Klimareport 2014

MeteoSchweiz
1
Klimareport 2014
2Die spektakulären Fotos für den Klimareport 2014 stammen
von Stephan Siegrist und seinem Team. Stephan Siegrist ist
professioneller Extrembergsteiger und Kletterer aus Interlaken.
Der Bergführer unternimmt Touren und Expeditionen in
verschiedenen Gebirgen der Welt mit teils sehr schwierigen
Kletterrouten.
Stephan Siegrist auf dem Niederhorn, Berner Oberland.
Herbstliche Hochdrucklage; von einer über Nordeuropa
ziehenden Warmfront werden ein paar Schleierwolken zu
den Alpen geführt.
Foto visualimpact.ch; Thomas Senf
3
Klimareport 2014
4Herausgeber
Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie
MeteoSchweiz
Abteilung Klima
Operation Center 1
CH–8058 Zürich-Flughafen
[email protected]
meteoschweiz.ch
Redaktion
Dr. Stephan Bader, Thomas Schlegel
Autoren
Dr. Stephan Bader, Michael Begert, Dr. Martine Collaud Coen,
Dr. Christoph Frei, Dr. Sophie Fukutome, Dr. Regula Gehrig,
Dr. Eliane Maillard Barras, Dr. Rolf Philipona, G. Romanens,
Dr. Simon Scherrer, Thomas Schlegel, Fosco Spinedi, Dr. Christoph
Spirig, Dr. Reto Stöckli, Dr. René Stübi, Dr. Laurent Vuilleumier
Titelfoto
Stephan Siegrist auf der Slackline zwischen den «Twintowers»
Birg-Schilthorn, Berner Oberland, im Hintergrund sind Eiger
und Mönch zu sehen.
Foto visualimpact.ch; Thomas Ulrich
Bitte zitieren Sie diesen Bericht folgendermassen:
MeteoSchweiz 2015: Klimareport 2014. Bundesamt für
Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, Zürich. 80 S.
© MeteoSchweiz 2015
ISSN 2296-1488
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
6
Summary
7
1
Verlauf der Jahreswitterung 2014
10
2
Diagramme zum Jahresverlauf
18
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Besonderheiten 2014
Wärmstes Jahr seit Messbeginn
Enorme Neuschneesummen im Süden
Rekord-Sonnenarmut im Hochsommer
Rekordniederschlag im Juli
Das November–Hochwasser im Tessin
36
36
37
38
38
39
4
4.1
4.2
4.3
4.4
Globales Klima und Wetterereignisse 2014
Globale Rekordwärme
El Niño und La Niña
Besondere Ereignisse
Arktisches und antarktisches Meereis
42
42
44
45
45
5
Klimamonitoring
5.1 Atmosphäre
5.1.1 Bodennahe Beobachtungen
Temperatur
Frosttage
Sommertage
Nullgradgrenze
Niederschlag
Tage mit starkem Niederschlag
Niederschlag der sehr nassen Tage
Trockenperioden
Trockenheitsindex
5.1.2 Freie Atmosphäre
Nullgradgrenze
Tropopausen Höhe
5.1.3 Zusammensetzung der Atmosphäre
Ozonmessreihe Arosa
Ozonmessungen Payerne
Sahara-Staub
Pollenintensität
5.2 Landoberfläche
Neuschneesummen
Tage mit Neuschnee
Frühlingsindex
Kirschblüte Liestal und Blattausbruch Rosskastanie Genf
5.3 Datengrundlagen & Methoden
48
50
50
50
53
54
55
56
59
60
61
62
63
63
63
64
64
65
68
69
70
70
71
72
73
76
Referenzen
78
5
Zusammenfassung
6
Die Jahrestemperatur 2014 erreichte in der Schweiz im landesweiten Mittel einen Rekordüberschuss von 1.24 Grad im Vergleich zur Norm 1981–2010. Damit wurde der bisherige Rekord
von 1.21 Grad aus dem Jahr 2011 minim übertroffen. Auf der
Alpensüdseite gab es regional die dritthöchste Jahres-Niederschlagssumme.
Stetige Zufuhr milder Luftmassen führten zum drittwärmsten
Winter 2013/14 in der Schweiz seit Messbeginn 1864. Im Churer
Rheintal gab es mit häufiger Föhnunterstützung gar eine RekordWinterwärme. Auf der Alpensüdseite fielen Niederschlagssummen in Rekordhöhe, in höheren Lagen regional Rekord-Neuschneesummen. Demgegenüber blieb der Winter 2013/2014
im Flachland der Nordschweiz meist grün und regional war es
mit nur gerade 1 cm Neuschnee der schneeärmste Winter in
den über 80jährigen Aufzeichnungen.
Der Frühling brachte erneut überdurchschnittliche Wärme, war
etwas zu trocken und recht sonnig. Mild und sonnig waren
vor allem die beiden Monate März und April, während der
Mai wechselhaft und zu kühl ausfiel. Bis Juni zeigten sich alle
Monate ausser dem Mai überdurchschnittlich warm. Aus dem
anhaltenden Wärmeüberschuss ergab sich die drittwärmste
erste Jahreshälfte seit Messbeginn vor 151 Jahren.
Nach einer kurzen Hitzewelle im Juni zeigten sich die Hochsommer-Monate Juli und August zu kühl und ausgesprochen
nass. Vielerorts gab es Juliregenmengen in Rekordhöhe. Das
häufige Regenwetter führte zum sonnenärmsten Hochsommer
seit Messbeginn, besonders ausgeprägt auf der Alpensüdseite
und in der Westschweiz.
Schliesslich erlebte die Schweiz den zweitwärmsten Herbst seit
Messbeginn. Auf der Alpensüdseite und im Engadin war der
Herbst zudem nass und sonnenarm. Im November fielen im
Tessin regional Rekordniederschläge. Sie verursachten Hochwasser an den Tessiner Seen, was beträchtliche Überflutungen
in den Stadtgebieten von Locarno und Lugano nach sich zog.
Die überdurchschnittliche Wärme des Herbstes setzte sich auch
im Dezember fort. Schnee lag meist nur ober-halb von 1000
bis 1500 m ü.M., und auch dort nur in unterdurchschnittlichen
Mengen. Mit Kaltluft aus Nordwesten und Norden kippte die
Witterung auf das Jahresende hin innerhalb von zwei Tagen
von extrem mild auf winterlich kalt. Auf der Alpennordseite fiel
Schnee bis ins Flachland.
Bezüglich der langfristigen Klimaentwicklung ist in der Schweiz
in Übereinstimmung mit der allgemeinen Temperaturzunahme
während der analysierten Periode 1959–2014 die Anzahl der
Sommertage deutlich angestiegen, die Anzahl der Frosttage
hingegen deutlich zurückgegangen. Die Nullgradgrenze ist in
derselben Periode rund 390 m angestiegen, wobei dies vor
allem die Jahreszeiten Winter, Frühling und Sommer betrifft.
Die allgemeine Erwärmung drückt sich auch in einer früheren
Vegetationsentwicklung aus.
Die langjährige Niederschlagsentwicklung 1864–2014 zeigt auf
der Alpennordseite für das Jahr und den Winter einen signifikanten Trend zu höheren Niederschlagssummen. Die übrigen
Jahreszeiten verzeichnen keine langfristige Änderung in den
Niederschlagssummen. Auf der Alpensüdseite ist sowohl bei
den Jahressummen als auch bei jahreszeitlichen Summen keine
langfristige Niederschlagsänderung festzustellen. Die Anzahl
der Tage mit starkem Niederschlag hat sich in der analysierten
Periode seit 1959 nicht geändert. Der Niederschlag der sehr
nassen Tage hat sich in den einen Regionen erhöht, während
andere Regionen keine Änderung zeigen. Die Länge der intensivsten Trockenperioden hat sich nicht verändert.
In den über 100jährigen Schnee-Aufzeichnungen ist regional
eine leichte Abnahme, in grösseren Gebieten jedoch keine Änderung der Neuschneesummen festzustellen. Bei den Tagen
mit Neuschnee zeigt sich in den einen Gebieten eine leichte
Zunahme, in anderen Gebieten jedoch keine Änderung.
Die Ozonsituation in der höheren Atmosphäre über der Schweiz
ist in den letzten Jahren stabil geblieben. Dies nachdem zwischen
1970 und 1995 eine Abnahme des Gesamtozons um rund 6
Prozent stattgefunden hat.
Summary
Throughout 2014 weather extremes were chasing one another
in Switzerland. Together with the year 2011 it was the warmest
since observations started in 1864. In some regions of the Ticino,
it was the third wettest year.
Steady supply of mild air lead to the third warmest winter in
Switzerland since the measurements started in 1864. In the
Rhine valley near Chur, the winter temperatures even were the
highest on record due to support of Föhn winds. On the southern
slopes of the Alps, record-breaking precipitation sums were
registered. At higher altitudes, regionally, record-breaking new
snow sums were measured. This was in stark contrast to the
substantial lack of snow in the northern lowland. Regionally it
was the winter with the least amount of snow in the measurement series spanning over more than 80 years.
Spring was also characterised by above average temperatures,
drier than average conditions and above average sunshine
duration. Especially March and April were mild and sunny, while
May was rather changeable and cool. Until June, all months except May showed above average temperatures. This continuous excess warmth lead to the third warmest first half of the
year since measurements began 151 years ago.
After a short heat wave in June, the midsummer months July
and August showed below average temperatures and were
markedly wet. In many places, the precipitation sums in July
were the highest on record. The frequent rainy weather lead to
the dullest midsummer since measurements started. This was
especially pronounced in the Ticino and western Switzerland.
Finally, the Swiss autumn was the second warmest since measurements started. In the Ticino and in the Engadina, the autumn
was also wet and dull. In November, record high precipitation
sums fell in the Ticino. This lead to flooding of the city centres
of Locarno and Lugano and in the vicinity of the lakes.
The above-average temperatures of autumn continued into
December. Snow was mostly confined to altitudes above
1000 to 1500 m a.s.l., and that in below-average amounts.
With cold air from north-west and north during the last days of
the year the weather switched from extremely mild to wintery
cold within two days. North of the Alps there was snowfall
down to lowland.
With a view to the long-term temperature development the
record year 2014 contributed to the elevated mean temperature in Switzerland, concerning all seasons. In accordance
with generally higher temperatures the number of summer
days has increased considerably while the number of frost
days has decreased in the period under scrutiny since 1959.
In the same period the zero degree level has risen by around
390 m, mainly in the winter, spring and summer seasons. The
general rise in temperature has also led to an earlier development of vegetation.
North of the Alps the long-term precipitation development
1864–2014 shows a trend to higher precipitation totals for
the year and for the winter season. No long-term changes in
the precipitation totals have been registered for the remaining
seasons. South of the Alps no long-term change in the precipitation pattern has been registered, both as regards annual
totals and seasonal totals.
In the period under scrutiny since 1959 the number of days
with heavy precipitation has remained largely unchanged. Precipitation totals of very wet days have increased regionally; in
many places however there has been no change. The length
of the most intensive dry periods has not changed. The over
100-year-old snow records indicate in some regions a slight
decrease, in other regions however, there is no change in the
fresh snow totals. In the number of days with fresh snow also
some regions show a slight increase, in other regions however
the measurement series indicate no change.
In the past years the ozone situation in the upper atmosphere
over Switzerland has remained stable. This stability follows a
decrease of the ozone total of around 6% which took place
between 1970 and 1995.
7
8Instabile Wetterlage im Berner Oberland – aus Westen ziehen erste
schwache Schauer auf. Stephan Siegrist mit Ralf Weber am «Top of
the Mushroom», Eiger, Berner Oberland.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Senf
9
1| Verlauf der Jahreswitterung 2014
10
Im Jahr 2014 jagten sich in der Schweiz die Wetterextreme. Das
Jahr war das wärmste seit Messbeginn 1864. Damit war es knapp
wärmer als 2011. Nach dem Rekordschnee im Süden zu Jahresbeginn
blieb es während der ersten Jahreshälfte landesweit extrem mild. Der
Hochsommer verlief überall regnerisch, kühl und extrem sonnenarm.
Im Juli fielen auf der Alpennordseite Rekordniederschläge. Der
Herbst brachte erneut der ganzen Schweiz extreme Wärme
und dem Süden Rekordniederschläge mit Hochwasser.
Das wärmste Jahr seit Messbeginn
Das Jahr 2014 brachte im landesweiten Mittel einen Temperaturüberschuss von 1.24 Grad im Vergleich zur Norm 1981–2010.
Damit ist 2014 das wärmste Jahr in der Messreihe seit 1864.
Die Differenz zum bisherigen Rekordjahr 2011 mit einem Überschuss von 1.21 Grad ist allerdings extrem gering. Da Messungen
immer auch mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind,
müssen die Jahre 2011 und 2014 grundsätzlich als gleich warm
betrachtet werden. Sie zeigen beide einen Rekordüberschuss
von 1.2 Grad gegenüber der Norm 1981–2010.
Rekordschnee auf der Alpensüdseite
Das Jahr 2014 begann mit Rekorden auf der Alpensüdseite.
Dort wurde regional mit Abstand der niederschlagsreichste
Winter seit Messbeginn vor 151 Jahren verzeichnet. In den
Tessiner Bergen fiel derweil lokal mit fast 7 Meter die höchste
Neuschneemenge seit Aufnahme der Messungen vor über 50
Jahren. Demgegenüber blieb der Winter 2013/2014 im Flachland der Nordschweiz meist grün und regional war es mit nur
gerade 1 cm Neuschnee der schneeärmste Winter in den über
80jährigen Aufzeichnungen.
Drittwärmster Winter in der Schweiz
Die während des Winters 2013/2014 stetige Zufuhr milder Luftmassen aus subtropischen Gebieten führten zum drittwärmsten
Winter in der Schweiz seit Messbeginn 1864. Über die ganze
Schweiz gemittelt erreichte der Überschuss 1.7 Grad im Vergleich
zur Norm 1981–2010. Der bisher mildeste Winter 2006/07 lag
2.6 Grad über der Norm. Rang zwei belegt der Winter 1989/90
mit von 2.0 Grad über der Norm. Im Churer Rheintal war es mit
Föhnunterstützung gar der wärmste Winter in den Messreihen.
Extrem warmes erstes Halbjahr
Im ersten Halbjahr zeigten sich alle Monate ausser dem Mai
überdurchschnittlich warm. Aus dem anhaltenden Wärme-
überschuss ergab sich die drittwärmste erste Jahreshälfte seit
Messbeginn vor 151 Jahren. Die Temperatur lag landesweit gemittelt 1.5 Grad über der Norm 1981–2010. Eine vergleichbare
Wärme mit 1.6 Grad über der Norm brachte auch die erste Jahreshälfte 2011. Den Wärmerekord hält das erste Halbjahr 2007
mit einem Überschuss von 2.3 Grad.
Rekord-Nässe und Rekord-Sonnenarmut im Hochsommer
So richtig Sommer wurde es nur während einer rund einwöchigen Hitzewelle in der ersten Junihälfte. Während den
Hochsommer-Monaten Juli und August bestimmten häufige
und kräftige Regenfälle den Witterungsverlauf. Extrem viel Regen
fiel vor allem im Juli. In der westlichen Hälfte der Schweiz wurden
an zahlreichen, in der östlichen Hälfte an einzelnen Messstationen neue Juli-Rekordsummen gemessen. Für nordalpine
Verhältnisse speziell beeindruckend war die extreme JuliSumme von 523 mm am Messstandort Les Avants oberhalb
Montreux. Das entspricht rund dem dreifachen der normalen
Julimenge. Das viele Wasser führte an verschiedenen Orten zu
Überschwemmungen und Hangrutschen mit zum Teil grossen
Schadensfolgen. Mehrfach davon betroffen war die Region
Emmental-Entlebuch.
Häufig Regen bedeutet wenig Sonne, und so erlebte die Schweiz
den sonnenärmsten Hochsommer seit Messbeginn. Besonders
massiv war das Sonnendefizit auf der Alpensüdseite und in der
Westschweiz. Hier fehlten über 120 Sonnenstunden oder zwischen ein und zwei Wochen voller Sonnenschein im Vergleich
zu einer normalen Juli-August-Periode.
Extreme Herbst-Wärme und Hochwasser im Süden
Nach dem kühlen Hochsommer heizte der Herbst wieder so
richtig ein. Schweizweit wurde der viertwärmste Oktober sowie
der zweitwärmste November seit Messbeginn aufgezeichnet.
Zusammen mit dem ebenfalls milden September ergab sich
über die ganze Schweiz gemittelt der zweitwärmste Herbst in
der 151jährigen Schweizer Messreihe. Die Temperatur lag im
Landesdurchschnitt 2.1 Grad über der Norm 1981–2010. Der
Rekordherbst 2006 bewegte sich 2.6 Grad über der Norm, während sich der Herbst 2011 auf Rang drei mit einem Überschuss
von 1.4 Grad bereits deutlich weniger mild zeigte.
Mit der extremen Wärme kam auf der Alpensüdseite auch der
grosse Regen. Nach einem bereits regenreichen Oktober fielen
hier im November regional vier- bis über fünfmal höhere Regensummen als in einem durchschnittlichen November. Lugano
registrierte mit 587 mm den regenreichsten November seit
Messbeginn 1864. In Locarno-Monti war es mit 733 mm Rang
zwei in der seit 1883 verfügbaren Messreihe. So wie am Standort Locarno-Monti fiel im Tessin verbreitet die zweithöchste
November-Niederschlagssumme, und der Novemberrekord
stammt überall aus dem Jahr 2002.
Als Folge der anhaltend kräftigen Niederschläge stiegen der
Lago Maggiore und der Lago di Lugano markant an. Gegen
Novembermitte traten beide Seen für mehrere Tage über die Ufer
und setzten Stadtgebiete von Lugano und Locarno unter Wasser.
Warten auf den Winter
Die überdurchschnittliche Wärme des Herbstes setzte sich auch
im Dezember fort. Schnee lag meist nur oberhalb von 1000 bis
1500 m ü.M., und auch dort nur in unterdurchschnittlichen Mengen. Auch nach der Dezembermitte erreichte die alpine Schneedecke verbreitet erst 30 bis 60 Prozent der normalen Höhe. Annähernd normale Schneeverhältnisse gab es nur in den Walliser
Südtälern mit 60 bis 90 Prozent der normalen Schneehöhen.
Kräftiger Wintereinbruch aufs Jahresende
Mit Kaltluft aus Nordwesten und aus Norden kippte die Witterung ab dem 26. Dezember innerhalb von zwei Tagen von
extrem mild auf winterlich kalt. Auf der Alpennordseite fiel vom
26. bis am 29. Schnee bis ins Flachland. Lokal waren es in den
Niederungen 20 bis 30 cm Neuschnee. In höheren Lagen entlang des Alpennordhanges sowie im Jura gab es 40 bis 60 cm.
Station
Höhe
Temperatur °C
11
In der kalten Luft und mit aufklarendem Himmel sank die Minimum-Temperatur im Mittelland am Morgen des 29. Dezember
lokal auf extrem tiefe Werte. In Hallau im Kanton Schaffhausen
fiel sie auf minus 21.1 Grad. Das ist an diesem Messstandort der weitaus tiefste Dezemberwert in der über 50jährigen
Messreihe. Am 29. und am 30. Dezember blieben die Temperaturen im grössten Teil der Schweiz ganztags unter dem
Gefrierpunkt. Ausnahmen waren die Genfersee Region und
die Alpensüdseite.
Jahresbilanz
Die Jahrestemperatur 2014 lag in der Schweiz verbreitet 1.0
bis 1.4 Grad, auf der Alpensüdseite und im Engadin rund 1.0
Grad über der Norm 1981–2010. Über die ganze Schweiz gemittelt erreichte der Überschuss 1.24 Grad, womit die bisherige Rekordwärme des Jahres 2011 minim übertroffen wurde.
Der Jahresniederschlag erreichte in den meisten Regionen
normale oder etwas unterdurchschnittliche Mengen. Auf der
Alpensüdseite und im Engadin war das Jahr mit Mengen von
120 bis 170 Prozent der Norm 1981–2010 deutlich zu nass.
Lugano und Locarno-Monti registrierten mit 150 bis 160 Prozent
der Norm das dritt nasseste Jahr in den weit über 100jährigen
Messreihen. Etwas mehr Niederschlag brachte hier letztmals
das Jahr 1960 mit über 160 Prozent der Norm 1981–2010.
Die Sonnenscheindauer bewegte sich verbreitet im Bereich
der Norm 1981–2010. Gebietsweise wurde allerdings auch
eines der sonnenreicheren Jahre aufgezeichnet, so in Zürich mit
111 Prozent, in Luzern und in Neuchâtel mit 110 Prozent der
Norm. In Graubünden, auf der Alpensüdseite sowie in Gipfellagen war es hingegen mit nur 80 bis 90 Prozent der Norm
ein ausgesprochen sonnenarmes Jahr. Im Oberengadin wurde
das dritt sonnenärmste, auf dem Säntis und dem Jungfraujoch
das viert sonnenärmste Jahr registriert. Homogene Messreihen
zur Sonnenscheindauer liegen seit 1959 vor.
