudorf-Brüderwiese mit -2,5 Grad. Zugegeben, eine wirklich exponierte Station im Erzgebirge unweit der tschechischen Grenze, aber dennoch bemerkenswert und eine ideale Steilvorlage für einen weiteren Teil unserer Serie zu Kaltlufteinbrüchen im Frühjahr.

Dieses Mal wollen wir uns genauer anschauen, welche charakteristischen Wetterlagen es dafür klassischerweise braucht und wie besonders effektiv das vorhandene Potential für kalte Temperaturen und im Idealfall auch für damit einhergehende Niederschläge sprich Schneefälle, herausgekitzelt wird. Letztlich zeigt das aktuelle Beispiel, dass sich diese Wetterlagen problemlos auch auf die Folgejahreszeit Sommer ausdehnen lässt.

Zunächst einmal konzentrieren wir uns auf die Temperaturen, und dabei vor allem auf die Spätfröste. Beim Blick auf eine klassische Luftmassenverteilung im Frühjahr wird schnell klar, wo die kälteste Luft in Europa zu finden ist. Das sind je nach Schnee- und Eisbedeckung die Gebiete von Grönland über die Norwegische See, Barentssee und Nordskandinavien bis ins nördliche Sibirien, wobei sich gerade die Landflächen mit zunehmendem Sonnenstand schneller erwärmen als die vergleichsweise trägen und gut durchmischten Ozeane (Stichwort: Wärmekapazität). Wir brauchen also eine möglichst nördliche Anströmung. Da sich die Luftströme bei Tiefdruckgebieten auf der Nordhalbkugel entgegen dem Uhrzeiger und bei Hochdruckgebieten entsprechend umgekehrt mit dem Uhrzeigersinn bewegen, führt ein Tief über Skandinavien und ein Hoch über den Britischen Inseln exakt zu diesem Muster. Dabei wird im Idealfall Kaltluft arktischen Ursprungs von der Eiskante über der Framstraße (Seegebiet zwischen Grönland und Spitzbergen) angezapft und über die Norwegische See und Nordsee bis nach Deutschland geführt. Im Laufe der 2000, manchmal sogar mehr als 3000 km Strecke, die die Luftmasse dann nach Süden zurücklegt, kann sie sich je nach Geschwindigkeit mehr oder weniger zögerlich erwärmen. Dies ist in der schematisch dargestellten Wetterlage in der angehängten Abbildung mit der abnehmenden Blaufärbung der Pfeile gekennzeichnet.

Dieses Setup an sich ist zwar notwendig, aber nicht hinreichend, um sich des mathematischen Sprachgebrauchs zu bedienen. Gerade im Randbereich des Tiefs ist doch neben dem Einfließen der Kaltluft gerne einiges an Wind und Wolken mit im Spiel. Beides Faktoren, die die nächtliche Ausstrahlung hemmen und in der Regel keine Nachtfröste zulassen. Zieht das Tief allerdings ostwärts ab, und orientiert sich das Hoch über den Britischen Inseln in der Folge nach Mitteleuropa, lösen sich die Wolken auf und der Wind lässt nach. Unter diesen Bedingungen kann die Luftmasse unter Abtrocknung mit tiefen Taupunkten in klaren windstillen Nächten ihr volles Potential entfalten.

Bezüglich der Fragestellung, welche Wetterlagen sich nun für Schneefälle im Frühjahr verantwortlich zeichnen, ist die Beantwortung deutlich komplexer. Die im Anhang gezeigte Lage ist für mittlere und höhere Mittelgebirgslagen durchaus brauchbar, da sie staubedingt an den Nordrändern häufig für ausreichende Niederschläge mit Entzug von Schmelzwärme aus der Luft sorgen, was die Schneefallgrenze nach unten drückt (siehe dazu zum Beispiel auch Thema des Tages vom 29.11.2015). Für viele Flachlandregionen ist aber eine südliche Westlage, wo ein Tief quer über Deutschland hinwegzieht und an dessen Nordflanke es bei geeigneter Luftmasse zu kräftigen Schneefällen kommt, vielversprechender. Für Ostdeutschland können gerade auch die seltenen Vb-Wetterlagen bis in den April hinein noch wahre Schneebringer sein. In Erinnerung ist vielen vielleicht noch das Osterfest 2018 in Mecklenburg-Vorpommern geblieben, wo Anfang April teilweise mehr als 30 cm Schnee lagen.

Nach diesem kurzerhand eingeschobenen Teil über die Wetterlagen klären wir im fünften und letzten Teil unserer Serie aber endgültig, ob sich wirklich gehäuft Veränderungen oder Auffälligkeiten bei Kaltlufteinbrüchen im Frühjahr in den vergangenen Jahren zeigen.

Dipl.-Met. Robert Hausen

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 29.07.2022

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Letztes Jahr die Flutkatastrophe im Ahrtal, dieses Jahr Dürre und Hitze bis 40 Grad. „Ist das schon der Klimawandel?“ oder „Ist das eine Folge der Erderwärmung?“ Diese oder ähnliche Fragen brennen vielen unter den Fingernägeln. So sicher wie das Amen in der Kirche werden wir Meteorologen bei jedem Extremwetter – seien es unerträgliche Hitze, langanhaltende Dürreperioden, Stürme oder Starkregen – immer aufs Neue gefragt, ob diese Extreme bei uns oder anderswo auf der Welt bereits Auswirkungen des Klimawandels sind. Freunde und Verwandte interessieren sich hierfür genauso wie Journalisten oder Politiker.