Sonnenscheindauer h
Niederschlag mm
Tabelle 1.1
m ü.M
Mittel
Norm
Abw.
Summe
Norm
%
Summe
Norm
%
Ausgewählte Jahreswerte
Bern
553
10.0
8.8
1.2
1823
1682
108
1034
1059
98
2014 im Vergleich zur Norm
Zürich
556
10.6
9.4
1.2
1714
1544
111
1076
1134
95
1981–2010.
Genève
420
11.7
10.6
1.1
1860
1828
102
1005
1005
100
Basel
316
11.9
10.5
1.4
1699
1637
104
869
842
103
106
Engelberg
1036
7.7
6.4
1.3
1317
1350
98
1658
1559
Sion
482
11.8
10.2
1.6
2022
2093
97
530
603
88
Lugano
273
13.5
12.5
1.0
1875
2069
91
2430
1559
156
Samedan
1709
3.2
2.0
1.2
1552
1733
90
957
713
134
Norm
Abw.
%
Langjähriger Durchschnitt 1981–2010
Abweichung der Temperatur zur Norm 1981–2010
Prozent im Verhältnis zu Norm 1981–2010 (Norm = 100%)
12
Temperatur, Niederschlag und
Sonnenscheindauer im Jahr 2014
Abbildung 1.1
Räumliche Verteilung von Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer im Jahr 2014.
Dargestellt sind Messwerte (links) und die Abweichungen zur Norm 1981–2010 (rechts).
Messwerte 2014
Abweichungen zur Norm 1981–2010
Jahresmitteltemperaturen °C
Abweichung der Jahresmitteltemperatur °C
14
12
10
9
8
7
6
4
2
0
−1
−2
−3
−4
−5
−6
−7
−8
−9
2.5
14
10
2.5
2
1.6
1.3
1
0.8
0.6
0.4
0.2
−0.2
−0.4
−0.6
−0.8
−1
−1.3
−1.6
−2
−2.5
1.6
8
6
1.0
0.6
2
0
-2
-4
0.2
-0.4
-0.8
-1.3
-2.0
-2.5
-6
-8
Jahres-Niederschlagssumme mm
Jahres-Niederschlagssumme %
170
145
130
130
118
118
108
108
102
102
98 98
94 94
90 90
82 82
70 70
50
50
3000
3000
2500
2500
2000
2000
1700
1700
1500
1500
1300
1300
1100
1100
900
900
700
700
500
500
10 10
% der maximal möglichen jährlichen Sonnenscheindauer
170
145
Jährliche Sonnenscheindauer %
140
128
119
119
113
113
107
107
101
101
99 99
96 96
93 93
90 90
85 85
80 80
70
70
140
65
128
65
60
60
55
55
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
Monatstemperatur 2014
Abweichung zur Norm 1981–2010
13
Abbildung 1.2
Räumliche Verteilung der Monatstemperatur als Abweichung zur Norm 1981-2010 in Grad C.
Januar 2014
Februar 2014
März 2014
April 2014
Mai 2014
Juni 2014
Juli 2014
August 2014
September 2014
Oktober 2014
November 2014
Dezember 2014
7.0
7
6
5
4
3
2
1.5
1
0.5
−0.5
−1
−1.5
−2
−3
−4
−5
−6
−7
5.0
3.0
1.5
0.5
-1.0
-2.0
-4.0
-6.0
Monatsniederschlag 2014
in Prozent der Norm 1981–2010
14
Abbildung 1.3
Räumliche Verteilung der Monatsniederschläge in Prozent der Norm 1981–2010.
300
220
180
180
140
140
120
120
105
105
95 95
80 80
65 65
50 50
35 35
15 15
300
220
Januar 2014
Februar 2014
März 2014
April 2014
Mai 2014
Juni 2014
Juli 2014
August 2014
September 2014
Oktober 2014
November 2014
Dezember 2014
Monatliche Sonnenscheindauer 2014
in Prozent der Norm 1981–2010
15
Abbildung 1.4
Räumliche Verteilung der monatlichen Sonnenscheindauer in Prozent der Norm 1981–2010.
Januar 2014
Februar 2014
März 2014
April 2014
Mai 2014
Juni 2014
Juli 2014
August 2014
September 2014
Oktober 2014
November 2014
Dezember 2014
200
160
140
140
125
125
115
115
105
105
95 95
85 85
75 75
65 65
50 50
25 25
200
160
16
Stephan Siegirst beim Eisklettern.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Senf
17
2| Diagramme zum Jahresverlauf
Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlag
18
Bern-Zollikofen (553 m ü.M) 1.1.–31.12.2014
Abbildung 2.1
Jahresverlauf der täglichen
Mittlere tägliche Lufttemperaturen °C
Mittel: 10.0, Norm: 8.8
Temperatur, der täglichen
Sonnenscheindauer und der
täglichen Niederschlagssummen an der Messstation
Bern-Zollikofen.
20
20
Bern / Zollikofen
(553 m)
01.01.2013 − 31.12.2013
10
10
20
Mittlere tägliche Lufttemperaturen (° C)
00
20
10
0
−10
−20
10
-10
−10
20
0
-20
−20
10
−10
Jan
JAN
Feb
FEB
Mittel: 8.7
März
MÄR
Apr
APR
Mai
MAI
Juni
JUN
Juli
JUL
Aug
AUG
Sept
SEP
Okt
OKT
Nov
NOV
Dez
DEZ
Sonnenscheindauer h
15
Summe:
1822.7,
Norm:
1
−10
Jan
Feb 1682.März
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
Juli
Aug
Aug
Sept
Sept
0
−20
Tägliche
−20
10
15
15 Jan
Feb
März
Apr
Jan
Feb
März
Apr
Tägliche Sonnenscheindauer (h)
15
5
10
10
10
50
5
10
5
50
00
5
50
40
30
20
10
0
Mai
Mai
Juni
Juni
Juli
Okt
Nov
Dez
Okt
Nov
Dez
Summe: 1709.1 Norm: 1682.1
15
Jan
Feb
März
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
JAN
Jan
FEB
Feb
MÄR
März
APR
Apr
MAI
Mai
JUN
Juni
JUL
Juli
AUG
Aug
SEP
Sept
OKT
Okt
NOV
Nov
DEZ
Dez
50
Tägliche
Niederschlagssummen mm
0
30
Summe:
1033.8,
Norm: 1058.6
Jan Jan Feb Feb März März Apr Apr
Mai Mai
JuniJuni
Juli Juli
AugAug
Sept
Sept
OktOkt
Nov
Nov
Dez
Dez
40
0
Norm: 8.8
40
20
Tägliche
Niederschlagssummen (mm)
50
50
30
10
40
40
20
0
30
30
Jan
Feb
März
10
Summe: 1113.0
Norm: 1058.6
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
Juli
JUL
Aug
AUG
Aug
Sept
SEP
Sept
Okt
OKT
Okt
Nov
NOV
Nov
Dez
DEZ
Dez
20
20
0
Jan
10
10
Feb
März
00
Jan
Jan
JAN
Feb
Feb
FEB
März
März
MÄR
Apr
Apr
APR
Mai
Mai
MAI
Juni
Juni
JUN
Juli
Höchstebzw.
bzw. tiefste
tiefste Tagesmittel
Tagesmittel der
von
1864–2013
Höchste
derLufttemperatur
Lufttemperaturder
derhomogenen
homogenenDatenreihe
Datenreihe
von
1864−2012
Durchschnittliche homogene
(Normwertperiode)
Durchschnittliche
homogene Tagesmittel
Tagesmittelder
derLufttemperatur
Lufttemperaturvon
von1981–2010
1981−2010
(Normwertperiode)
Standardabweichung
durchschnittlichen
homogenen
Tagesmittel
der Lufttemperatur
von 1981−2010
Standardabweichung der
der durchschnittlich
homogenen
Tagesmittel
der Lufttemperatur
von 1981–2010
Tägliche,
Sonnenscheindauer
Tägliche, maximal
maximal mögliche
mögliche Sonnenscheindauer
Mittlere,
von 1981–2010
1981−2010gleichmässig
gleichmässig
Tage
Monats
verteilt
Mittlere,monatliche
monatliche Niederschlagssumme
Niederschlagssummer von
aufauf
diedie
Tage
desdes
Monats
verteilt
Monatliche
gleichmässig
Tage
Monats
verteilt
MonatlicheNiederschlagssumme
Niederschlagsumme gleichmässig
aufauf
diedie
Tage
desdes
Monats
verteilt
Stand: 31.01.2014
19
Lugano (273 m ü.M) 1.1.–31.12.2014
Lugano (273 m)
01.01.2014 − 31.12.2014
Mittlere tägliche Lufttemperaturen °C
Mittel: 13.5, Norm: 12.5
30
30
20
20
30
Mittlere tägliche Lufttemperaturen (° C)
Mittlere tägliche Lufttemperaturen (° C)
10
10
20
30
00
10
20
-10
−10
0
10
Abbildung 2.2
Jahresverlauf der täglichen
Temperatur, der täglichen
Sonnenscheindauer und der
Lugano
Mittel: 13.5
(273 m)
01.01.2014 − 31.12.2014
Feb
FEB
März
MÄR
Apr
APR
Lugano
(273 m)
01.01.2014 − 31.12.2014
Mai
MAI
Juni
JUN
Juli
JUL
Aug
AUG
Sept
SEP
Tägliche Sonnenscheindauer (h)
Tägliche
Sonnenscheindauer h
−10
15
Summe:
1874.9,
Norm:
0
Jan
Feb 2068.9
März
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Tägliche Sonnenscheindauer (h)
−10
10
15
15
Jan
Feb
März
Mittel: 13.5
Norm: 12.5
Mittel: 13.5
Norm: 12.5
Nov
NOV
Okt
OKT
Summe: 1874.9
Apr
Nov
Okt
Summe: 1874.9
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Tägliche Sonnenscheindauer (h)
Nov
Okt
Summe: 1874.9
Dez
DEZ
Norm: 2068.9
Dez
Norm: 2068.9
Dez
Norm: 2068.9
5
15
10
10
Juni
Juli
Aug
Sept
März
MÄR
Apr
APR
Mai
MAI
Juli
JUL
Aug
AUG
Sept
SEP
Mai
Juni
74.9
67.8
61.8
Juli
Aug
Sept
Feb
20
20
März
Apr
Mai
Juni
74.9
67.8
61.8
Juli
Aug
Sept
Okt
Norm: 1559.0
65.6
67.6
92.9
Nov
Okt
Summe: 2429.6
61.2
52.2
Tägliche Niederschlagssummen (mm)
Jan
Nov
NOV
Okt
OKT
Summe: 2429.6
86.9
52.2
Apr
108.1
64.8
74.9
67.8
61.8
86.9
Juni
JUN
Dez
Dez
DEZ
Norm: 1559.0
65.6
67.6
92.9
Feb
FEB
Tägliche Niederschlagssummen (mm)
108.1
64.8
Jan
JAN
Nov
Okt
Summe: 2429.6
61.2
Tägliche Niederschlagssummen (mm)
50
Tägliche
Niederschlagssummen mm
0
30
Summe: 2429.6,
Norm:
Jan
Feb 1559.0
März
40
20
50
50
30
10
40
40
20
0
30
30
10
Mai
Dez
Norm: 1559.0
65.6
67.6
92.9
Apr
108.1
64.8
März
86.9
40
Feb
61.2
50
00
5
Jan
52.2
0
55
10
Nov
Dez
Höchste bzw. tiefste Tagesmittel der Lufttemperatur der homogenen Datenreihe von 1864−2013
Durchschnittliche homogene Tagesmittel der Lufttemperatur von 1981−2010 (Normwertperiode)
Jan
Feb
März
Apr
Mai
JuniTagesmittel
Juli der Lufttemperatur
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
Standardabweichung
der durchschnittlichen
homogenen
von 1981−2010
10
10
Tägliche, maximal mögliche Sonnenscheindauer
Mittlere, monatliche Niederschlagssumme von 1981−2010 gleichmässig auf die Tage des Monats verteilt
Höchste bzw.
tiefste Tagesmittel der
Lufttemperatur
derTage
homogenen
Datenreihe
Monatliche
Niederschlagssumme
gleichmässig
auf die
des Monats
verteilt von 1864−2013
00
Durchschnittliche homogene Tagesmittel der Lufttemperatur von 1981−2010 (Normwertperiode)
Jan
Feb
März
Apr
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Dez
Standardabweichung
der durchschnittlichen
homogenen
von
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUNTagesmittel
JULder Lufttemperatur
AUG
SEP 1981−2010
OKT
NOV
DEZ
Tägliche, maximal mögliche Sonnenscheindauer
Stand: 31.01.2015
Mittlere, monatliche Niederschlagssumme von 1981−2010 gleichmässig auf die Tage des Monats verteilt
Höchste bzw.
tiefste Tagesmittel der
Lufttemperatur
derTage
homogenen
Datenreihe
Monatliche
Niederschlagssumme
gleichmässig
auf die
des Monats
verteilt von 1864−2013
DieDurchschnittliche
Jahresverlaufs-Diagramme
fürTagesmittel
alle Stationen
Schweizer Klimanetzwerkes
findet der Leser unter der nachfolgend angegebenen
homogene
derdes
Lufttemperatur
von 1981−2010[1]
(Normwertperiode)
Standardabweichung
der durchschnittlichen homogenen Tagesmittel der Lufttemperatur von 1981−2010
Internetadresse:
http://www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-verlauf.html
Tägliche, maximal mögliche Sonnenscheindauer
Stand: 31.01.2015
Mittlere, monatliche Niederschlagssumme von 1981−2010 gleichmässig auf die Tage des Monats verteilt
Monatliche Niederschlagssumme gleichmässig auf die Tage des Monats verteilt
0
Stand: 31.01.2015
täglichen Niederschlagssummen an der Messstation
Lugano.
Mittlere tägliche Lufttemperaturen (° C)
Jan
JAN
Norm: 12.5
Jahresverlauf der Globalstrahlung
20
Unter Globalstrahlung versteht man die gesamte an der Erdoberfläche auf eine horizontale Fläche auftreffende kurzwellige
Solarstrahlung. Die Globalstrahlung hat vor allem im Zusammenhang mit der Energiegewinnung eine besondere Bedeutung.
land wird auch an einzelnen Stationen deutlich: Während die
Station Zürich-Fluntern 135 Wm-2 gemessen hat erhielt die
Station auf dem Jungfraujoch 181 Wm-2.
Im Vergleich zum Mittel der vergangenen 10 Jahre lagen die
Globalstrahlungswerte für 2014 schweizweit um etwa 1–3%
tiefer. Allerdings ist diese negative Anomalie auf das Wallis, Tessin
und auf das Bündnerland beschränkt. Dort wurden 3–5% weniger gemessen. Das Schweizer Mittelland erhielt 1–2% mehr
Globalstrahlung. Im überaus bewölkten Juli wurden aber in der
gesamten Schweiz durchwegs 30–50 Wm-2 weniger Globalstrahlung gemessen als normal (Abbildung 2.4).
Die jährlich gemittelte Globalstrahlung erreichte in den Berner
und Walliser Alpen 170–190 Wm-2 (Abbildung 2.3). Dies entspricht einer jährlich kumulierten Energie von ca. 1600 kWh m-2.
Das Schweizer Mittelland erhält aufgrund der winterlichen Nebellagen und einer erhöhten atmosphärische Trübung deutlich
weniger Globalstrahlung, nämlich etwa 130–150 Wm-2 (1200
kWh m-2). Die Differenz zwischen Bergregionen und dem Flach-
Abbildung 2.3
Jahresmittel der Globalstrahlung für 2014 in W/m2
190
● FFAH
AH
180
170
● CHM
● RM
● NEUCCRM
entsprechenden Messwerte
der Stationsdaten an.
160
● FRE
150
140
● BIE
● DOL
● CGI
● PUY
● GRE
● CHA
● CDF
● PPAAAYY
● ORO
● MLS
● CHD
● ABO
● MVE
● EVI
130
120
● ENG
● TIT
● EGH
Monatliche Anomalie der
Globalstrahlung für Juli
2014 in W/m2 im Vergleich
zu 2004–2014 hergeleitet
aus Satellitendaten. Die
Kreise geben die entsprechenden Messwerte der
15
mit grau ausgefüllten
-25
Referenzperiode gemessen).
● MAH
-5
-15
Kreisen haben nicht
● FRE
5
Stationsdaten an (Stationen
während der gesamten
● BRL
-35
● BIE
● DOL
● CGI
● GVE
● PUY
● CHM
● RM
● NEUCCRM
● PPAAAYY
-55
● WYN
● KKOP
OP
● LEI
● BEZ
●
● AIG
● AND
● PMA
● PIO
● ABO
● COM ● SBE
● MTR
●●NAS
SCU
● VIO
● BUF
● SMM
● SAM
● COV
● GRO
● EVO
● VIS
● GRC
● HAI
SHA
● LAE● KLO
● REH
● SMA
● UEB
● ROB
● CHZ
● MER
● HOE
● EBK
●W
WAE
AE
● EIN
● EGH
● ELM
● ALLTT
GUE
●●ANT
● ROE
● PIO
● CEV
● CMA
● ILZ
● DIS
● HIR
● SBE
● COM
● MTR
● GRO
●
● OCIM
●
TL
TL
MAG
● ZER
● GOR
● MRP
● STG
● ARH
● SAE
● VVAD
AD
● GLA
● ENG
● TIT
● GRH
● ULR
● GUT
● BIZ
● TTAE
AE
● LUZ
● PIL
● JUN
● BLA
● HLL●
● MOA
● GIH
● INT
● BOL
●
● FEYSIO
● GSB
● EGO
● THU
● MVE
● AATT
TT
PSI
● NAP
● LAG ● SPF
● BER
●
● BAN
● MUB
MSK
● ORO
● MLS
● CHD
-45
●●WFJ
DA
DA
AV
V
● LUG
● GEN
● RUE
● BUS
● GOE
● GRE
● GRA
● PLF
● EVI
● ROE
● CHU
● CMA
MAG
● DEM
● CHA
● CDF
GUE
●●ANT
● RAG
● SBO
● FFAH
AH
25
● VVAD
AD
●
● OCIM
●
TL
TL
●
● BASSTC ● MOE
35
● SAE
● DIS
● ZER
● GOR
● MRP
● GSB
45
● STG
● ELM
● CEV
55
Abbildung 2.4
● EBK
● ALLTT
● GRC
● EVO
● AATT
TT
● HOE
● GLA
● VIS
● SIO
● GUT
● BIZ
● TTAE
AE
●W
WAE
AE
● GRH
● ULR
● JUN
● BLA
● LAE● KLO
● REH
● SMA
● UEB
● LUZ
● PIL
● MER
● INT
● HAI
SHA
● EIN
● GIH
● THU
● HLL●
● MOA
● EGO
● NAP
● LAG ● SPF
● BOL
● AIG
● GVE
● WYN
● KKOP
OP
● BER
●
● MUB
MSK
● GRA
● PLF
PSI
● RUE
● BUS
● GOE
● DEM
hergeleitet aus Satellitendaten. Die Kreise geben die
● LEI
● BEZ
●
●
● BASSTC ● MOE
● LUG
● GEN
● SBO
● RAG
● CHU
● VVAB
AB
● AND
● PMA
●●WFJ
AV
V
DA
DA
● SAM
● SIA
●IACOV
S
● VIO
● ROB
●●NAS
SCU
● BUF
● SMM
21
Die Globalstrahlung besitzt in unseren Breitengraden einen ausgeprägten saisonalen Zyklus, der der Sonnenbahn folgt (Abbildung 2.5). Die Tagesmittel der Globalstrahlung schwanken aber
aufgrund der täglich wechselnden Bewölkung äusserst stark.
Die dominant auftretenden grauen Balken verdeutlichen den
trüben Sommer, denen ein überaus sonniger Frühling (März,
April und Juni, orange Balken) vorausging. Auch die Periode
von September bis Oktober war geprägt von meist schönen
Tagen mit viel Sonne.
Global Radiation
2014/01/01 − 2014/12/31
Reference 2004 − 2014
350
W/m2
350
Tagesmittel der Global-
300
strahlung gemittelt über
300
250
Orange Balken geben eine
200
graue Balken eine unter-
150
die ganze Schweiz für 2014.
strahlung im Vergleich zur
250
überdurchschnittliche, und
200
durchschnittliche Ein-
150
100
Periode 2004–2014 an.
100
50
50
0
W/m2
Abbildung 2.5
Mittel 2004–2014
Minimum/Maximum 2004–2014
Mittlere Schwankung 2004–2014 (75%)
0
JAN
Jan
FEB
Feb
MÄR
Mar
APR
Apr
MAI
May
JUN
Jun
JUL
Jul
AUG
Aug
SEP
Sep
OKT
Oct
NOV
Nov
DEZ
Dec
v2.1.5 , 2015−02−05 10:25
Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre
22
Der Verlauf der Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre, ermittelt aus den täglichen Ballonsondierungen, widerspiegelt
die eher hohen Temperaturen insbesondere in den ersten
vier und dann wieder in den letzten vier Monaten des Jahres
2014. Von Mai bis August hingegen liegt die Nullgradgrenze
tendenziell etwas tiefer im Vergleich zum Medianwert der Referenzperiode 1981-2010. Stark zum Ausdruck kommt der eher
kühle Monat August mit weit unterdurchschnittlicher Nullgradgrenze. Der Medianwert der Nullgradgrenze im Jahr 2014 liegt
aber um 240 Meter höher im Vergleich zum Medianwert der
Referenzperiode 1981-2010.
Die Höhe der Nullgradgrenze ist mit der Ballonsondierung nicht
immer eindeutig bestimmbar. Bei Inversionslagen mit mehreren
Nullgradgrenzen wird die höchste Lage verwendet. An Tagen
mit durchwegs negativen Temperaturen wird eine fiktive Nullgradgrenze berechnet, indem die Bodentemperatur pro 100
Meter nach unten um 0.5 Grad angehoben wird. Dies führt
bei sehr kalten Verhältnissen im Winter auch mal zu einer Nullgradgrenze unterhalb des Meeresspiegels.
Nullgradgrenze 00−12 UTC Payerne
Abbildung 2.6
Tägliche Höhe der Nullgradgrenze in der freien
Atmosphäre über Payerne
im Jahr 2014, ermittelt
Höhe in
km
Höhe km
Median 2014: 2.76 km; 1981 2010: 2.52 km
Median
2014: 2.76 km; 1981−2010: 2.52 km
5
5
4
4
aus den aerologischen
Radiosondenmessungen
3
3
00 UTC und 12 UTC. Der
Medianwert (Referenzperiode 1981–2010) wurde
2
2
mit homogenisierten Daten
berechnet und mit einem
numerischen Filter geglättet.
Innerhalb der 5% und 95%
1
1
Höhe von Payerne
Percentil-Linien liegen 90%
der Tagesmittelwerte.
0
0
-1
−1
JAN
JAN
FEB
MÄR
FEB MAR
APR
APR
Jährliche Entwicklung 2014
Median 1981 2010
Perzentile 5% und 95% 1981 2010
MAI
MAI
JUN
JUN
JUL
JUL
AUG
AUG
SEP
SEP
OKT
OKT
NOV
NOV
DEZ
DEZ
Tropopausen Höhe
23
Die Tropopause trennt die vom Wetter geprägte Troposphäre
von der darüber liegenden eher stabil geschichteten sehr
trockenen Stratosphäre. Die Tropopause ist immer durch eine
deutliche Änderung des Temperaturverlaufs charakterisiert und
entspricht oft der tiefsten Temperatur zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre. Die Tropopausen Höhe wird aus
den Ballonsondierungen ermittelt, welche zweimal pro Tag in
Payerne gestartet werden. Die Berechnung der Tropopausen
Höhe erfolgt mit einem automatischen Algorithmus entsprechend einer WMO Richtlinie.
Im Gegensatz zur Nullgradgrenze zeigt die Tropopausen Höhe
im Jahr 2014 eher ausgeglichene Werte im Vergleich zum langjährigen Mittel, und auch eine ähnliche Höhe des Medianwertes wie das langjährige Mittel der Medianwerte über die Periode 1981–2010. Lediglich von Mai bis August zeigt auch die
Tropopausen Höhe eher tendenziell tiefere Werte und somit
eine mögliche Parallele zur tiefen Nullgradgrenze in den Sommermonaten 2014.
Tropopausenhöhe 00−12 UTC Payerne
km
Höhe Höhe
in km
Median 2014: 11.33 km; 1981 2010: 11.32 km
Median 2014: 11.33 km; 1981−2010: 11.32 km
16
16
Abbildung 2.7
Tägliche Höhe der Tropopause über Payerne im Jahr
2014, ermittelt aus den
14
14
aerologischen Radiosondenmessungen 00 UTC
und 12 UTC. Der Medianwert (Referenzperiode
12
12
1981–2010) wurde mit
homogenisierten Daten
berechnet und mit einem
numerischen Filter geglät-
10
10
tet. Innerhalb der 5% und
95% Perzentil-Linien liegen
90% der Tagesmittelwerte.
8
8
6
6
JAN
JAN
FEB
MÄR
FEB
MAR
APR
APR
MAI
MAI
Jährliche Entwicklung 2014
Median 1981 2010
Perzentile 5% und 95% 1981 2010
JUN
JUN
JUL
JUL
AUG
AUG
SEP
SEP
OKT
OKT
NOV
NOV
DEZ
DEZ
Wiederkehrperioden der grössten
1-Tages Niederschlagssummen 2014
24
Um zu beurteilen, ob ein aussergewöhnliches Witterungsereignis aufgetreten ist, werden Häufigkeitsanalysen (oder Extremwert-Analysen) durchgeführt. Diese geben Auskunft darüber,
wie häufig das betrachtete Ereignis im langjährigen Durchschnitt
zu erwarten ist (Wiederkehrperiode).
Mit diesem Verfahren (generalized extreme value analysis GEV
mit Basisperiode 1961–2013) wird für jeden NiederschlagsMessstandort die höchste im Berichtsjahr erfasste 1-TagesNiederschlagssumme beurteilt. Die Stationen mit den höchsten Wiederkehrperioden im Jahr 2014 (>10 Jahre) sind Genf
(11), Göschenen (13), Luthern (13), Pully (13) und Disentis (15).
Abbildung 2.8
Wiederkehrperioden
300
300
(in Jahren) der grössten
Frühlingsereignisse (MAM)
Sommerereignisse (JJA)
1-Tages Niederschlagssummen (06 Uhr bis
Winterereignisse (DJF)
200
200
Herbstereignisse (SON)
06 Uhr) im Jahr 2014.
100
100
50
50
20
20
Die Punktgrösse und
die Farbe (Skala rechts)
entspricht der Länge
der Wiederkehrperiode
in Jahren. Grau steht für
Wiederkehrperioden von
10 Jahren oder weniger.
Jahresverlauf der UV-Strahlung
Dem UV-B-Bereich des solaren Spektrums kommt besondere
Bedeutung zu, da sich diese Strahlungskomponente signifikant
auf Lebewesen auswirkt und in bestimmten Fällen ein Problem für die öffentliche Gesundheit darstellt (Hautkrebs, Hornhautschäden usw.). Andererseits sind auch positive Effekte vorhanden, zum Beispiel bezüglich der Produktion von Vitamin D
im Körper. Die UV-Messungen werden mit erythemalen UVBiometern durchgeführt. Diese Messgeräte registrieren die Intensität der ultravioletten Strahlung durch einen so genannten
Erythemalfilter, dessen Verhalten die Empfindlichkeit der Haut,
insbesondere für UV-B mit einem kleinen Anteil UV-A, nachbildet. MeteoSchweiz misst die UV-B Strahlung seit Mai 1995
in Davos, seit November 1996 auf dem Jungfraujoch, seit November 1997 in Payerne und seit Mai 2001 in Locarno-Monti.
25
Der Vergleich der gleitenden Monatsmittel mit den mittleren
jährlichen Verlaufswerten zeigt, dass im Jahr 2014 die UVStrahlung an allen Messstandorten in den ersten sechs Monaten nahe der Norm verlief. Im Gegenzug dazu zeigten die
beiden Monate Juli und August deutlich unterdurchschnittliche
Werte. Dies ist markant am Messstandort Davos ersichtlich, etwas weniger markant am Messstandort Jungfraujoch. Verursacht wurde dieses Strahlungsdefizit durch die regnerische und
ungewöhnlich trübe hochsommerliche Witterung. An trüben
Tagen wird der Strahlungsfluss vor allem durch die Bewölkung
und weniger durch das Ozon beeinflusst. Später im Jahr, mit
wieder durchschnittlichen Bewölkungsverhältnissen, bewegte
sich die UV-Strahlung wieder sehr nahe der Norm.
Irradiance W/m
Strahlung
W/m2
2
Täglich
Monatlich 2014
Monatlich Klima
0.08
0.08
a) Payerne
Payerne
b) Locarno−Monti
Locarno-Monti
c) Davos
Davos
d) Jungfraujoch
Jungfraujoch
JAN FEV
FEB MAR
MÄR AVR
APR MAI
MAI JUIN
JUN JUIL
JUL AOUTSEP
AUG
SEP OCT
OKT NOV
NOV DEC
DEZ
JAN
JAN FEV
FEB MAR
MÄR AVR
APR MAI
MAI JUIN
JUN JUIL
JUL AOUTSEPOCT
AUG
SEP OKT NOV
NOV DEC
DEZ
JAN
0.07
0.07
0.06
0.06
0.05
0.05
0.04
0.04
0.03
0.03
0.02
0.02
0.01
0.01
Irradiance W/m
Strahlung
W/m2
2
0.00
0
0.08
0.08
0.07
0.07
0.06
0.06
0.05
0.05
0.04
0.04
0.03
0.03
0.02
0.02
0.01
0.01
0.00 0
Abbildung 2.9
Tägliche Mittelwerte 2014 der erythemalen ultravioletten Strahlung (blaue Punkte) an den Messstationen Payerne, Locarno-Monti,
Davos und Jungfraujoch. Rote Linie: gleitendes Monatsmittel (31 Tage). Schwarze Kurve: mittlerer jährlicher Verlauf berechnet aus
den Daten 1995-2013 (Davos), 1997-2013 (Jungfraujoch), 1998-2013 (Payerne) und 2001-2013 (Locarno-Monti).
Ozonmessreihe Arosa
26
Die Entwicklung der Gesamtozonsäule über Arosa im Jahresverlauf (Abbildung 2.10) zeigt die typische Jahresfluktuation,
mit einem Maximum, das im Frühling erreicht wird, und einem
Minimum im Herbst. Die Entwicklung der Gesamtozonsäule
im Jahresverlauf wird massgeblich durch den Transport von
Ozon aus den Nordpolarregionen bestimmt, wo das Ozonmaximum am Ende der Polarnacht erreicht wird, das heisst zu
Beginn des Frühlings.
Abbildung 2.10
Entwicklung der Gesamtozonsäule über Arosa
im Jahresverlauf 2014.
Ozon total [DU]
Im Jahr 2014 lagen die Ozonwerte unterhalb der Werte dem
langjährigen Mittel 1926–1969, welche die Ozonschicht vor
den Störungen durch menschliche Einwirkungen dokumentiert.
Die anhaltende Abnahme der in Arosa gemessenen Gesamtozonsäule begann gegen 1970, einer Zeit, als der Ausstoss
von Ozon schädigenden Substanzen stark anstieg. Ab dem
Jahr 2000 ist über der Schweiz eine Stabilisierung des Gesamtozons festzustellen.
Die Ozonprofile werden in Arosa seit 1956 von einem DobsonSpektralphotometer gemessen; dadurch ist die längste Messreihe der Welt entstanden. Ozonprofile werden seit 1988 zusätzlich auch von einem Brewer Spektralphotometer gemessen. Die
jährlichen Schwankungen des Ozons in DU für das Jahr 2014,
von Brewer-Spektralphotometer gemessen, sind in der folgenden Grafik (Abb. 2.11) in Farbe angegeben. Die Mittelwerte der
Jahre 1970 bis 1980, von Dobson-Spektralphotometer gemessen, sind in Schwarz dargestellt (Höhenkurven für 20, 40, 60
und 80 DU). Das erlaubt, die Unterschiede in den Ozonwerten
des laufenden Jahres abhängig von der Höhe und in Bezug auf
die Klimawerte zu visualisieren.
450
400
Schwarze Kurve: täglicher
Durchschnitt. Rote Kurve:
350
monatlicher Durchschnitt.
Die blaue Kurve zeigt den
durchschnittlichen Jahres-
300
verlauf im Zeitraum 1926
bis 1969, also vor Einsetzen des Problems der
250
Ozonzerstörung. 80
Täglicher Durchschnitt
Monatlicher Durchschnitt
Monatlicher Durchschnitt 1926-1969
Perzentile 10% und 90% 1926-1969
Prozent der langfristigen
Fluktuationen450
innerhalb
des Zeitraums 1926 bis
200
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUN
JUL
AUG
SEP
OKT
NOV
DEZ
1969 liegen innerhalb des
blauen Bereichs.
Ozone total [DU]
profile im Jahr 2014. Die
Altitude (km)
zwischen 0 und 90 DU).
50
45
45
45
40
40
40
35
35
Grafik zeigt die Ozonkonzentration in Dobson
300
Units (DU) (Skala rechts
50
50
30
30
Altitude (km)
Die in Arosa von einem
Dobson-Spektralphoto350 Ozonmeter gemessenen
Höhe km
400
Abbildung 2.11
25
25
100 DU = 1 mm reines Ozon
20
20
bei Normaldruck 1013 hPa
250
und 0°C.
15
15
90 90
80
80 80
35
70
70
30
60
60
25
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
15
10
5
5
200
JAN FEV MAR AVR MAI JUIN JUIL AOU SEP OCT NOV DEC
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUN
JUL
AUG
SEP
OKT
NOV
DEZ
Fév
Mars
Avr
Mai
Juin
Juil
100 100
90
20
10
10
Jan
100
5
Août JANSep
Oct AVR Nov
DécJUIL AOU SEP OCT NOV DEC
FEV MAR
MAI JUIN
70
60
50
40
30
20
10
0
Ozonmessungen Payerne
27
Das Mikrowellen-Radiometer SOMORA misst seit 2000 die vertikale Verteilung des Ozons in Payerne mit einer zeitlichen Auflösung von 30 Minuten. Die jährliche Schwankung des Ozons
in ppm ist in der folgenden Grafik (Abbildung 2.12) für 2014
mit Farbe angegeben, für 2013 in Schwarz. (Höhenkurven für
4, 6 und 8 ppm). Das erlaubt die Darstellung der unterschiedlichen Ozonwerte des laufenden Jahres abhängig von der Höhe
und im Vergleich mit dem Vorjahr.
Die Jahresreihe zeigt auch an, wann im Jahresverlauf die maximalen Ozonwerte aufgetreten sind (z.B. sichtbar im Dezember 2013, aber nicht im Jahr 2014) und wann die minimalen
Ozonwerte (sichtbar im Februar 2013, aber nicht im Jahr 2014).
Die Messungen der vertikalen Verteilung des Ozons in der Atmosphäre bis ungefähr 30 km Höhe werden im Rahmen von
Ballon-Sonden-Aufstiegen vorgenommen. Die gewonnenen
Daten erlauben es, die zeitliche Entwicklung der Ozonmenge in
den verschiedenen Schichten der Atmosphäre zu bestimmen.
Die folgende Abbildung (Abbildung 2.13) zeigt die Entwicklung
im Detail für das Jahr 2014 für vier verschiedene Höhenlagen:
– Auf niedriger Höhe (Stufe 925 hPa), wird die maximale
Ozonmenge im Sommer erreicht, auf Grund der starken
Sonneneinstrahlung und der Luftverschmutzung (welche
die Ozonmenge erhöht).
– In den höheren Lagen der freien Atmosphäre, wo sich
die meisten Wetterphänomene abspielen (Stufe 300 hPa
= ~9000 m), ist das sommerliche Maximum stark abgeschwächt, da die Bedingungen für die Ozonbildung hier
nicht optimal sind. Die markanten Spitzen beziehen sich auf
den Eintritt von Ozon aus den höheren Schichten der Atmosphäre (Stratosphäre).
– In der mittleren Stratosphäre (Stufe 40 hPa = ~18 km), wird
die jährliche Entwicklung des Ozons durch den Transport von
Ozon durch die vorherrschenden Strömungen bestimmt.
Hier wird die stärkste Ozonkonzentration in der Zeit vom
Winterende bis zum Frühlingsbeginn erreicht.
– In grösseren Höhen (15 hPa = ~25 km) führt die starke
Sonneneinstrahlung zu einem Ozonmaximum im Sommer,
wenn die Sonne hoch am Himmel steht.
Höhe km
969
969
55
8.0
50
7.5
7.0
45
6.5
40
6.0
35
5.5
30
5.0
25
4.5
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUN
JUL
AUG
SEP
OKT
NOV
DEZ
4.0
Abbildung 2.12
Durch Mikrowellenradiometer im Jahr 2014 in
Payerne gemessene Ozonprofile. Die Grafik zeigt das
Volumenmischungsverhältnis (VMR) des Ozons
in Teilen pro Million (ppm).
Rechte Skala zwischen
4 und 8 ppm.
Abbildung 2.13
Entwicklung der Ozonkonzentration (Partialdruck in
Nanobar) im Jahr 2014 in
verschiedenen Höhen in
der Troposphäre (<10 km,
40 hPa Ozon total [nb]
28
180
160
140
bei 925 hPa und 300 hPa)
und der Stratosphäre (>10
120
km, bei 40 hPa und 15 hPa).
Die blauen Punkte kenn100
zeichnen Daten, die von
verwendeten Sonden.
120
100
100
90
80
70
60
925 hPa Ozon total [nb]
Werte stammen von wieder
60
50
40
30
20
10
0
300 hPa Ozon total [nb]
fert wurden. Die mit roten
Punkten gekennzeichneten
15 hPa Ozon total [nb]
neuen Messsonden gelie-
60
50
40
30
20
10
JAN
MÄR
MAI
JUL
SEP
NOV
Aerosolmessungen Jungfraujoch
Aerosole beeinflussen die Atmosphäre direkt (durch Absorption
und Streuung des Sonnenlichts) und indirekt (durch Wolkenbildung). Wie stark sich diese Effekte auf die Erwärmung oder
Abkühlung auswirken bleibt eine der grossen Unsicherheiten
der Klimamodelle [15]. Die auf dem Jungfraujoch seit 1995
vorgenommenen Aerosolmessungen sind Teil der weltweit
langfristigsten Messreihen [16].
Im Sommer erzeugt die Erwärmung des Bodens Konvektionsströmungen, die die Aerosole in grössere Höhen tragen. Das
Jungfraujoch befindet sich dann verstärkt im Einflussbereich
der planetarischen Grenzschicht.
Im Winter befindet sich das Jungfraujoch die meiste Zeit in
der freien Troposphäre [27] und eignet sich daher gut für die
Messung der optischen Eigenschaften und der Konzentration von Aerosolen in grossem Abstand von den Verschmutzungsquellen.
Abbildung 2.14
Koeffizent Abs. m
-1
-1
Absorption
Absorption (m
(m ))-1
Im Jahresverlauf der Aerosolparameter auf dem Jungfraujoch
zeigen sich im Sommer maximale und in Winter minimale Werte.
Die durch natürliche und anthropogene Prozesse erzeugten Aerosole sammeln sich insbesondere in der planetarischen Grenzschicht, also der untersten Schicht der Atmosphäre, in einer je
nach Jahreszeit typischen Höhe zwischen 0.5 und 2 km an.
29
Entwicklung des Absorp-
10-6-6
10
tionskoeffizienten bei 880
10
nm (oben), des Diffusionskoeffizienten bei 450 nm
(Mitte) und der zahlenmä-
-1
-1
Streuung
Streuung (m
(m )) -1
10-8
10
ssigen Konzentration
-8
Jan JANFeb FEB MärMÄRApr APR Mai MAI Jun JUN Jul
JULAugAUGSep SEP Okt OKTNovNOVDezDEZ
-4
10-4
10
Jahr 2014 auf dem Jungfraujoch. Blaue Kurve:
10
Koeffizent Diff. m
(unten) der Aerosole im
tägliches Mittel 2014. Rote
Kurve: gleitendes monatliches Mittel 2014. Grüne
Kurve: gleitendes monat-
10-6
10
-6
liches Mittel im Zeitraum
1995 bis 2013.
Jan JANFeb FEB MärMÄRApr APR Mai MAI Jun JUN Jul
-3
-3
Anzahl
)) -3
Anzahl (cm
(cm
Anzahl cm
4
1044
10
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUN
JUL
JULAugAUGSep SEP Okt OKTNovNOVDezDEZ
Aug
AUG
Sep
SEP
Okt
OKT
Nov
NOV
Dez
DEZ
10 2
10
2
Jan JANFeb FEB MärMÄRApr APR Mai MAI Jun JUN Jul
JULAugAUGSep SEP Okt OKTNovNOVDezDEZ
30
Vegetationsentwicklung
Das wärmste Jahr, die drittwärmste erste Jahreshälfte und der
zweitwärmste Herbst seit Messbeginn wirkten sich deutlich
auf die Vegetation im Jahr 2014 aus. Die Frühlingspflanzen
entwickelten sich bis Anfang Mai früh bis sehr früh im Vergleich mit der Periode 1981–2010 (Kap. 5.2 Frühlingsindex).