Nicht selten haben sich die Fragenden vorher aber schon ihre eigene Meinung dazu gebildet. Klimaskeptiker bringen als Argumente gegen den Klimawandel gerne an, dass es solche extremen Wetterereignisse schon immer gegeben habe und dass man ohnehin von einem einzelnen Wetterereignis nicht auf das Klima oder eine Veränderung dessen schließen könne – womit sie nicht ganz unrecht haben. Klimaaktivisten, aber auch viele Politiker sind sich hingegen einig, dass diese Wetterextreme bereits eindeutige Zeichen des Klimawandels seien und nehmen diese als Mahnmale, wie dringend wir etwas gegen die fortschreitende Erderwärmung unternehmen müssen. Auch die zweite Gruppe hat mit ihrer Einschätzung nicht ganz unrecht. Ja was denn nun? Es können doch nicht beide mit ihren so gegensätzlichen Ansichten irgendwie richtig liegen!

Zunächst einmal muss man wissen, dass es sich bei Wetter und Klima um zwei komplett unterschiedliche Zeiträume handelt, die man so nicht direkt miteinander vergleichen kann. Wetter ist das, was wir Menschen aktuell spüren können wie die wärmende Sonnenstrahlung oder nasse Regentropfen auf der Haut, Wind der uns um die Ohren pfeift oder ob wir im Freien frieren oder schwitzen. Wetter ist also hochgradig variabel und verändert sich von Tag zu Tag und manchmal sogar von Stunde zu Stunde. Beim Klima handelt es sich hingegen um den gemittelten Zustand der Atmosphäre über einen Zeitraum von mindestens 30 Jahren. Um also feststellen zu können, ob sich das Klima global oder in einer bestimmten Region verändert, kann man verschiedene 30-Jahres-Zeiträume miteinander vergleichen. Bei der mittleren Temperatur zeigt sich beispielsweise ein klarer Trend hin zu höheren Werten.

Bei Wetterextremen wie Hitzewellen, Dürren oder Starkregen wird die Sache deutlich komplizierter. Gerade weil das Wetter so veränderlich ist, gab es schon immer extreme Wetterereignisse und sie wird es auch in Zukunft weiterhin geben. Daher haben Klimaskeptiker pauschal gesehen recht, dass man ein EINZELNES Extremereignis nicht so leicht auf den Klimawandel schieben kann. Allerdings darf man es sich so einfach nicht machen. Es könnte ja sein, dass bei einer vergleichbaren Wetterlage in der vorindustriellen Zeit das Wetter weniger extrem verlaufen wäre oder dass im Zuge der Klimaveränderung bestimmte Wetterextreme häufiger auftreten. Oder anders ausgedrückt: Was früher extrem war, könnte in Zukunft möglicherweise zur Normalität werden.

Um herauszufinden, ob oder inwieweit die fortschreitende Erderwärmung die Häufigkeit und Eigenschaften extremer Wetterereignisse bereits verändert hat, reicht eine Auswertung der bisherigen weltweiten Wetteraufzeichnungen leider nicht aus. Wetterextreme sind nämlich per Definition selten und je extremer sie sind, desto seltener werden sie. Für ein Wetterereignis, das statistisch gesehen an einem bestimmten Ort nur alle 100 Jahre oder sogar noch seltener auftritt, reichen die Messzeitreihen nicht lange genug in die Vergangenheit zurück, um belastbare statistische Aussagen über den Zusammenhang zwischen Wetterextremen und Klimaveränderung treffen zu können. Dabei kommt noch erschwerend hinzu, dass das Klima neben den vom Menschen verursachten Veränderungen auch natürlichen Schwankungen unterliegt, was eindeutige Aussagen über die Veränderung von Extremereignissen nahezu unmöglich macht.

Sie merken also, mit Beobachtungen alleine kommen wir bei der Beantwortung unserer eingangs gestellten Fragen nicht weiter. Eine geeignete Lösung bietet hingegen die sogenannte „Attributionsforschung“. Sie beruht auf einer Ursache-Wirkungs-Beziehung. Im Bereich der Klimaforschung versucht man mithilfe von aufwändigen Klimamodellsimulationen abzuschätzen, inwieweit anthropogene (also vom Menschen verursachte) Klimaveränderungen das Auftreten, die Häufigkeit und Intensität von meteorologischen und klimatologischen Extremereignissen beeinflussen und mit fortschreitender Erderwärmung weiter verändern.

Wie man bei solchen Attributionsstudien vorgeht, erklären wir im nächsten Teil dieser Reihe. Zuletzt stellen wir die Ergebnisse zweier Studien vor. Damit zeigen wir, dass dieser Forschungsbereich zumindest teilweise die Frage beantworten kann, ob ein bestimmtes Extremwetter in gewissem Maße eine Folge des vom Mensch verursachten Klimawandels ist.

Dr. rer. nat. Markus Übel (Meteorologe)

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 27.07.2022

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