Erst danach wurde die Vegetationsentwicklung durch kühlere
Temperaturen etwas gebremst, so dass die Sommerphasen
meist normal bis nur leicht zu früh auftraten. Die Blattverfärbung und der Blattfall wurden durch milde Herbsttemperaturen verzögert, und sie wurden häufig mit Verspätung auf das
Mittel beobachtet. Im November und Dezember blühten sogar
vereinzelt Frühlingsblumen.
Sommer
Das aktuelle Jahr wird mit der Periode 1981–2010 verglichen.
Dabei werden die Daten dieser Periode in Klassen eingeteilt.
Die mittleren 50% aller Fälle werden als normal klassiert, je 15%
als früh bzw. spät und je die extremsten 10% als sehr früh bzw.
sehr spät. Abweichungen in Tagen vom Mittel der Vergleichsperiode werden für die mittleren 50% aller Beobachtungen im
Jahr 2014 angegeben.
Herbst
Frühling
Schon im Januar konnten im Flachland blühende Haselsträucher
beobachtet werden. Im Februar blühten sie bereits in Höhenlagen bis gegen 1000 m. 36% der Haselbeobachtungen waren
früh bis sehr früh, 58% lagen im normalen zeitlichen Rahmen
der Vergleichsperiode 1981–2010. Mit der anhaltend milden Witterung vergrösserte sich der Vorsprung der Vegetation im März
und April. Huflattich und Buschwindröschen wiesen im März
auf der Alpennordseite einen Vorsprung von 1–3 Wochen auf
das Mittel auf, im Tessin war dieser Vorsprung etwas geringer.
Ende März, Anfang April konnten blühende Kirschbäume, Löwenzahn und Wiesenschaumkraut beobachtet werden, bald
gefolgt von der Blüte der Birnbäume und ab Mitte Monat
auch jener der Apfelbäume. Die Vegetationsentwicklung aller
Frühlingspflanzen fand in diesem Jahr früh bis sehr früh statt.
Besonders deutlich war der Vorsprung der Kräuter und Obstbäume im April mit 6–18 Tagen. Die Wälder ergrünten im Lauf
des Monats April zunehmend. Ab Mitte April wurde die Blattentfaltung der Buche mit 3–11 Tage Vorsprung beobachtet. Im
März konnten je nach Pflanzenart 60–70% aller Beobachtungen in die Klassen sehr früh und früh eingeordnet werden, im
April sogar 70 bis über 90%. Kühleres Wetter im Mai bremste
die Vegetationsentwicklung leicht.
Der Schwarze Holunder, welcher den Frühsommer einleitet,
blühte in der zweiten Maihälfte mit einem Vorsprung von 2–14
Tagen. Im Verlauf des Sommers verringerte sich der Vorsprung
der Vegetation aufgrund der kühlen Witterung von etwa einer
Woche auf nur noch wenige Tage im Juli. Die Sommer- und
Winterlinden blühten im Juni im Flachland mit einem mittleren
Vorsprung von +1 bis -11 Tagen auf das Mittel. Bei der allgemeinen Blüte der Sommerlinde waren noch 49% aller Beobachtung sehr früh bis früh, bei der Winterlinde nur noch 36%. Die
Vegetation bewegte sich meist im normalen zeitlichen Rahmen.
Die Blüte der ersten Herbstboten, der Herbstzeitlosen, trat im
August und September meist normal bis leicht zu früh auf. Die
Blattverfärbung der Bäume wurde von September bis November beobachtet, mit einem Maximum im Oktober. Der zweitwärmste Herbst seit Messbeginn brachte uns einen eher späten
phänologischen Herbst. Die Blattverfärbung der Buche war in
47% der Fälle spät bis sehr spät und in 33% der Fälle normal
mit einer Abweichung von -3 bis +11 Tagen auf das Mittel
1981–2010. Der Blattfall der Buchen trat zum grössten Teil im
November und vereinzelt sogar erst im Dezember auf. Es gab
kaum Frostereignisse und auch Herbststürme fehlten, welche
die Blätter in diesem Herbst von den Bäumen geblasen hätten.
Der Blattfall war in 51% der Fälle spät bis sehr spät, in 29%
der Fälle normal, mit einer Abweichung von -4 bis +12 Tage.
Räumliche und zeitliche Muster bei Blattverfärbung und –fall
waren nicht zu erkennen, da die Beobachtung wie in jedem
Jahr von Stationen zu Station sehr stark variierten. Die Herbstbeobachtungen waren in diesem Jahre besonders schwierig,
weil viele Bäume lange noch grüne Blätter trugen, auch wenn
am selben Baum schon ein beträchtliche Anteil der Blätter zu
Boden gefallen war. Im November und Dezember blühten
vereinzelt Frühlingsblumen: Löwenzahn, Veilchen, Buschwindröschen, Frühlingsenzian, Schlüsselblumen und Erdbeeren, die
sogar reife Früchte trugen. Ähnliche Beobachtungen wurden
auch im sehr milden Herbst 2006 gemacht.
31
Abbildung 2.15
Phänologischer Kalender 2014 von Rafz. Die Verteilung
zeigt die Vergleichsperiode 1981–2010. Das Datum des
Phänologischer
Kalender für die Station Rafz (1981−2010) und Saison 2014
aktuellen Jahrs wird als schwarzes Quadrat dargestellt
und je nach
zeitlicherfür
Einordnung
von Rafz
sehr früh
bis
Phänologischer
Kalender
die Station
(1981−2010)
und Saison 2014
sehr spät wird die Vergleichsperiode eingefärbt.
BucheAllgemeiner
− Allgemeiner Blattfall
Buche
Blattfall
− Allgemeine
Blattverfärbung
BucheBuche
Allgemeine
Blattverfärbung
Weinrebe − Weinlese
Weinrebe
Weinlese
Herbstzeitlose Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Herbstzeitlose
Blüte
VogelbeereAllgemeine
− Allgemeine Fruchtreife
Fruchtreife
Vogelbeere
Winterlinde Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Winterlinde
Blüte
Sommerlinde Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Sommerlinde
Blüte
Weinrebe Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Weinrebe
Blüte
Schwarzer
Holunder Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Schwarzer
Holunder
Blüte
Heuernte − Beginn
Heuernte
Beginn
Margerite Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Margerite
Blüte
Fichte −Nadelaustrieb
Nadelaustrieb
Fichte
Rosskastanie Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Rosskastanie
Blüte
Apfelbaum
−
Allgemeine
Blüte
Apfelbaum
Blüte
Birnbaum
− Allgemeine
Allgemeine
Blüte
Roter
− Allgemeine
Blüte
Roter
Holunder
Allgemeine
Blüte
Buche
−Holunder
Allgemeine
Blattentfaltung
Birnbaum
−
Allgemeine
Blüte
Birnbaum
Blüte
Kirschbaum
− Allgemeine
Allgemeine
Blüte
− Allgemeine
Blattentfaltung
BucheBuche
Allgemeine
Blattentfaltung
Löwenzahn
− Allgemeine
Blüte
Kirschbaum
−
Allgemeine
Blüte
Kirschbaum
Blüte
Wiesenschaumkraut
− Allgemeine
Allgemeine
Blüte
Löwenzahn
− Allgemeine
Blüte
Löwenzahn
Allgemeine
Blüte
Lärche
− Allgemeiner
Nadelaustrieb
Legende
Wiesenschaumkraut
− Allgemeine
Blüte
Wiesenschaumkraut
Allgemeine
Blüte
Haselstrauch
− Allgemeine
Blattentfaltung
Huflattich Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Huflattich
Blüte
Haselstrauch Allgemeine
− Allgemeine Blüte
Haselstrauch
Blüte
1.1.
1.1.
1.2.
JAN
1.2.
1.3.
FEB
1.3.
1.4.
MÄR
1.4.
1.5.
APR
1.5.
1.6.
MAI
1.6.
1.7.
JUN
1.7.
1.8.
JUL
1.8.
1.9.
AUG
1.9.
1.10.
SEP
1.10.
1.11.
OKT
1.11.
spät 15%
sehr spät 10%
Buschwindröschen
−
Allgemeine
Blüte
Buschwindröschen
Blüte
Haselstrauch − Allgemeine
Allgemeine
Blüte
normal 50%
Rosskastanie
− Allgemeine
Blattentfaltung
Rosskastanie
Allgemeine
Blattentfaltung
Huflattich
− Allgemeine
Blüte
früh 15%
sehr früh 10%
Lärche
Allgemeiner
Nadelaustrieb
Lärche
Allgemeiner
Nadelaustrieb
Rosskastanie
− −Allgemeine
Blattentfaltung
Haselstrauch
− Allgemeine
Blattentfaltung
Haselstrauch
Allgemeine
Blattentfaltung
Buschwindröschen
− Allgemeine
Blüte
1.12.
NOV
1.12.
DEZ
32
Pollensaison
Die Pollensaison der meisten allergenen Pflanzen begann im
Jahr 2014 früh bis sehr früh, da die Temperaturen von Januar
bis April deutlich zu mild waren. Intensiv war der Pollenflug von
Hasel, Birken und Gräser, nur schwach wer er für die Eschen
und für Ambrosia im Tessin. Die Pollensaison 2014 wird mit
dem 15-jährigen Mittel 1997–2011 verglichen.
Auf der Web-Seite der MeteoSchweiz zeigen Jahresgrafiken
der 14 wichtigsten allergenen Arten die mittlere tägliche Pollenbelastung für die Stationen des Schweizer Pollenmessnetzes. Während der Pollensaison werden die Grafiken wöchentlich aktualisiert.
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/phaenologie-und-pollen/pollenflug.html
Beginn der Pollensaison
Während den warmen Tagen vom 6.–9. Januar wurden in der
ganzen Schweiz die ersten Haselpollen gemessen. Verglichen
mit dem 15-jährigen Mittel von 1997–2011 gehörte dieses
Datum mit einem Vorsprung von rund 10 Tagen zu den früheren Jahren. Starke Belastungen traten auf der Alpennordseite
verbreitet ab dem 6. Februar auf, im Tessin hingegen schon in
der letzten Januardekade; beidseits der Alpen rund eine Woche früher als im Mittel. Milde Februar- und Märztemperaturen beschleunigten die Vegetationsentwicklung, so dass die
Birkenpollensaison bereits zwischen dem 17. und 20. März
begann. Im Tessin waren das 7–9 Tage und auf der Alpennordseite 10–14 Tage früher als im Mittel. Das Startdatum war
das zweit- bis fünftfrüheste innerhalb der Vergleichsperiode.
Einen noch früheren Beginn zeigten die Jahre 1997, 2002 und
vor der Vergleichsperiode auch 1990 und 1994.
Eschenpollen waren ab Mitte März in der Luft, an einigen Stationen früher, an andern später als im Mittel. Im April begann
die Buchenpollensaison 6–13 Tage und die Eichenpollensaison 11–16 Tage früher als im Mittel. Bei der Buche war es das
zweitfrüheste Jahr, bei der Eiche das früheste bis zweitfrüheste
Jahr nach 2011 und teilweise 2007. Sehr früh begann auch die
Gräserblüte. In Locarno wurden ab Mitte März und auf der Alpennordseite ab Mitte April regelmässig Gräserpollen gemessen, wenn auch noch in geringen Konzentrationen. Im Tessin,
in Basel und Luzern war dies so früh wie noch nie während
der 15-jährigen Vergleichsperiode 1997–2011.
Der Grund für die sehr frühe Entwicklung der Gräser lag bei den
sehr milden Temperaturen im März und April. Bereits ab dem
10. April wurden im Tessin starke Gräserpollenbelastungen gemessen, auch das rekordfrüh mit einem Vorsprung von 24–26
Tagen. Der Blühbeginn von Beifuss und Ambrosia im Sommer
variiert allgemein nur wenig: ab Mitte Juli traten Beifusspollen
und ab Ende der ersten Augustwoche Ambrosiapollen auf.
Dauer der Pollensaison
Aufgrund des frühen Blühbeginns dauerte die Haselpollensaison bis zu zwei Wochen länger als im Mittel der Vergleichsperiode. Der letzte Tag mit starkem Haselpollenflug wurde erst
zwischen dem 6. und 15. März gemessen, wenige Tage später
als im Mittel. Die Dauer der Erlenpollensaison hingegen unterschied sich kaum vom Mittel. Extrem kurz und schwach war
in diesem Jahr die Eschenpollensaison. Die Birkenpollensaison
war an den Westschweizer Stationen kürzer als im Mittel, sehr
deutlich in Lausanne und Neuchâtel, jedoch in der Zentral- und
Ostschweiz leicht länger als im Mittel. Regnerisches Wetter be-
33
endete die Birkenpollensaison ab dem 20. April in der Westschweiz einige Tage früher als in der Zentral- und Ostschweiz.
Die Dauer der Gräserpollensaison war von Station zu Station
stark unterschiedlich: lang war die Saison in Luzern, Buchs, Bern,
Lugano und Visp, kürzer als im Mittel war sie in Genève, Lausanne, Neuchâtel und Münsterlingen. Dabei spielte vor allem
das Enddatum (hier gewählt der letzte Tag mit mässiger Belastung) eine Rolle, das je nach Station entweder schon Mitte
Juli oder erst nach Mitte August auftrat.
Intensität der Pollensaison
Sehr auffällig war in diesem Jahr die extrem schwache Eschenpollensaison. An vielen Stationen wurde das schwächste Eschenpollenjahr seit Messbeginn registriert. Dabei wiesen zehn Stationen höchstens mässige Pollenbelastungen auf. Die Gründe
für diese schwache Eschenblüte war die sehr hohe Pollenproduktion im Vorjahr, so dass im aktuellen Jahr die noch vorhandenen essentiellen Nährstoffe zur Blütenreife nicht gereicht
haben. Möglicherweise spielte auch der Befall der Eschen mit
dem Pilz des Eschentriebsterbens (Chalara fraxinea), der sich in
der Schweiz seit wenigen Jahren ausbreitet, eine Rolle. Ebenfalls sehr schwach war die Pollenproduktion der Edelkastanie
im Tessin mit der geringsten je gemessenen Pollenmenge.
Der Grund dafür ist der starke Befall der Bäume mit der Edelkastanien-Gallwespe. Eine intensivere Pollensaison als normal
wiesen Hasel-, Birken- und Gräserpollen auf; besonders stark
war die Birkenpollensaison im Tessin. Gleichzeitig wie die Birken blühten die Hagebuchen sehr stark während den warmen
Tagen von Ende März bis Mitte April. Die Kombination dieser
beiden Arten führte zu einem häufigeren Auftreten von Pollenasthma in diesem Jahr. Die Beifusspollensaison im Wallis lag
im Bereich des Mittels, während die Ambrosiapollensaison in
Genf im Bereich des Mittels lag, im Tessin jedoch erneut eher
schwach war. Der Grund dafür ist vermutlich wie im letzten
Jahr das Vorkommen eines Käfers (Ophraella communa) in
Norditalien und im Tessin, welcher die Ambrosiapflanzen befällt und sie stark schädigt.
Gräser (Poaceae): Luzern (460 m)
Pollenkonzentration [m−3]
Pollenkonzentration pro m3
2014
400
400
Abbildung 2.16
Verlauf der Gräserpollensaison 2014 in Luzern
300
300
(oben) und der Eschenpollensaison 2014 in Genf
(unten) im Vergleich zum
15-jährigen Mittel von
200
200
1997–2011 (blaue Kurve).
In Luzern begann die
Gräserpollensaison am
100
100
9. April so früh wie noch
nie seit Messbeginn. Die
Esche (Fraxinus): Genève (380 m)
00
März
MÄR
April
APR
Mai
MAI
Juni
JUN
2014
Pollenkonzentration pro m3
© MeteoSchweiz
400
400
Pollenkonzentration [m−3]
Juli
JUL
August
AUG
Eschenpollensaison 2014
September
SEP
poll.seasonclim 0.12 / 29.01.2015, 14:58
300
300
200
200
100
100
00
Januar
JAN
© MeteoSchweiz
Februar
FEB
März
MÄR
April
APR
Mai
MAI
Juni
JUN
poll.seasonclim 0.12 / 27.03.2015, 14:26
war in der ganzen Schweiz
extrem schwach.
34Erster Hochdrucktag nach einem Störungsdurchgang.
Tagsüber sind zahlreiche Quellwolken entstanden,
zum Sonnenuntergang trocknen diese allmählich ab.
Mittellegi-Route auf den Eiger, Berner Oberland.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Ulrich
35
3| Besonderheiten 2014
3.1
Wärmstes Jahr seit Messbeginn
36
Die Jahrestemperatur 2014 lag in der Schweiz im landesweiten Mittel 2.06 Grad über der Norm 1961–1990. Damit wurde
der bisherige Rekordüberschuss von 2.03 Grad aus dem Jahr
2011 minim übertroffen (Abbildung 3.1). Auf Grund des extrem
geringen Unterschiedes von nur 0.03 Grad sind unter Berücksichtigung von immer vorhandenen Messungenauigkeiten die
Jahre 2014 und 2011 grundsätzlich als gleich warm zu betrachten. Um auf ein ähnlich warmes Jahr zu treffen muss man 20
Jahre zurückblicken: 1994 erreichte der Jahresüberschuss 1.87
Grad im Vergleich zur Norm 1961–1990.
Zur grossen Wärme 2014 trugen elf der zwölf Monate mit überdurchschnittlichen Temperaturen bei. Nur die Augusttemperatur
blieb geringfügig unter der Norm 1961–1990. Markante Wärmeextreme im Jahresverlauf 2014 waren das drittwärmste erste
Halbjahr sowie der zweitwärmste Herbst seit Messbeginn 1864.
Die Jahrestemperatur 2014 erreichte vor allem an den Messstandorten nördlich der Alpen und in den Alpen Rang 1 oder 2. Im
Tessin wurde meist das zweit- bis viertwärmste Jahr verzeichnet.
Die Jahre 2014 und 2011 waren wohl die wärmsten Kalenderjahre in der Messreihe seit 1864. Objektiv betrachtet ist aber
das Kalenderjahr eine zufällige Wahl einer 12-Monatsperiode.
Werden alle möglichen 12-Monatsperioden betrachtet, ergeben sich deutlich höhere Jahresüberschüsse, wie dies bereits
im Klimareport 2011 festgehalten wurde [30]. So brachten die
Perioden von Juni 2006 bis Mai 2007 und von Juli 2006 bis
Juni 2007 den bisher grössten Temperaturüberschuss von 2.8
Grad gegenüber der Norm 1961–1990. Zwischen 2002 und
2004 sowie von April 1947 bis März 1948 sind 12-Monatsperioden mit ähnlichen Temperaturüberschüssen wie 2014 und
2011 zu finden.
Abbildung 3.1
Langjähriger Verlauf der
Jahres-Temperatur gemittelt über die gesamte
Abweichung oC
Jahrestemperatur Schweiz 1864−2014
jährliche Abweichung der
Temperatur von der Norm
1961-1990 (rot = positive
Abweichungen, blau =
negative Abweichungen).
Die schwarze Kurve zeigt
das 20jährige, gewichtete
Mittel. Die schwarze unterbrochene Linie zeigt die
Norm 1981–2010, welche
0.8 Grad höher liegt als
Abweichung °C
Schweiz. Dargestellt ist die
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
2.5
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0.00.0
0.5
−0.5
-1.0
−1.0
-1.5
−1.5
-2.0
−2.0
1880
1880
1900
1900
1920
1920
die Norm 1961–1990.
Als Datenbasis dienen 12
homogenen Messreihen
der Schweiz.
Jahre über dem Durchschnitt 1961−1990
Jahre unter dem Durchschnitt 1961−1990
20−jähriges gewichtetes Mittel (Gauss Tiefpassfilter)
Durchschnitt 1981−2010
© MeteoSchweiz
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
3.2
Enorme Neuschneesummen im Süden
Die ab Mitte Dezember 2013 häufigen Südwest- und Südlagen
brachte auf der Alpensüdseite enorme Regen oder Schneemengen. Lugano verzeichnete mit Abstand den niederschlagsreichsten Winter seit Messbeginn vor 151 Jahren. Gefallen sind
hier 698 mm, das ist knapp ein Drittel mehr als im bisherigen
Rekordwinter 1950/1951. In Locarno-Monti fielen im aktuellen Winter sogar 754 mm Niederschlag. Der Rekordwinter
1950/1951 lieferte hier mit 722 mm etwas weniger.
37
Mehr Neuschnee als im Oberengadin gab es diesen Winter in
den Tessiner Bergen. Am Messstandort Bosco-Gurin fiel von
Dezember 2013 bis Februar 2014 eine Neuschneesumme von
6.84 m. Das ist der höchste Wert in der seit 1961 verfügbaren
Messreihe (Abbildung 3.3).
Mit dem vielen Niederschlag kam in den Bergen der Alpensüdseite grosse Winter-Neuschneesummen zusammen. Am
Messstandort Segl-Maria im Oberengadin waren es in den drei
Monaten Dezember 2013 bis Februar 2014 rund 4 m. Das ist
der zweithöchste Wert in der 151jährigen Messreihe. Der Rekordwinter 1950/1951 brachte hier allerdings mit 6.85 m eine
weit grössere Neuschneemenge (Abbildung 3.2).
Neuschneesumme in m
Neuschneesumme m
Neuschneesumme Dez., Jan., Feb.
Segl-Maria 1864/65 ‒ 2014/15
77
Abbildung 3.2
Neuschneesumme in den
66
Wintermonaten Dezember
55
bis Februar am Messstand-
44
ü.M.) für die Messperiode
ort Segl-Maria (1804 m
1864/65 bis 2013/14.
33
22
11
00
1860
1860 1870
1870 1880
1880 1890
1890 1900
1900 1910
1910 1920
1920 1930
1930 1940
1940 1950
1950 1960
1960 1970
1970 1980
1980 1990
1990 2000
2000 2010
2010
Neuschneesumme in m
Neuschneesumme m
Neuschneesumme Dez., Jan., Feb.
Bosco Gurin 1961/62 ‒ 2013/14
77
66
Abbildung 3.3
55
Neuschneesumme in den
44
Wintermonaten Dezember
33
ort Bosco-Gurin (1486 m
bis Februar am Messstandü.M.) für die Messperiode
22
1961/62 bis 2013/14.
11
00
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
38
Abbildung 3.4
Sonnenstunden in der
Hochsommerperiode Juli-
3.3
Rekord-Sonnenarmut im Hochsommer
3.4
Rekordniederschlag im Juli
Während der Juni in der ganzen Schweiz überdurchschnittlich
viel Sonne brachte, sorgte das anhaltend regnerische Juliwetter ausgerechnet zur Hauptferienzeit in der Region Genfersee,
im Wallis, im Berner Oberland, auf der Alpensüdseite und im
Oberengadin für eine Rekord-Sonnenarmut.
Der Juli 2014 zeigte sich in vielen Gebieten extrem niederschlagsreich [31]. Die Niederschlagssummen erreichten in der
Westschweiz, im Wallis, am westlichen und zentralen Alpennordhang sowie im Südtessin meist zwischen 200 und 300
Prozent der Norm 1981–2010.
Im August registrierte das Tessin erneut eine Rekord-Sonnenarmut. Vom Genferseegebiet über das Wallis bis ins Tessin ergab
sich schliesslich für die Hochsommerperiode Juli-August mit
nur gerade 360 Sonnenstunden ein massiver SonnenarmutsRekord. Hier fehlten rund 140 Sonnenstunden oder zwischen
ein und zwei Wochen voller Sonnenschein im Vergleich zu einer
durchschnittlichen Juli-August Periode, welche in dieser Region
rund 500 Sonnenstunden liefert.
Insbesondere westlich der Reuss wurden an zahlreichen Messstationen neue Rekordsummen für den Monat Juli gemessen.
Aber auch in der Ostschweiz gab es punktuell neue Juli-Höchstwerte. Beeindruckend ist die extreme Juli-Summe von 523 mm
am Messstandort Les Avants oberhalb Montreux. Das entspricht
rund dem dreifachen der normalen Julimenge. Dagegen sieht
der bisherige Rekord vom Juli 2007 mit 366 mm schon fast
bescheiden aus (Abbildung 3.5). Für Les Avants liegen Daten
seit 1974 vor. An der Messstelle Escholzmatt im Entlebuch fielen 452 mm Regen. Der bisherige Rekord-Juli 2007 lieferte
knapp 130 mm weniger. Daten sind hier seit 1959 verfügbar.
Für die Messstandorte Les Avants (Abbildung 3.5) und Escholzmatt waren es zugleich die höchsten Monatssummen überhaupt, das heisst kein anderer Monat brachte hier in der verfügbaren Messperiode mehr Niederschlag. Dasselbe gilt für rund
40 Messstandorte der Schweiz. Das mag die Bedeutung der
Niederschlagsmengen im Juli 2014 unterstreichen.
August 1959–2014
gemittelt über die Region
Genfersee-Wallis-Tessin. Der
Normwert 1981–2010 liegt
bei 503 Sonnenstunden
(schwarze unterbrochene
Linie). Zur Beachtung: Die
vertikale Achse beginnt
bei 300.
Sonnenscheindauer in h
Sonnenscheindauer h
Sonnenscheindauer Juli – August 1959–2014
Mittel Süd- und Südwestschweiz
600
600
550
550
500
500
450
450
400
400
350
350
300
300
1960
1960
1965
1965
1970
1970
Abbildung 3.5
Höchste Monatsniederschlagssumme pro Jahr
(blaue Säulen) und jährliche
Juli-Summe (weisse Dreiecke)
in der 40jährigen Messreihe
1975
1975
1980
1980
1985
1985
1990
1990
1995
1995
2000
2000
2005
2005
2010
2010
2015
2015
600.0
600
Niederschlag mm
1955
1955
Am meisten Niederschlag brachte der Juli 2014 mit 555 mm
am Messstandort Schwägalp am Fusse des Säntis. Der bisherige Julirekord von 1993 lag hier bei 488 mm. Bezüglich aller
Monate erreicht der Juli 2014 Rang 3. Daten sind vom Messstandort Schwägalp bis 1972 zurück verfügbar.
mm
500.0
500
400.0
400
Les Avants oberhalb Montreux. Die Monatssumme vom
300.0
300
Juli 2014 liegt mit 523 mm
weit über der bisher
höchsten Monatssumme
200.0
200
von 388 mm, welche im
100.0
100
0.00
OKT 101974
- 1974
- 1975
JUN 61975
- 1976
JUL 71976
- 1977
APR 41977
- 1978
JUN 61978
- 1979
JAN 11979
- 1980
JUN 61980
- 1981
OKT 101981
- 1982
JUN 61982
- 1983
MAI 51983
- 1984
SEP 91984
- 1985
JUN 61985
- 1986
AUG 81986
- 1987
JUN 61987
- 1988
MÄR 31988
- 1989
APR 41989
- 1990
JUN 61990
- 1991
JUN 61991
- 1992
OKT 101992
- 1993
JUL 71993
- 1994
MAI 51994
- 1995
MAI 51995
-1996
NOV111996
- 1997
JUL 71997
- 1998
APR 41998
- 1999
FEB 21999
- 2000
JUL 72000
-2001
MÄR 32001
- 2002
AUG 82002
- 2003
OKT 102003
- 2004
AUG 82004
- 2005
AUG 82005
- 2006
AUG 82006
- 2007
MAI 52007
- 2008
APR 42008
- 2009
JUL 72009
- 2010
AUG 82010
- 2011
DEZ 122011
- 2012
DEZ 122012
- 2013
MAI 52013
- 2014
JUL 72014
September 1984 fiel.
3.5
November-Hochwasser im Tessin
Das November-Hochwasser im Tessin folgte auf einige Monate mit sehr ungewöhnlicher Witterung und machte das Jahr
2014 zu einer Ausnahmeerscheinung in den über 150 Jahren
der meteorologischen Aufzeichnungen in der Region. Seit mehr
als zehn Jahren war es im Tessin nicht mehr zu Überschwemmungen und Hochwassern dieses Ausmasses gekommen.
Trotz der lokal gemessenen Spitzenniederschlagsmengen gehörte das Hochwasser am Lago Maggiore jedoch nicht zu den
stärksten, die je aufgezeichnet wurden.
Die Niederschlagsperiode hielt beinahe ohne Unterbrechung
16 Tage an – vom 2. bis zum 17. November. Die Niederschläge
dauerten, je nach Messstation, 14–15 Tage und sorgten für insgesamt 200–240 Stunden Regen. Die höchsten Regenmengen
pro Stunde erreichten 8–9 mm am Alpenrand und 10–12 mm
im mittleren und südlichen Tessin. Der Maximalwert von 15–17
mm wurde am Nachmittag des 5. November in der Region um
Lugano und im Malcantone erreicht. Während die drei Hauptstörungsgebiete die Alpen überquerten, konnten drei Niederschlagsspitzen festgestellt werden: am 4.–5., 10.–12. und am
15. November. In der ersten Phase wurden die Niederschläge
vor allem im Sottoceneri von anhaltenden Schirokko-Winden begleitet (mit Höchstgeschwindigkeiten von 68 km/h in Lugano).
Die Schneefallgrenze blieb selbst bei den stärksten Niederschlägen mit 1000 m im nördlichen Tessin und 2000 m im Zentrum
und im Süden relativ hoch.
Der niederschlagreiche November folgte auf einen bereits stark
verregneten Oktober. Die Gesamtmenge der beiden Monate
stellt den höchsten jemals gemessenen Wert für Locarno-Monti
(1059 mm) dar und den zweithöchsten in der Wetterstation von
Lugano (743 mm, nach den 920 mm aus dem Jahr 1896). Diese
beiden Messstationen verfügen über homogenisierte Datenreihen, die in Locarno-Monti bis ins Jahr 1883 und in Lugano bis
1864 zurückreichen. Auch Camedo, das sich in der regenreichsten Region des Tessins befindet, zeigt interessante Messdaten
im Hinblick auf Starkregenereignisse – auch wenn diese Datenreihen nur bis 1901 zurückreichen und nicht homogenisiert sind.
Auch dort wurde mit 1617 mm ein neuer Höchstwert erreicht
(immer bezogen auf die beiden Monate Oktober/November).
Weitere Jahre, in denen diese beiden Monate extrem regenreich
waren, sind 1935, 1926, 2000 und 2002. Absolut gesehen sind
dies keine Spitzenwerte für die monatlichen oder zweimonatigen Niederschlagsmengen. Laut dem von Zeller et al. 1980 erstellten Diagramm ist die im November in Lugano gemessene
Niederschlagsmenge von 587 mm etwa alle 35–40 Jahre zu
erwarten. Die Stationen von Camedo und Mosogno registrierten (am 4. November) Tageshöchstniederschlagsmengen von
257 bzw. 229 mm, während an den anderen Messstationen
39
Höchstwerte zwischen 100 und 200 mm festgestellt wurden.
Diese Werte werden etwa alle 5 bis 10 Jahre erreicht.
Die stärksten Niederschläge traten am Nordufer des Lago Maggiore, im Centovalli und in den Tälern von Onsernone, Maggia und Verzasca auf, während das Blenio-Tal und der Bezirk
Moesa deutlich weniger Regen abbekamen. In einem Zeitraum
von 16 Tagen wurden auch in der Vergangenheit selten solch
grosse Niederschlagsmengen festgestellt: In den weniger stark
betroffenen Gebieten fielen ca. 450 mm Regen, während die
Messstation Camedo sogar über 1000 mm aufzeichnete. Diese
Werte entsprechen der drei- bis fünffachen Regenmenge, die
normalerweise für den Monat November üblich ist. Die 538
mm von Lugano stellen den höchsten jemals gemessenen Wert
in einem vergleichbaren Zeitraum dar, während die 1080 mm
von Camedo bereits 1993 (1202 mm) und 2002 (1139 mm)
überschritten wurden.
Das Hochwasser vom November wies eine ähnliche meteorologische Typologie wie die vorherigen grösseren Überschwemmungen aus den Jahren 1993, 2000 und 2002 auf, obschon
die Auswirkungen auf die Landschaft jedes Mal unterschiedlich
waren. Mit 271,76 m ü. d. M. blieb der Luganer See nur 10 cm
unter dem Höchststand von 2002, während das Hochwasser
am Lago Maggiore sich alles in allem in Grenzen hielt. Statistisch gesehen tritt ein Wasserstand von 196,42 m ü. d. M. wie
der vom 16. November oder höher durchschnittlich alle zehn
Jahr auf. Dagegen war der Zeitraum seit der vorletzten Überschwemmung ungewöhnlich lang: Seit 2004 hatte der Lago
Maggiore den Höchststand von 195,50 m ü. d. M. nicht mehr
überschritten. In der etwa 160 Jahre währenden Statistik mit
verlässlichen Messdaten gab es nur einmal einen Zeitraum von
9 Jahren ohne Hochwasser, nämlich zwischen 1908 und 1916.
In den (bekanntermassen trockenen) 1940er Jahren dagegen
lagen nur 8 Jahre zwischen zwei Hochwasserereignissen.
Foto: Marco Omini
Abbildung 3.6
Die Brissago-Inseln am
13. November 2014: Der
See überflutete die niedrig
gelegenen Bereiche des
botanischen Gartens.
Der Wasserstand lag mit
196,38 m ü. d. M. nur
wenige Zentimeter unter
dem drei Tage später
erreichten Höchststand.
40Bei unsicherer Wetterlage besteigen Stephan Siegrist
und Dani Arnold das Nesthorn, Wallis, 3822 m ü.M.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Senf
41
4| Globales Klima und Wetterereignisse
42
Weltweit war das Jahr 2014 das wärmste seit Messbeginn 1850.
Überdurchschnittliche Jahresmitteltemperaturen wurden auf dem
grössten Teil der Land- und Wasserflächen gemessen. Grössere
Gebiete mit unterdurchschnittlichen Jahresmitteltemperaturen
waren vor allem im zentralen Nordamerika, im zentralen Nordatlantik und Nordpazifik sowie regional in den Meeresgebieten
rund um die Antarktis zu finden. Die folgende Zusammenstellung
basiert hauptsächlich auf dem jährlichen Klimastatus-Bericht der
Welt Meteorologie Organisation (WMO) [25].
4.1
Globale Rekordwärme
Mit einem globalen Rekordüberschuss von 0.57 Grad [32] fügt
sich das Jahr 2014 nahtlos in die ununterbrochene Serie sehr
warmer Jahre seit Ende des 20. Jahrhunderts ein. Knapp dahinter reihen sich das Jahr 2010 mit einem Überschuss von 0.55
Grad sowie die Jahre 2005 und 1998 mit je einem Überschuss
von 0.54 Grad ein. Alle erwähnten Temperaturabweichungen
beziehen sich auf die Norm 1961–1990.
Die grössten regionalen positiven Abweichungen (2 bis 5 Grad
im Vergleich zur Norm 1961–1990) zeigt ein grosse Gebiet vom
nördlichen Afrika über den Nahen und Mittleren Osten und Europa bis in den Nordatlantik, sowie ein weiteres Gebiet von Ostchina über Ostrussland bis nach Alaska und den Nordostpazifik.
Die grössten negativen Abweichungen (-0.5 bis -2 Grad im
Vergleich zur Norm 1961–1990) wurde in der Region von
den Grossen Seen bis nach Zentralkanada sowie in einzelnen
Meeresregionen rund um die Antarktis beobachtet [25]. Auffallend ist einmal mehr, dass die Nordhemisphäre von der überdurchschnittlichen Wärme 2014 deutlich stärker betroffen war
als die Südhemisphäre.
Die Trends der globalen Jahrestemperatur zeigt Tabelle 4.1. Die
Gesamtänderung der globalen Temperatur (Land und Wasser)
von 1864–2014 beträgt +0.80 Grad. Die globale Durchschnittstemperatur liegt bei rund 14 Grad. Das übergeordnete Muster
in der langjährigen globalen Temperaturentwicklung mit der
Häufung sehr warmer Jahre in jüngster Zeit findet sich auch
in der Temperaturreihe der Schweiz (Abbildung 5.1). Die Temperaturänderung in der Schweiz verläuft also im Wesentlichen
parallel zur globalen Temperaturentwicklung.
43
Abbildung 4.1
Langjähriger Verlauf der globalen Mitteltemperatur (Land- und Wasserflächen). Dargestellt ist
die jährliche Abweichung der Temperatur von der Norm 1961–1990 (rot = positive Abweichungen,
blau = negative Abweichungen). Die schwarze Kurve zeigt das 20jährige, gewichtete Mittel.
oC
Abweichung zurAbweichung
Norm in °C
Daten: University of East Anglia, 2015 [14], neuer Datensatz HadCRUT4-gl.
1.0
1.0
0.5
0.5
0
0.0
-0.5
-0.5
-1.0
-1.0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
2020
2020
Tabelle 4.1
Trends der globalen Jahrestemperatur in den Perioden 1864–2014, 1900–2014 und 1961–2014, berechnet für die
Land- und Wasseroberflächen insgesamt. Daten: University of East Anglia, 2015 [14], neuer Datensatz HadCRUT4-gl.
Periode
°C/10 Jahre
°C/100 Jahre
1864–2014
+0.05
+0.53
1901–2014
+0.08
+0.77
1961–2014
+0.14
4.2
El Niño und La Niña
44
MEI-Index
MEI-Index
Ab April 2014 wechselte die Situation im äquatorialen Pazifik
von schwachen La Niña Bedingungen (kalte Klimaanomalie) zu
einem mässig starken El Niño Ereignis (warme Klimaanomalie)
[26]. Ähnliche moderate El Niño Ereignisse sind in den letzten
15 Jahren mehrmals aufgetreten.
44
33
22
11
00
-1
-1
-2
-2
-3
-3
1950
1950
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
Abbildung 4.2
Mulitivariater El Niño Southern Oscillation Index (MEI) 1950–2014. Rot sind die Indexwerte der El Niño
Phase (Warmphase), blau die Indexwerte der La Niña Phase (Kaltphase) dargestellt. Der MEI setzt sich zusammen aus dem Bodendruck, der ost-west- und nord-süd-Komponenten des Bodenwindes, der Meeresoberflächentemperatur, der Lufttemperatur auf Meereshöhe sowie des Bewölkungsgrades. Die Messungen
erfolgen im äquatorialen Pazifik. Die Daten sind verfügbar unter [26].
4.3
Besondere Ereignisse
4.4
Arktisches und antarktisches Meereis
In Europa zeigten die ersten zehn Monate des Jahres 2014 verbreitet überdurchschnittliche Temperaturen. Zum Teil lagen die
Monatstemperaturen mehr als 2 Grad über der Norm 1961–
1990. Die Januar-September Periode war in Europa vielerorts
die wärmste seit Messbeginn. Die anhaltend überdurchschnittlichen Temperaturen führten in mehreren Europäischen Ländern schliesslich zum wärmsten Jahr seit Messbeginn. In Südamerika war es regional die zweitwärmste, in Australien die
fünftwärmste Januar-Oktober Periode.
Die Fläche des arktischen Meereises schrumpfte während der
sommerlichen Schmelzperiode 2014 auf die sechst geringste
Ausdehnung in der verfügbaren Satelliten-Messreihe seit 1979.
Die sommerliche Minimalausdehnung von 5.02 Mio km2 war
praktisch identisch wie im Vorjahr 2013 mit 5.10 Mio km2. Das
sommerliche Minimum 2014 wurde kurz nach Mitte September 2014 erreicht und kam nur auf 80% der Norm 1981-2010.
Während des winterlichen Maximums von 14.91 Mio km2 im
März 2014 erreichte die arktische Eisfläche 96 Prozent der
Norm 1981–2010.
In Nordamerika hingegen lag die Januar-Oktober Temperatur
verbreitet unter dem Durchschnitt. Im Mittleren Westen und im
Mississippi Gebiet war es eine der zehn kältesten Januar-Oktober Perioden seit Messbeginn. Eine anhaltende winterliche
Kaltphase führte Anfang März zur zweitgrössten Eisfläche auf
den Grossen Seen seit Messbeginn vor 40 Jahren. Kalifornien
auf der pazifischen Seite des Nordamerikanischen Kontinents
erlebte demgegenüber die wärmste Januar-Oktober Periode
seit Messbeginn.
In der Region Hongkong wurde der wärmste Juni und der
wärmste Juli seit Messbeginn registriert. Die Messreihen gehen hier bis 1884 zurück. Eine Hitzewelle erfasste Südamerika
im Oktober. Betroffen waren vor allem Argentinien, Brasilien,
Bolivien und Paraguay. In diesen Gebieten war es der wärmste
Oktober in den verfügbaren Messreihen.
Die nordatlantische tropische Wirbelsturmaktivität lag unter der
Norm 1981–2010. Erstmals seit August 2012 wurde die USKüste wieder von einem tropischen Wirbelsturm getroffen. Im
Ostpazifik lag die tropische Wirbelsturmaktivität über der Norm,
im Westpazifik leicht unter der Norm 1981–2010. Im August
wurde Hawaii im Ostpazifik erstmals seit dem Jahr 1992 wieder von einem tropischen Sturm getroffen. Die indischen und
australischen Wirbelsturmregionen zeigten 2014 leicht unterdurchschnittliche Aktivitäten.
Rund um die Antarktis wurde im September 2014 mit 20.11
Mio km2 bereits im dritten Jahr in Folge eine rekordgrosse
winterliche Meereisfläche beobachtet. Dies, nachdem auch
die sommerliche antarktische Meereisfläche 2013/2014 erneut
eine Rekordgrösse erreichte. Auch für die Region Antarktis sind
Satelliten-Messdaten seit 1979 verfügbar.
45
46
erat, sed diam voluptua. At
vero eos et accusam et justo
Herbstliche Hochdrucklage;
von einer
Nordeuropa
duo dolores
et eaüber
rebum.
Stet
47
ziehenden Warmfront
paar Schleierwolken
clitawerden
kao seaein
takimata
sanctus
zu den Alpen geführt.
Siegristdolor
am NiederhornestStephan
Lorem ipsum
sit
Gemmenalphorn, Berner Oberland.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Senf
5| Klimamonitoring
Das Kapitel Klimamonitoring (Klimabeobachtung) gibt einen Überblick zur langjährigen Klimaentwicklung in der Schweiz mit Bezug
zum aktuellen Berichtsjahr. Für die Hauptparameter Temperatur und
Niederschlag kann die Klimaentwicklung seit Aufnahme der offiziellen
Messungen im Winter 1863/64 nachgezeichnet werden. Für die
meisten übrigen Parameter liegen bereinigte Messreihen ab 1959 vor.
48
Gegliedert wird das Kapitel nach der GCOS-Struktur (Global
Climate Observing System) der essentiellen Klimavariablen
[22]. Behandelt werden die Bereiche Atmosphäre und Landoberfläche (Tabelle 5.1), und daraus als Schwerpunkt der Teilbereich bodennahe Beobachtungen. Es handelt sich dabei um
die klassischen Messreihen von Temperatur und Niederschlag
und die daraus abgeleiteten Parameter. Um bei den einzelnen
Parametern den Fokus möglichst direkt auf der Klimaentwicklung zu haben, werden die Datengrundlagen und Methoden
gesondert im Abschnitt 5.3 behandelt.
Tabelle 5.1
Essentielle Klimavariablen
Bereich
Atmosphäre
Essentielle Klimavariablen
Bodennah
Lufttemperatur, Niederschlag, Luftdruck, bodennahe Strahlungsbilanz, Windgeschwindigkeit,
Windrichtung, Wasserdampf
Freie Atmosphäre
Strahlungsbilanz (inkl. Sonnenstrahlung), Temperatur, Windgeschwindigkeit, Windrichtung,
Wasserdampf, Wolken
Zusammensetzung
Kohlendioxid, Methan, Ozon, weitere Treibhausgase, Aerosole, Pollen
Oberfläche
Oberflächentemperatur, Salzgehalt, Meereshöhe, Meereszustand, Meereis, Strömung,
biologische Aktivität, Partialdruck des Kohlendioxids
Zwischen- und
Tiefenwasser
Temperatur, Salzgehalt, Strömung, Nährstoffe, Kohlenstoff, Spurenstoffe, Phytoplankton
gemäss GCOS Second
Adequacy Report [24],
ergänzt mit den für die
Schweiz zusätzlich relevanten Variablen. Aus [22].
Ozean
Landoberfläche
Abfluss, Seen, Grundwasser, Wassernutzung, Isotope, Schneebedeckung, Gletscher
und Eiskappen, Permafrost, Albedo, Oberflächenbedeckung (inkl. Vegetationstyp),
Blattflächenindex, photosynthetische Aktivität, Biomasse, Waldbrand, Phänologie
49
Die Temperatur und der Niederschlag stellen gemäss GCOS
zwei Hauptindikatoren für die Veränderungen des Klimas dar
[22]. Daraus abgeleitet hat die Welt Meteorologie Organisation
(WMO; World Meteorological Organization) ein Set von spezifisch definierten Klimaindikatoren [4] mit dem Ziel, die Entwicklung des Temperatur- und Niederschlagsregimes detailliert
und global einheitlich zu erfassen, wie z.B. die Frosthäufigkeit
oder die Häufigkeit von starken Niederschlägen (Bereich Atmosphäre, bodennah). Zusätzlich werden hier weitere für die
die für ein Alpenland wichtige Schneebedeckung (Bereich
Landoberfläche). Gemäss Empfehlung der WMO ist bei Analysen zur Klimaentwicklung die Normperiode 1961–1990 zu
verwenden [4], [28]. In diesem Kapitel wird diese Empfehlung
entsprechend umgesetzt.
Schweiz spezifische Klimaindikatoren diskutiert, unter anderem
Bezeichnung
Typ
Definition
Bedeutung/Charakteristik
Tabelle 5.2
Temperatur
Temperatur
Tagesmitteltemperatur konventionell
(Morgen bis Morgen) aggregiert auf
Monats- und Jahrestemperatur
Hauptindikator für die Veränderungen des Klimas und
essentielle Klimavariable [22].
Verwendete Klimaindika-
Frosttage
(WMO)
Temperatur
Tage des Kalenderjahres mit
minimaler Temperatur
Tmin < 0°C
Die Anzahl Frosttage ist hauptsächlich von der Höhenlage der Station abhängig. Als guter Klimaindikator
vor allem in höheren Lagen verwendbar.
Sommertage
(WMO)
Temperatur
Tage des Kalenderjahres mit
maximaler Temperatur
Tmax ≥ 25°C
Die Anzahl Sommertage hauptsächlich von der
Höhenlage der Station abhängig. Als guter Klimaindikator vor allem in tiefen Lagen verwendbar.
Nullgradgrenze
Temperatur
Höhenkote mit der Temperatur Null
Grad, bestimmt auf der Basis von
Messwerten von Bodenmessstationen
und mit Ballonsondierungen
Die Höhenlage der Nullgradgrenze ist ein Mass für
den Wärmeinhalt der Atmosphäre im Höhenprofil.
Niederschlag
Niederschlag
Tagessumme konventionell
(Morgen bis Morgen) aggregiert
auf Monats- und Jahressummen
Hauptindikator für die Veränderungen des Klimas und
essentielle Klimavariable [22].
Tage mit starkem
Niederschlag
(WMO)
Starkniederschlag
Tage des Kalenderjahres
mit Tagesniederschlag
P ≥ 20 mm
Die Schwelle von mehr als 20 mm darf nicht gleichgestellt werden mit seltenen Extremniederschlägen.
Ereignisse von 20 mm werden in der Schweiz jedes
Jahr mehrmals registriert.
Niederschlag der
sehr nassen Tage
(WMO)
Starkniederschlag
Niederschlagssumme der Tage im
Kalenderjahr, an welchen der
Tagesniederschlag P > 95tes Perzentil
der Tagesniederschläge erreicht
(Referenz: 1961–1990)
Ein Tag gilt als sehr nass, wenn seine Niederschlagssumme grösser ist als die im langjährigen Durchschnitt 18 nassesten Tage im Jahr.
Max. Anzahl
zusammenhängender
Trockentage (WMO)
Niederschlag
Maximale Anzahl zusammenhängender Tage des Kalenderjahres,
für welche der Tagesniederschlag
P < 1 mm ist
Ununterbrochene Periode mit hintereinander
folgenden Trockentagen, von denen jeder weniger
als 1 mm Niederschlag aufweist.
Trockenheitsindex
Niederschlag
SPEI (standardized precipitation
evapotranspiration index)
Abweichung von der mittleren
klimatischen Wasserbilanz (Differenz
von Niederschlag und potenzieller
Verdunstung)
Der Indexwert eines bestimmten Monats zeigt
den akkumulierten Wassermangel bzw. den
akkumulierten Wasserüberschuss in der
davorliegenden Periode im langjährigen Vergleich.
Neuschneesumme
Niederschlag
Neuschneesumme der Monate
Oktober bis März (Winterhalbjahr)
Tage mit Neuschnee
Niederschlag
Anzahl Tage mit messbarem
Neuschnee der Monate Oktober bis
März (Winterhalbjahr)
Schneemengen und Neuschneefall sind in komplexer
Weise von der Temperatur und dem Niederschlag
abhängig. Sie reagieren deshalb sehr empfindlich auf
langfristige Klimaänderungen [9], [10], [11], [12], [13].
toren aus den behandelten
Bereichen Atmosphäre und
Landoberfläche. Die WMOIndikatoren sind definiert
in WMO/ETCCDI [4].
5.1
Atmosphäre
5.1.1
Bodennahe Beobachtungen
50
Die hier verwendeten Klimaindikatoren nach WMO (Tabelle 5.2)
werden überwiegend exemplarisch anhand der Messreihen
der Stationen Bern (nordalpines Flachland), Sion (inneralpines
Tal), Davos (alpine Lage) und Lugano (Südschweiz) dargestellt.
Berechnet werden sie als Jahreswerte, das heisst zum Beispiel
Anzahl Frosttage pro Jahr, wobei immer das Kalenderjahr Verwendung findet (1. Januar bis 31. Dezember).
Temperatur
Die Jahrestemperatur 2014 lag in der Schweiz im landesweiten
Mittel 2.06 Grad über der Norm 1961–1990. Damit wurde der
bisherige Rekordüberschuss von 2.03 Grad aus dem Jahr 2011
minim übertroffen (Abbildung 5.1, Abbildung 5.3). Der Winter
2013/14 erreichte mit einem Überschuss von 2.3 Grad Rang 3,
der Frühling mit 2.2 Grad über der Norm Rang 6 in der 151jährigen Messreihe. Zur Abwechslung wenig spektakulär zeigte
sich der Sommer mit einem schon fast bescheiden anmutenden Temperaturüberschuss von 0.8 Grad. Die Herbsttemperatur schliesslich bewegte sich mit 2.6 Grad über der Norm
1961–1990 und Rang 2 erneut in Rekordnähe (Abbildung 5.2).
Auf der Monatsbasis ergaben sich die folgenden Besonderheiten: Die Monate März, April, Juni und Dezember lagen bezüglich Wärme zwischen Rang 8 und 11. Der Oktober war der
viertwärmste, der November der zweitwärmste in der Messreihe seit 1864.
Der langjährige gesamtschweizerische Trend der Jahrestemperatur liegt bei +1.2°C/100 Jahre (+0.12 °C/10 Jahre), was einer
Gesamtänderung von +1.8 Grad entspricht (1864 bis 2014).
Die saisonalen Trends liegen im Bereich von +1.1°C/100 Jahre
und +1.3°C/100 Jahre. Eine Gesamtübersicht zu den Temperaturtrends gibt Tabelle 5.3.
Abbildung 5.1
Langjähriger Verlauf
der Jahres-Temperatur
gemittelt über die gesamte
Abweichung oC
Jahres−Temperatur Mittel(BAS,BER,CHD,CHM,DAV,ENG,GVE,LUG,SAE,SIA,SIO,SMA) 1864−2014
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
2.5
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
Schweiz. Dargestellt ist die
1961–1990 (rot = positive
Abweichungen, blau =
negative Abweichungen).
Die schwarze Kurve zeigt
das 20jährige, gewichtete
Mittel. Als Datenbasis
dienen 12 homogenen
Messreihen der Schweiz.
1.0
1.0
Abweichung °C
jährliche Abweichung der
Temperatur von der Norm
0.5
0.5
0.0
0
−0.5
-0.5
−1.0
-1.0
−1.5
-1.5
−2.0
-2.0
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
Jahre über dem Durchschnitt 1961−1990
Jahre unter dem Durchschnitt 1961−1990
20−jähriges gewichtetes Mittel (Gauss Tiefpassfilter)
© MeteoSchweiz
homogval.evol 2.11.12 / 31.01.2015, 10:50
51
Abbildung 5.2
Langjähriger Verlauf der jahreszeitlichen Temperatur gemittelt über die gesamte Schweiz. Dargestellt ist die
jährliche Abweichung der saisonalen Temperatur von der Norm 1961–1990 (rot = positive Abweichungen, blau
= negative Abwei-chungen). Als Datenbasis dienen 12 homogenen Messreihen der Schweiz. Die schwarze
Kurve zeigt das 20jährige, gewichtete Mittel.
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
6.0
Frühling
(März, (MAM)
April,Mittel(BAS,BER,SMA,CHM,CHD,SAE,GVE,ENG,DAV,SIA,LUG,SIO)
Mai) ) 1864–2014
Quartals−Temperatur
1864−2014
2.02.0
2.02.0
Abweichung °C
4.04.0
00.0
00.0
−2.0
-2.0
-2.0−2.0
−4.0
-4.0
-4.0−4.0
−6.0
-6.0
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
-6.0−6.0
2000
1880
1880
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
2.02.0
Abweichung °C
2.02.0
00.0
−2.0
-2.0
−4.0
-4.0
−4.0
-4.0
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
00.0
−2.0
-2.0
1880
1880
1920
1920
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
6.06.0
4.04.0
−6.0
-6.0
1900
1900
Herbst
(September,
November) 1864–2014
Quartals−Temperatur
(SON)Oktober,
Mittel(BAS,BER,SMA,CHM,CHD,SAE,GVE,ENG,DAV,SIA,LUG,SIO)
1864−2014
4.04.0
Abweichung °C
Abweichung oC
Sommer
(Juni, Juli,
August)
1864–2014
Quartals−Temperatur
(JJA)
Mittel(BAS,BER,SMA,CHM,CHD,SAE,GVE,ENG,DAV,SIA,LUG,SIO)
1864−2014
6.06.0
Abweichung vom Durchschnitt 1961−1990
6.0
6.0
4.04.0
Abweichung °C
Abweichung oC
Winter
(Dezember,
Februar) 1864/65–2013/14
Quartals−Temperatur
(DJF)Januar,
Mittel(BAS,BER,SMA,CHM,CHD,SAE,GVE,ENG,DAV,SIA,LUG,SIO)
1865−2014
6.0
−6.0
-6.0
Auf der Web-Seite der MeteoSchweiz finden sich zusätzliche Informationen zu Klimaindikatoren:
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-indikatoren.html
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
52
Tabelle 5.3
Saisonale und jährliche Temperaturtrends in Grad Celsius pro 10 Jahre in den Perioden 1864–2014, 1901–2014
und 1961–2014, berechnet jeweils für die ganze Schweiz. Die Signifikants-Angaben werden im Abschnitt
Temperatur unter 5.3 Datengrundlagen und Methoden erläutert.
Periode
Frühling
März–Mai
°C
Sommer
Juni–August
°C
Herbst
September–November
°C
Winter
Dezember–Februar
°C
Jahr
Januar–Dezember
°C
1864–2014
+0.12
stark signifikant
+0.11
stark signifikant
+0.13
stark signifikant
+0.13
stark signifikant
+0.12
stark signifikant
1901–2014
+0.15
stark signifikant
+0.18
stark signifikant
+0.18
stark signifikant
+0.14
stark signifikant
+0.17
stark signifikant
1961–2014
+0.48
stark signifikant
+0.47
stark signifikant
+0.28
stark signifikant
+0.30
signifikant
+0.37
stark signifikant
Jahre mit einer stark überdurchschnittlichen Temperatur haben
sich in der Schweiz ab Ende der 1980er Jahre gehäuft. Von
den 20 wärmsten Jahren seit Messbeginn 1864 sind 17 seit
1990 aufgetreten (Abbildung 5.3). Das Muster der langjährigen
Temperaturentwicklung in der Schweiz mit der Häufung sehr
warmer Jahre in jüngster Zeit findet sich auch in der globalen
Temperaturreihe (Abbildung 4.1). Die Temperaturänderung in
der Schweiz verläuft also im Wesentlichen parallel zur globalen
Temperaturentwicklung.
Ohne global wirksame Interventionsmassnahmen wird für die
Schweiz gemäss aktuellen Klimaszenarien bis 2050 eine weitere deutliche Erwärmung erwartet. Bis 2099 soll die Zunahme
der jahreszeitlichen Mitteltemperatur, ausgehend vom Mittel
1981-2010, rund 3.2 bis 4.8 Grad betragen. Die stärkste Erwärmung von über 4 Grad wird für den Sommer berechnet, wobei in den südlichen Landesteilen die Werte bis gegen +5°C
gehen können [23].
Jahre seit 1864. Die Balken
zeigen die Abweichung der
mittleren Schweizer Jahrestemperatur zur Norm 1961–
1990. Jahre seit 1990 sind
rot dargestellt.
Abweichung zur Norm 1961–1990 in °C
Rangliste der 20 wärmsten
Abweichung °C
Die 20 wärmsten Jahre in der Schweiz seit 1864
Abbildung 5.3
2.5
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0
0.0
2014 2011
2011 1994
1994 2003
2003 2002
2002 2007
2007 2000
2000 2006
2006 2009
2009 2012
1989 2008
2008 1990
1992 1947
1947 2001
2001 2004
2004 1961
1999
2014
2012 1997
1997 1989
1990 1992
1961 1999
Auf der Web-Seite der MeteoSchweiz finden sich zusätzliche Informationen zur Temperaturentwicklung in der Schweiz:
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-trends.html
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-trends/trends-an-stationen.html
53
Frosttage
Als Folge der ausgesprochen milden Wintermonate lag die
Anzahl Frosttage 2014 an allen hier aufgeführten Messstandorten deutlich unter dem Durchschnitt. In Bern im nördlichen
Flachland waren es 74 (Norm 115), in Sion im Wallis 54 (Norm
97), in Davos in den Ostalpen 171 (Norm 203) und in Lugano
in der Südschweiz 6 (Norm 35).
Mit der kräftigen Wintererwärmung der letzten Jahrzehnte ist
in den Messreihen Bern, Davos und Lugano ein signifikanter
Rückgang der Anzahl Frosttage festzustellen. Pro Jahrzehnt werden hier rund fünf Frosttage weniger verzeichnet.
Ohne global wirksame Interventionsmassnahmen werden laut
den aktuellen Klimaszenarien für die Periode 2077–2099 in der
Region Bern 25 bis 50, in der Region Sion um 50 und in der
Region Davos um 125 bis 150 Frosttage erwartet. In der Region
Lugano werden praktisch keine Frosttage mehr auftreten [33].
Frosttage [Tmin < 0°C] (Tage)
Kalenderjahr (Jan.−Dez.) 1959−2014
250 250
Abbildung 5.4
Zeitlicher Verlauf der
200 200
Frosttage (Tage des Kalenderjahres mit minimaler
Temperatur <0°C) für die
150 150
Stationen Bern, Sion,
Davos und Lugano.
100 100
50
50
0
0
1960
1960
Bern-Zollikofen
Sion
Davos
Lugano
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
54
Sommertage
Die beiden regnerischen und ungewöhnlich trüben Hochsommer-Monate Juli und August 2014 führten regional zu einer
entsprechend geringen Anzahl Sommertage. In Bern im nördlichen Flachland waren es 24 (Norm 30), in Davos in den Ostalpen 1 (Norm 4) und in Lugano in der Südschweiz 47 (Norm
50). In Sion im Wallis gab es mit 62 (Norm 55) trotz des auch
hier ausgesprochen trüben Hochsommers eine etwas überdurchschnittliche Anzahl Sommertage.
Die kräftige Sommererwärmung seit Ende der 1980er Jahre
hat vor allem den tieferen Lagen der Schweiz merklich mehr
Sommertage beschert. Deshalb liegt die diesjährige Anzahl
Sommertage vor allem im Vergleich mit den letzten beiden
Jahrzehnten auffallend tief. Ein ähnlich geringer Wert wurde
letztmals 1996 verzeichnet.
Abbildung 5.5
120
Mit der kräftigen Erwärmung im Frühling und im Sommer seit
Ende der 1980er Jahre ist die Zunahme der Anzahl Sommertage
eine zu erwartende Konsequenz. In allen der vier dargestellten
Messreihen ist dieser Trend signifikant. Pro Jahrzehnt werden
in Bern vier, in Sion sechs und in Lugano sieben Sommertage
mehr verzeichnet. In Davos sind es ein bis zwei Sommertage
mehr pro Jahrzehnt.
Ohne global wirksame Interventionsmassnahmen werden laut
den aktuellen Klimaszenarien für die Periode 2077–2099 in der
Region Bern 60 bis 80, in den Regionen Sion und Lugano über
100 und in der Region Davos um 15 Sommertage erwartet [33].
120
Zeitlicher Verlauf der
Sommertage (Tage des
100
Kalenderjahres mit maxi-
100
maler Temperatur ≥25°C)
für die Stationen Bern,
Sion, Davos und Lugano.
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
1960
1960
Bern-Zollikofen
Sion
Davos
Lugano
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
55
Nullgradgrenze
Die klimatologische Nullgradgrenze (hier bestimmt aus Bodenmessstationen als Mittel für die ganze Schweiz, siehe Anhang)
liegt im Durchschnitt der Jahre 1961 bis 2014 im Winter (Dezember bis Februar) bei rund 775 m ü.M, im Frühling (März
bis Mai) bei um 1960 m ü.M, im Sommer (Juni bis August) bei
etwa 3360 m ü.M und im Herbst (September bis November)
bei etwas über 2450 m ü.M.
Die Nullgradgrenze steigt inzwischen in allen Jahreszeiten für
den Zeitraum 1961–2014 signifikant an (p-Werte <0.05). Der
Anstieg bewegt sich je nach Jahreszeit zwischen knapp 40
(Herbst) und knapp 75 m (Frühling) pro 10 Jahre.
Allgemein entsprechen diese Werte einem Anstieg der Nullgradgrenze von rund 150 bis 200 m pro Grad Erwärmung.
Im Winter 2013/2014 lag die Nullgradgrenze mit rund 1150
m ü.M. und Rang 3 in der Datenreihe seit 1961 sehr deutlich über der durchschnittlichen Höhe wie auch über dem Erwartungswert des linearen Trends. Im Frühling 2014 erreichte
sie mit rund 2150 m ü.M. eine deutlich überdurchschnittliche
Höhe, die recht genau der Erwartung des langfristigen linearen
Trends entsprach. Im Sommer 2014 war sie mit rund 3350 m
ü.M. etwa im Durchschnitt der Jahre 1961–2014 aber deutlich
unter dem Erwartungswert des langfristigen linearen Trends.
Im Herbst 2014 schliesslich lag die Nullgradgrenze mit etwas
über 2800 m ü.M. und vermutlich Rang 3 seit 1961 sehr deutlich
über dem Durchschnitt und dem Erwartungswert des langfristigen Trends. Die jahreszeitliche Höhenlage der Nullgradgrenze
zeichnet also recht gut die Temperatur der Jahreszeiten nach
(drittwärmster Winter seit 1864, milder Frühling (unter den 10
wärmsten schweizweit), kühler Sommer und zweitwärmster
Herbst seit 1864).
Winter Anstieg 59.8 m/10 Jahre; p-Wert: 0.008
Frühling Anstieg 74.4 m/10 Jahre; p-Wert: <0.001
Abbildung 5.6
Verlauf der saisonalen
2750
1500
1500
1250
1250
2500
2500
1000
1000
2250
2250
750
750
Nullgradgrenze als Mittel
für die ganze Schweiz
(schwarze Linie in m ü.M.)
2000
2000
500
500
mit linearem Trend (rot
1750
1750
250
250
gestrichelt), 20jährigem
1500
1500
0
0
gewichtetem Mittel (rote
1250
1250
-250
−250
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
Kurve) und den Daten zum
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
Trend (Änderung und
Signifikanz). Die vertikalen
grauen Linien zeigen die
Fehlerbalken der Bestim-
Sommer Anstieg 69.7 m/10 Jahre; p-Wert: <0.001
Herbst Anstieg 38.1 m/10 Jahre; p-Wert: 0.030
4250
4250
3250
4000
4000
3000
3000
3750
3750
2750
2750
mung der Nullgradgrenze
für jedes einzelne Jahr.
3250
3500
3500
2500
2500
3250
3250
2250
2250
3000
3000
2000
2000
2750
2750
1750
1750
2500
2500
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
56
Niederschlag
Im Jahr 2014 fielen im nördlichen Flachland (Mittelland) leicht
überdurchschnittliche Niederschlagsmengen (Abbildung 5.7).
Reichlich Niederschlag brachte hier vor allem der Sommer, wobei dies weitgehend auf den sehr nassen Juli zurückzuführen
ist. Etwas zu nass zeigte sich auch der Winter. Der Frühling lieferte im nördlichen Flachland unterdurchschnittliche Mengen
und der Herbstniederschlag lag nahe der Norm (Abbildung 5.8).
Die Südschweiz erlebte das dritt nasseste Jahr seit Messbeginn
1864 (Abbildung 5.9). Dazu trugen vor allem der Winter mit
Rekordniederschlag sowie der sehr niederschlagsreiche Herbst
bei (Abbildung 5.10). Regional weit überdurchschnittliche Mengen lieferte hier auch der Sommer, während im Frühling der
Niederschlag unterdurchschnittlich blieb.
Im Mittelland ist ein langfristiger Niederschlagstrend (1864–
2014) von +7.8%/100 Jahre zu beobachten (+0.8%/10 Jahre).
Saisonal zeigt sich jedoch nur im Winter ein signifikanter Trend
(+21%/100 Jahre bzw. +2.1%/10 Jahre). In den Jahreszeiten
Frühling, Sommer und Herbst sind keine langfristigen Trends
(1864–2014) zu eindeutig mehr oder weniger Niederschlag
vorhanden. Die Südschweiz zeigt weder auf der jährlichen
noch auf der saisonalen Basis langfristige Trends zu eindeutig
mehr oder weniger Niederschlägen. Eine Gesamtübersicht zu
den nordalpinen und südalpinen Niederschlagstrends geben
Tabelle 5.4. und Tabelle 5.5.
Jahres−Niederschlag Mittel(BAS,BER,SMA,GVE) 1864−2014
Prozent zur Norm 1961−1990
Abbildung 5.7
Langjähriger Verlauf der
Jahres-Niederschlagssummen gemittelt über das
Mittelland. Dargestellt ist
%
140
140
130
120
120
das Verhältnis der JahresNiederschlagssummen zur
Norm 1961–1990. Als Datenbasis dienen die homogenen
Messreihen Genf, Basel, Bern
und Zürich. Die schwarze
Kurve zeigt das 20jährige
gewichtete Mittel.
110
100
100
90
80
80
70
60
60
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
57
Winter 100% = rund 200 mm
Frühling 100% = rund 250 mm
Prozent zur Norm 1961−1990
%%
180180
140
140
100100
100
100
6060
6060
2020
2020
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
Prozent zur Norm 1961−1990
%
%
180
180
140140
1880
1960
1960
1980
Abbildung 5.8
Quartals−Niederschlag (MAM) Mittel(BAS,BER,SMA,GVE) 1864−2014
Quartals−Niederschlag (DJF) Mittel(BAS,BER,SMA,GVE) 1865−2014
Langjähriger Verlauf der
jahreszeitlichen Niederschlagssummen gemittelt
über das Mittelland. Dargestellt ist das Verhältnis der
saisonalen Niederschlagssummen zur Norm 1961–
1990 (grün = postitive
1880
2000
1980 2000
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
2000
1980 2000
Abweichungen, braun =
negative Abweichungen).
Sommer 100%
= rund 300 mm
Quartals−Niederschlag (JJA) Mittel(BAS,BER,SMA,GVE) 1864−2014
Herbst 100%
= rund 250 mm
Quartals−Niederschlag (SON) Mittel(BAS,BER,SMA,GVE) 1864−2014
Prozent zur Norm 1961−1990
%%
180180
140140
140
140
100100
100
100
6060
6060
2020
2020
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
2000
homogenen Messreihen
Genf, Basel, Bern und
Zürich. Die schwarze Kurve
zeigt das 20jährige gewichtete Mittel. Man beachte,
dass die Sommer 2008 bis
2011 100% Niederschlag
1880
1980 2000
Als Datenbasis dienen die
Prozent zur Norm 1961−1990
%
%
180
180
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
2000
1980 2000
lieferten, was in der Grafik
als «fehlende» Säulen zum
Ausdruck kommt.
Jahres−Niederschlag LUG 1864−2014
Prozent zur Norm 1961−1990
%
%
Abbildung 5.9
Langjähriger Verlauf der
160
160
Jahres- Niederschlagssummen Lugano (Südschweiz).
Dargestellt ist das Ver-
140
140
hältnis der Jahres-Niederschlagssummen zur Norm
120
120
1961–1990. Als Datenbasis
dient die homogene Mess-
100
100
reihe Lugano. Die schwarze
Kurve zeigt das 20jährige
80
80
gewichtete Mittel.
60
60
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
58
Winter 100% = rund
210 mm (DJF) LUG 1865−2014
Quartals−Niederschlag
Abbildung 5.10
Frühling 100% =Quartals−Niederschlag
rund 450 mm(MAM) LUG 1864−2014
Prozent zur Norm 1961−1990
Langjähriger Verlauf der
%%
jahreszeitlichen Nieder-
250
250
250
250
200
200
200
200
150
150
150
150
100
100
100
100
saisonalen Niederschlags-
5050
5050
summen zur Norm 1961–
0
schlagssummen homogenen Messreihe Lugano
(Südschweiz). Dargestellt
ist das Verhältnis der
0
1880
1880
1990 (grün = positive
Prozent zur Norm 1961−1990
%
%
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
1880
2000
2000
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
Abweichungen, braun =
Sommer 100% =Quartals−Niederschlag
rund 470 mm(JJA) LUG 1864−2014
negative Abweichungen).
Die schwarze Kurve zeigt das
20jährige gewichtete Mittel.
Quartals−Niederschlag
Herbst 100% = rund
415 mm (SON) LUG 1864−2014
Prozent zur Norm 1961−1990
%%
250
250
250
250
200
200
200
200
150
150
150
150
100
100
100
100
5050
5050
0
0
1880
1880
Tabelle 5.4
zent pro 10 Jahre in den
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
1880
2000
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
Sommer
Juni–August
%
Herbst
September–November
%
Winter
Dezember–Februar
%
Jahr
Januar–Dezember
%
1864–2014
+0.7
nicht signifikant
+0.2
nicht signifikant
+0.1
nicht signifikant
+2.2
stark signifikant
+0.8
stark signifikant
1901–2014
+0.2
nicht signifikant
-0.4
nicht signifikant
+1.1
nicht signifikant
+1.8
signifikant
+0.8
nicht signifikant
1961–2014
-0.6
nicht signifikant
+0.9
nicht signifikant
+4.9
nicht signifikant
+0.7
nicht signifikant
+2.1
nicht signifikant
Periode
Frühling
März–Mai
%
Sommer
Juni–August
%
Herbst
September–November
%
Winter
Dezember–Februar
%
Jahr
Januar–Dezember
%
1864–2014
+0.3
nicht signifikant
0.0
nicht signifikant
-0.6
nicht signifikant
+1.1
nicht signifikant
-0.1
nicht signifikant
1901–2014
-0.9
nicht signifikant
-0.8
nicht signifikant
0.0
nicht signifikant
+1.0
nicht signifikant
-0.2
nicht signifikant
1961–2014
-0.4
nicht signifikant
+3.5
nicht signifikant
+3.3
nicht signifikant
+0.9
nicht signifikant
+1.7
nicht signifikant
berechnet für das Mittelland. Die Angaben signifi-
1920
1920
Frühling
März–Mai
%
Perioden 1864–2014, 1901–
2014 und 1961–2014,
1900
1900
Periode
Saisonale und jährliche
Niederschlagstrends in Pro-
Prozent zur Norm 1961−1990
%
%
kant, stark signifikant und
nicht signifikant werden im
Abschnitt Niederschlag
unter 5.3 Datengrundlagen
und Methoden erläutert.
Tabelle 5.5
Saisonale und jährliche
Niederschlagstrends in Prozent pro 10 Jahre in den
Perioden 1864–2014, 1901–
2014 und 1961–2014,
berechnet für die Südschweiz. Die Angabe nicht
signifikant wird im Abschnitt Niederschlag unter
5.3 Datengrundlagen und
Methoden erläutert.
Ohne global wirksame Interventionsmassnahmen wird für die
Schweiz gemäss aktuellen Klimaszenarien ab 2050 im Sommer
eine deutliche Niederschlagsabnahme erwartet. Bis Ende dieses Jahrhunderts soll diese, ausgehend vom Mittel 1981–2010,
im Westen und Süden gegen 30 Prozent betragen. Tendenziell
eher zunehmende Niederschlagssummen im Winter zeigen die
Szenarien vor allem südlich der Alpen [23].
59
Tage mit starkem Niederschlag
Die Anzahl der Tage mit starkem Niederschlag lag an den
Messstandorten Bern, Sion und Davos im Bereich der Norm
(Bern 10/Norm 10; Sion 4/Norm 5; Davos 11/Norm 10). Am
Messstandort Lugano zeigte sich das auf der Alpensüdseite
sehr niederschlagsreiche Jahr auch in der ungewöhnlich hohen
Anzahl von 42 Tagen mit starkem Niederschlag (Norm 26).
Wie beim Niederschlagsregime generell (Ausnahme Winter Mittelland, vgl. Tabelle 5.4) sind bezüglich der Tage mit starkem
Niederschlag an den hier aufgeführten Messstandorten keine
signifikanten Trends feststellbar.
Tage
mit
starkem
Niederschlag
mm]
(Tage)
Tage
mit
starkem
Niederschlag
[R[R
>>
2020
mm]
(Tage)
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Bern-Zollikofen
Sion
60
6060
6060
60 [R[R
Tage
mit
starkem
Niederschlag
> 20
mm]
(Tage)
Tage
mit
starkem
Niederschlag
> 20
mm]
(Tage)
50
5050
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
5050
50
Bern
/ Zollikofen
Bern
/ Zollikofen
60 60
40
4040
50 50
3030
30
40 40
20
2020
40 40
2020
20
30 30
10
1010
30 30
1010
10
20 20
0 00
10 10
1960
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
Davos
Davos
1960
1960
Davos
1970
1970
jahr für die Stationen Bern,
Sion, Davos und Lugano.
1980
1980
1990
1990
10 10
2000
2000
2010
2010
5050
50
50 50
3030
4040
40
2020
40
40 40
2020
3030
30
1010
30
30 30
1010
2020
20
0 0
20
20 20
0 0
1970
1970
1980
1980
1990
1990
1960
1970
1970
1970
2000
2000
2010
2010
0 00
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2000
2000
2010
2010
2010
Lugano
Lugano
1960
1970
1960
1970
Lugano
1980
1980
1990
1990
Lugano
Lugano
60
60 60
4040
5050
50
3030
1960
1960
1960
1960
0
0 60
60
Davos
Davos
6060
60
4040
1010
10
schlag ≥20 mm im Kalender-
20 20
0 00
1960
1960
0
0 60
60
5050
Anzahl Tage mit Nieder-
Sion
Sion
60 60
4040
40
50 50
30
3030
Abbildung 5.11
Sion
Sion
Bern
/ Zollikofen
Bern
/ Zollikofen
10 1960
1960
10 10
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
0 00
1960
1960
1960
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
1960
1960
1960
Auf der Web-Seite der MeteoSchweiz finden sich zusätzliche Informationen zur Niederschlagsentwicklung in der Schweiz:
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-trends.html
www.meteoschweiz.admin.ch/home/klima/gegenwart/klima-trends/trends-an-stationen.html
60
Niederschlag der sehr nassen Tage
Die Niederschlagssumme der sehr nassen Tage im Jahr 2014
lag an den Messstandorten Bern und Sion deutlich unter der
Norm (Bern 154mm/Norm 216 mm; Sion 30mm/Norm 98mm).
Am Messstandort Davos erreichte sie einen leicht überdurchschnittlichen Wert (247mm/Norm 214mm). In Lugano übertraf
die Niederschlagssumme der sehr nassen Tage die Norm massiv (1432mm/Norm 858mm).
Es war der zweithöchste Wert in der hier aufgeführten Messreihe ab 1959. Im langfristigen Verlauf zeigt von den genannten
Messreihen nur diejenige von Davos einen signifikanten Trend.
Niederschlag
Niederschlag
an sehr
an sehr
nassen
nassen
Tagen
Tagen
[>95.Perzentil]
[>95.Perzentil]
(mm)
(mm)
Abbildung 5.12
Jährliche Niederschlagssumme aller sehr nassen
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Sion, Davos und Lugano.
2000 2000
schlagssumme zu den 5%
der höchsten Tagesniederschläge gehören. Als Re-
1500
15001500
2000 2000
/ Zollikofen
Bern Bern
/ Zollikofen
1000 1000
1000
1500 1500
1000
10001000
1500 1500
500
500 500
1000 1000
500
500 500
1000 1000
00
0
500 5001960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
1960
ferenzperiode gelten die
Jahre 1961–1990.
Sion Sion
2000
2000
2000
Niederschlag
an sehr
nassen
Tagen
[>95.Perzentil]
(mm)
Niederschlag
an sehr
nassen
Tagen
[>95.Perzentil]
(mm)
2000 2000
2000
1500 1500
1500
jene, deren Tagesnieder-
Sion
Bern Bern
/ Zollikofen
/ Zollikofen
Tage für die Stationen Bern,
Als sehr nasse Tage gelten
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Bern-Zollikofen
1970
1980
1990
2000
2010
Sion Sion
00
0
500 5001960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
1960
1970
DavosDavos
0
0 2000
2000
Davos
Davos
1000 1000
500 500
1000 1000
1000
0
500 5001960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
500
00
2000
2010
0
0 2000
2000
1500 1500
1500
0
1990
Lugano
Lugano
1960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
Davos
1500 1500
2000 2000
2000
1980
0
1960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
1960
1970
1980
1990
2000
2010
1960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
Lugano
1500 1500
2000
20002000
Lugano
Lugano
1000 1000
1500
15001500
500 500
1000
10001000
0
0
5001960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
500 500
0
0
0
1960 1960 1970 1970 1980 1980 1990 1990 2000 2000 2010 2010
1960
1970
1980
1990
2000
2010
61
Trockenperioden
Das Jahr 2014 brachte wie bereits die beiden davor liegenden
Jahre keine speziell lange Trockenperiode im Vergleich zur Norm
1961–1990. Die längsten Trockenperioden lagen an den hier
aufgeführten Messstandorten unter der Norm (Bern 17 Tage/
Norm 22 Tage; Sion 26 Tage/Norm 30 Tage; Davos 14 Tage/
Norm 22 Tage; Lugano 23 Tage/Norm 33 Tage).
Im langfristigen Verlauf zeigt keine der genannten Messreihen
einen signifikanten Trend zu längeren oder kürzeren Trockenperioden.
Maximale
Maximale
Anzahl
Anzahl
zusammenhängender
zusammenhängender
Trockentage
Trockentage
[R[R
<<
11
mm]
mm]
(Tage)
(Tage)
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Bern-Zollikofen
Sion
Bern
/ Zollikofen
Bern
/ Zollikofen
Abbildung 5.13
Sion
Sion
Maximale
Anzahl
zusammenhängender
Trockentage
mm]
(Tage)
Maximale
Anzahl
zusammenhängender
Trockentage
[R[R
<<
11
mm]
(Tage)
80
8080
Dauer (Anzahl Tage) der
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
1959−2014
Kalenderjahr
(Jan.−Dez.)
8080
80 1959−2014
längsten Trockenperiode
Sion
Sion
Bern
/ Zollikofen
Bern
/ Zollikofen
60
6060
8080
6060
60
8080
pro Kalenderjahr für die
40
4040
6060
4040
40
6060
Davos und Lugano.
2020
20
4040
20
2020
4040
000
2020
1960
1960
1960
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
Stationen Bern, Sion,
0 00
2020 1960
1960
1960
1970
1970
1970
1960
1960
1970
1970
1980
1980
Davos
1990
1990
2000
2000
2010
2010
8080
6060
80
8080
4040
6060
60
4040
60
6060
2020
4040
40
2020
40
4040
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
1960
1960
1970
1970
Lugano
Davos
Davos
6060
8080
80
0 0
2020
20
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2000
2000
2010
2010
2010
0 0
0 0
8080
1980
1980
Lugano
Lugano
Davos
Davos
2000
2000
2010
2010
0 0
20 1960
2020
1960
1980
1980
1990
1990
Lugano
Lugano
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
0 00
00 0
1960
1960
1960
1970
1970
1970
1980
1980
1980
1990
1990
1990
2000
2000
2000
2010
2010
2010
1960
1960
1960
62
Trockenheitsindex
Trockenheit kann auf verschiedene Arten verstanden werden.
Ganz allgemein ist sie als Niederschlagsdefizit über eine längere
Zeit, d.h. mehrere Monate bis mehrere Jahreszeiten definiert.
Je nach Dauer einer Trockenheit betrifft die Wasserknappheit
verschiedene Bereiche (Land- und Forstwirtschaft, Wasser-und
Energieversorgung, Schiffahrt) unterschiedlich stark. Hier wird
anhand des SPEI (standardized precipitation evapotranspiration index) die Wasserbilanz der Monate April bis September
aufgezeigt.
Vegetationsperiode
(6 Monate, April bis Sep-
3
2
2
1
0
bedeuten feuchtere und
-1
−1
tion Bern. Positive Werte
0
tember) an der Messsta-
3
1
Abbildung 5.14
SPEI über die gesamte
Das Sommerhalbjahr (Vegetationsperiode) ist der entscheidende Zeitraum für die Landwirtschaft. Die aktuellen Daten
der Station Bern/Zollikofen zeigen, dass die letzten Jahre über
die gesamte Vegetationsperiode allesamt trockener waren als
im langjährigen Mittel, wobei das Jahr 2014 sehr nahe an diesem Mittelwert lag. Die niedrigsten SPEI-Werte in dieser Reihe
(1947, 1865, 2003, 1949, 1893, 1911) entsprechen genau denjenigen Jahren, in welchen grosse landwirtschaftliche Schäden
auftraten. Die ausgeprägten Perioden mit negativem SPEI stimmen gut überein mit bekannten Dürreereignissen während der
letzten 150 Jahre [19], [18].
negative Werte trockenere
(1864–2014).
−2
-2
-3
−3
Bedingungen als im Mittel
1870
1870
1880
1880
1890
1890
1900
1900
1910
1910
1920
1920
1930
1930
1940
1940
1950
1950
1960
1960
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
5.1.2
Freie Atmosphäre
63
Nullgradgrenze
Tropopausen Höhe
Der Jahresmedian der Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre,
ermittelt aus den täglichen Ballonsondierungen, erreichte 2014
mit 2760 m ü.M. den zweithöchsten Wert der Messreihe seit
1959. Nur das Jahr 2011 war höher, unmittelbar nach dem sehr
tiefen Wert im Jahr 2010 in dem die Nullgradgrenze mehr als
400 Meter tiefer lag und somit die grosse Variabilität von Jahr
zu Jahr aufzeigt.
Der Jahresmedian der Tropopausen Höhe erreichte 2014 mit
11 330 m ü.M. einen Wert, der über dem Mittelwert der Messreihe seit 1959 liegt. Der Wechsel von der ausgesprochen tiefen
Lage im Jahr 2010 zur sehr hohen Lage im darauffolgenden Jahr
zeigt die grosse Variabilität von Jahr zu Jahr, sehr ähnlich wie
bei der Nullgradgrenze. Der Jahresmedianwert der Tropopausen Höhe steigt in der Periode 1959–2014 mit 53 Meter pro
10 Jahre signifikant an. Dies steht in guter Übereinstimmung
mit dem langjährigen Trend der Nullgradgrenze.
Höhe km
Die langjährige Entwicklung des Jahresmedian der Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre verläuft praktisch identisch
zur Entwicklung der Jahresmitteltemperatur der Schweiz. Sehr
eindrücklich ist im Besonderen die schnelle Änderung Ende der
1980er Jahre erkennbar. Der Jahresmedian der Nullgradgrenze
in der freien Atmosphäre steigt in der Periode 1959–2014 mit
69 Meter pro 10 Jahre signifikant an. Dies steht in guter Übereinstimmung mit dem langjährigen Trend der Nullgradgrenze,
welcher aus Bodenmessstationen bestimmt wird (Kapitel 5.1.1).
2.8
11.7
2.6
11.5
2.4
11.3
2.2
11.1
2.0
10.9
1.8
10.7
1960
1970
1980
1990
2000
2010
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Abbildung 5.15
Abbildung 5.16
Jahresmedianwerte der Nullgradgrenze 1959–2014 ermittelt aus
Jahresmedianwerte der Tropopausen Höhe 1959–2014, bestimmt
den täglichen Ballonsondierungen der Aerologischen Station
aus den täglichen Ballonsondierungen der Aerologischen Station
Payerne. Die graue Linie zeigt den Mittelwert 1959–2014.
Payerne. Die graue Linie zeigt den Mittelwert 1959–2014.
5.1.3
Zusammensetzung der Atmosphäre
64
Ozonmessreihe Arosa
Mit den in Arosa durchgeführten Messungen verfügt die
Schweiz über die weltweit längste Messreihe für das atmosphärische Gesamtozon. Seit Beginn der Messungen im Jahr
1926 bis etwa 1975 lieferten diese Messungen einen LangzeitMittelwert von etwa 330 DU. Zwischen 1975 und 1995 zeigen
die Messungen eine erhebliche Abnahme des Gesamtozons um
etwa 20 DU. Die kontinuierliche Abnahme des Gesamtozons
über Arosa setzte in den 1970er Jahren ein. Genau in diese Zeit
fällt die stark erhöhte Freisetzung ozonschädlicher Stoffe. In den
vergangenen Jahren ist eine Stabilisierung des Gesamtozons
[8] zu beobachten, wobei der Mittelwert zwischen 1995 und
heute im Bereich von 315 DU liegt.
360
340
und 0°C.
340
320
reines Ozon bei 1013 hPa
320
300
100 Dobson-Einheiten
(Dobson Units) = 1 mm
360
300
280
zwischen 1926 und 2014.
Dobson Units
Abbildung 5.17
Gesamtozonsäule in Arosa
Gesamtozonsäule [DU]
Auch wenn in den Jahren 2010 und 2013 ein relativ hoher
Jahresdurchschnitt gemessen wurde (330 bzw. 321 DU), liegen die Mittelwerte für die Jahre 2011 und 2012 nahe bei 300
DU (301 bzw. 303 DU). Dies zeigt, dass der Gesamtozonwert
über mehrere Jahre hinweg starken Schwankungen unterliegt.
280
1925
1925
1950
1950
1975
1975
2000
2000
65
Ozonmessungen Payerne
Seit 1968 wird die Ozonkonzentration mit Ballonsonden von
der Aerologischen Station von MétéoSuisse in Payerne aus gemessen. Die älteren Messungen (1966–1968) stammen von
der ETH in Zürich. Dank dieser unterbrechungsfreien Messreihe
ist es möglich, die zeitliche Entwicklung des Ozongehalts verschiedener Schichten der Atmosphäre zu bestimmen. Auf der
folgenden Abbildung sind drei verschiedene Höhenstufen (3,
22 und 27 km) als Beispiel dargestellt.
Ozon
[nb]
Ozon nbar
Wie die drei horizontalen Geraden hervorheben, hat sich das
Ozon seit den 2000er Jahren nicht mehr signifikant verändert.
Für die Jahre vor 2000 lässt sich eine Abnahme des Ozons in
der Stratosphäre beobachten (veranschaulicht durch die Höhen
22 und 27 km), hingegen eine Zunahme des Ozon in der Troposphäre (hier durch die Höhe 3 km veranschaulicht).
Abbildung 5.18
200
200
Monatliche Ozonkonzentration auf drei verschiedenen Höhen für die Periode 1967–2014. Blau: 3 km,
rot: 22 km, grün: 27 km.
150
150
Die Ozonkonzentration ist
als Partialdruck in nanobar
(nbar) angegeben.
100
100
50
50
00
1970
1970
1980
1980
1990
1990
2000
2000
2010
2010
66
Viel Feuchtigkeit in den unteren Luftschichten,67
die höheren Gipfel sind wolkenfrei. Stephan
Siegrist mit Dani Arnold am Nesthorn, Wallis.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Senf
68
Sahara-Staub
Ein wesentlicher Bestandteil der atmosphärischen Aerosole
sind Mineralstäube. Deren wichtigste Quelle wiederum ist die
Wüste Sahara. Historisch wurde das Vorhandensein von Mineralstäuben durch Niederschlagsanalysen oder anhand von Ablagerungen in Schnee und Eis nachgewiesen. Seit 2001 werden
in der alpinen Forschungsstation Jungfraujoch, in 3580 Metern
Höhe in den Schweizer Alpen, kontinuierliche Messungen der
Diffusions- und Absorptionskoeffizienten bei verschiedenen
Wellenlängen durchgeführt. Anhand dieser Messungen konnte
eine neue Vorgehensweise entwickelt werden, mit der Eintrag
von Sahara-Staub (Saharan Dust Events, SDE) über der Schweiz
mit stündlicher Auflösung gemessen werden kann. Es ist nun
möglich, die SDE-Häufigkeit in den Alpen zu untersuchen.
Monat mit Mineralstaubeintrag aus der Sahara an
der Messstation Jungfraujoch. Die grünen Säulen
zeigen den Mittelwert über
die Periode 2001–2013. Die
140
Anzahl Stunden mit Sahara−Staubfall
monatlichen Werte des
Jahres 2014 sind als rote
120 Die
Säulen dargestellt.
Messwerte zwischen 2010
und 2011 waren während
100
längerer Perioden nicht
verwendbar, wodurch
80
keine SDE-Aufzeichnung
möglich war.
60
Nombre dʼheures avec SDE
Abbildung 5.19
Anzahl Stunden pro
Anzahl
Stunden mit Sahara-Staubfall
Sundenanzahl mit
SDE
Zudem wurde eine zwölfjährige klimatologische Untersuchung
des Sahara-Staub-Eintrags eingeleitet. Jedes Jahr werden zwischen 10 und 40 Eintragsereignisse gemessen, was 200 bis
650 Stunden entspricht. Allgemein gesagt trägt der Eintrag von
Sahara-Staub während des Frühjahrs (März bis Juni) sowie in
den beiden Monaten Oktober und November erheblich zur
Aerosolverschmutzung über den Alpen bei. Im Sommer sind
die Eintragsereignisse seltener, im Winter sind sie nur von sehr
kurzer Dauer. Der Grossteil der Ereignisse (48%) dauert lediglich
einige Stunden; nur ein Viertel (25%) dauert über einen Tag.
70
70
60
60
50
50
80
70
40
40
60
50
30
30
40
30
20
20
20
10
10
10
0
40
00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
JAN
FEB
MÄR
APR
MAI
JUN
Jan
Feb
Mär
Apr
May
Jun
20
JUL
Jul
AUG
SEP
OKT
NOV
DEZ
Aug
Sep
Okt
Nov
Dez
Mittel 2001-2013
2014
0
1
2
12
Mois
3
4
5
6
7
Monate
8
9
10
11
12
69
Pollenintensität
Die Intensität der Pollensaison ändert sich von Jahr zu Jahr und
kann einmal sehr stark oder auch sehr schwach sein. Dies hat
Auswirkungen auf die Stärke der Heuschnupfensymptome
der Pollenallergiker.
Bei der Birke hängt die Intensität der Pollensaison einerseits
vom Wetter des Vorjahres ab, da die Blütenkätzchen schon im
Sommer des Vorjahres angelegt werden. Warmes Wetter begünstigt die Anlage einer grösseren Zahl von Blütenkätzchen.
Weiter hängt die Intensität auch vom Wetter während der Blütezeit und von der Pflanzenphysiologie ab, denn Birken zeigen
eine Tendenz zu einem zweijährigen Blührhythmus. Bei den
Gräserpollen wird die Intensität der Saison hauptsächlich vom
Wetter während der Blütezeit der Gräser bestimmt.
Das Pollenjahr 2014 gehörte bei der Birke und den Gräsern zu
den stärkeren Blühjahren (siehe Kapitel 2). Die Birkenpollensaison war vor allem in Tessin und an einigen Messstationen der
Zentral- und Ostschweiz intensiv. Die Gräserpollensaison war
in der ganzen Schweiz ebenfalls etwas stärker als im Mittel.
Im Tessin zeigt sich in den letzten Jahren eine Tendenz zu zunehmendem Gräserpollenflug, auch wenn die absoluten Werte
deutlich tiefer sind als auf der Alpennordseite.
Gräser Zentral- und Ostschweiz
Regionen der Alpennordseite von 1989–2014 und im
Tessin von 1991–2014. Der
saisonale Pollen Index ist
die Summe der täglichen
2014
2012
2010
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
Pollenkonzentrationen. Die
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
1994
2014
1990
0
2012
0
2010
2000
2008
4000
2006
4000
2004
8000
2002
6000
2000
12000
1998
8000
1996
16000
1994
10000
1992
Gräser (rechts) in den
Gräser Westschweiz
20000
1990
der Birken (links) und der
1992
Birke Westschweiz
Abbildung 5.20
Intensität des Pollenflugs
1990
2014
2012
2010
0
2008
0
2006
2000
2004
4000
2002
4000
2000
8000
1998
6000
1996
12000
1994
8000
1992
16000
1990
10000
1992
Birke Zentral- und Ostschweiz
20000
Gräser Tessin
Birke Tessin
20000
10000
16000
8000
12000
6000
8000
4000
4000
2000
1994
1992
2014
2012
2010
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1990
0
0
schwarze Linie zeigt das
5jährige gewichtete Mittel.
5.2
Landoberfläche
70
Neuschneesummen
Der milde Winter 2013/14, dominiert durch Südwest- und Südströmungen, brachte im Süden enorme Schneemengen (Kap.
3.2). Am Messstandort Segl-Maria im Oberengadin erreichte
die Neuschneesumme im Winterhalbjahr Oktober bis März
5.71 m (Norm 3.12 m). Im nördlichen Flachland hingegen fiel
regional gar kein Neuschnee, wie im hier aufgeführten Beispiel
von Luzern (Norm 83 cm). Auch am Alpennordhang blieben
die Neuschneemengen des Winterhalbjahres zum Teil deutlich
unter der Norm. In Einsiedeln waren es 1.31 m (Norm 3.41 m),
am hoch gelegenen Standort Arosa 5.94 m (Norm 6.31 m).
Bei den Neuschneesummen im Winterhalbjahr ist an den Messstandorten Arosa, Einsiedeln und Segl-Maria kein signifikanter
Trend fest¬stellbar. Am Messstandort Luzern ist eine signifikante Abnahme von 2.3 cm/10 Jahre zu beobachten. Dabei
ist allerdings darauf hinzuweisen, dass die täglichen und monatlichen Schneeaufzeichnungen nicht in Form homogener
Daten verfügbar sind.
Luzern 454 m ü.M.
Abbildung 5.21
Neuschneesummen in
cm im Winterhalbjahr
ab Messbeginn bis 2014
an den Messstationen
Luzern, Einsiedeln, Arosa
und Segl-Maria.
Neuschneesumme (cm)
Einsiedeln 910 m ü.M.
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1909−2014
Neuschneesumme (cm)
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1884−2014
1000
1000
1000
1000
800
800
800
800
600
600
600
600
400
400
400
400
200
200
200
200
0
0
0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
Arosa 1840 m ü.M.
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
0
1860
2000
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
Neuschneesumme (cm)
Segl-Maria 1798 m ü.M.
Neuschneesumme (cm)
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1865−2014
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1891−2014
1000
1000
800
800
800
800
600
600
600
600
400
400
400
400
200
200
200
200
1000
1000
0
0
0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
71
Tage mit Neuschnee
Die Anzahl Tage mit messbarem Neuschnee war an den tiefer gelegenen Messstandorten unterdurchschnittlich (Luzern
0 Tage/Norm 18 Tage; Einsiedeln 31 Tage/Norm 45 Tage). An
den höher gelegenen Messstandorten lag die Anzahl Tage mit
messbarem Neuschnee im Bereich der Norm ( Arosa 74 Tage/
Norm 71 Tage; Segl-Maria 41 Tage/Norm 42 Tage).
Einen signifikanten Trend zu mehr Tagen mit Neuschnee zeigen
die Messreihen von Arosa (+1.8 Tage/10 Jahre) und Einsiedeln
(+0.7 Tage/10 Jahre). Kein signifikanter Trend ist an den beiden Messstandorten Luzern und Segl-Maria zu beobachten.
Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass die täglichen und monatlichen Schneeaufzeichnungen nicht in Form homogener
Daten verfügbar sind.
Tage
mit Neuschnee [Neuschnee >= 1 cm] (Tage)
Luzern 454 m
ü.M.
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1884−2014
Tage
Neuschnee [Neuschnee >= 1 cm] (Tage)
Einsiedeln 910
mmit
ü.M.
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1909−2014
100
100
100
100
80
80
80
80
60
60
60
60
40
40
40
40
20
20
20
20
Abbildung 5.22
Anzahl Tage mit Neuschnee
im Winterhalbjahr ab
Messbeginn bis 2014 an
den Messstationen Luzern,
Einsiedeln, Arosa und
Segl-Maria.
0
0
0
0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1940
1920 1940
1960
1980
1960 1980 2000
2000
1860
1880
1900
1860
1880
1900
Tage mit Neuschnee [Neuschnee >= 1 cm] (Tage)
Arosa 1840 m
ü.M. Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1891−2014
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
2000
1980
2000
Tage mit
[Neuschnee >= 1 cm] (Tage)
Segl-Maria 1798
mNeuschnee
ü.M.
Winterhalbjahr (Okt.−Mar.) 1865−2014
100
100
100
100
80
80
80
80
60
60
60
40
40
40
20
20
20
60
40
20
0
0
0
0
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
1860
1860
1880
1880
1900
1900
1920
1920
1940
1940
1960
1960
1980
1980
2000
2000
72
Frühlingsindex
Der Frühlingsindex wird als Masszahl verwendet, um den
Stand der Vegetationsentwicklung im Frühling im Verhältnis
zu den Vorjahren bzw. im Verhältnis zum langfristigen Mittel
zu charakterisieren. Die Vegetationsentwicklung im Frühling ist
hauptsächlich vom Gang der Winter- und Frühlingstemperatur abhängig [7]. Die Vegetationsentwicklung war im Frühling
2014 deutlich früher als im Mittel 1981–2010 und lässt sich als
sehr früh klassieren. Eine frühere Entwicklung zeigten nur die
Jahre 1961 und 2011. Die Vegetation hatte vor allem im März
und April einen Vorsprung von 1 bis 3 Wochen auf das Mittel.
Parallel zu den höheren Winter- und insbesondere höheren
Frühlingstemperaturen ab Mitte der 1980er Jahre zeigt der
Frühlingsindex ab der zweiten Hälfte der 1980er Jahre eine
gleichsam sprungartige Verschiebung zu einer früheren Vegetationsentwicklung im Frühling.
schnitt des Standes der
Vegetationsentwicklung.
Die ausgezogene Linie
zeigt das 5-jährige
gewichtete Mittel.
sehr spät
55
spät
spät
normal
vom langjährigen Durch-
sehr spät
normal
00
früh
(Frühlingsindex) 1951–2014
dargestellt als Abweichung
10
10
früh
-5
−5
sehr früh
gesamtschweizerischen
Vegetationsentwicklung
Abweichung vom Mittel
Abbildung 5.23
Jährlicher Stand der
Abweichung vom Mittel
Frühlingsindex
sehr früh
-10
−10
1950
1950
1960
1960
1970
1970
1980
1990
1980
1990
2000
2000
2010
2010
Jahr
© MeteoSchweiz
pheno.springindex 0.09 / 18.06.2014, 12:56
73
Kirschblüte Liestal und Blattausbruch Rosskastanie Genf
Seit 1894 werden bei der ländlichen Station Liestal die Eintrittsdaten der Blüte der Kirschbäume registriert. In der Messreihe
lässt sich ab etwa 1990 ein Trend zu früheren Eintrittsterminen
feststellen. Der Eintrittstermin am 25. März 2014 ist der achtfrüheste der gesamten Messreihe.
Von grosser Bedeutung ist auch die seit 1808 existierende historische Messreihe des Zeitpunkts des Blattausbruchs der Rosskastanie in Genf. Dies ist die längste phänologische Messreihe
der Schweiz. Ab etwa 1900 ist ein deutlicher Trend zu früheren Eintrittsterminen ersichtlich. Im Jahr 2014 fand der Blattausbruch der Rosskastanien am 5. März statt. Der Blattausbruch
der Rosskastanie wird sehr stark durch die Temperaturen beeinflusst, aber auch andere Faktoren wie das Baumalter oder
das Stadtklima können eine Rolle spielen.
Kirschbäume
Abbildung 5.24
Blüte der Kirschbäume bei
Liestal 1894–2014 (oben)
Mai
Mai
und Blattausbruch der
Rosskastanie in Genf
April
Eintrittstermin
April
März
März
1808–2014 (unten).
1890
1890
1910
1910
1930
1930
1950
1950
1970
1970
© MeteoSchweiz
1990
1990
2010
2010
pheno.longts 0.12 / 16.01.2015, 14:16
März
Eintrittstermin
März
Februar
April
April
Rosskastanie
Januar
Februar
Januar
1800
1800
© MeteoSchweiz
1840
1840
1880
1880
1920
1920
1960
1960
2000
2000
pheno.longts 0.12 / 16.01.2015, 14:16
74Bei strahlendem Hochdruckwetter und Nebelmeer führt Stephan Siegrist einen Gast über
den Mittellegigrat am Eiger, Berner Oberland.
Foto: visualimpact.ch; Thomas Ulrich.
75
5.3
Datengrundlagen & Methoden
76
Ausgewählte Klimaindikatoren nach WMO
Niederschlag
Die Klimaindikatoren nach WMO werden nach den Regeln
und der offiziellen Software des WMO Expert Team on Climate
Change Detection and Indices (ETCCDI) berechnet [4]. Eingangsgrössen sind homogenisierte Reihen ab 1959.
In der Schweiz stehen sich das nordalpine und das südalpine
Niederschlagsregime gegenüber, beide mit ihren ganz spezifischen Eigenheiten in der langfristigen Niederschlagsentwicklung. Die Darstellung einer gesamtschweizerischen Niederschlagskurve kann diese wesentlichen regionalen Unterschiede
verschleiern. Deshalb wird im Folgenden eine Differenzierung
zwischen nordalpiner und südalpiner Niederschlagsentwicklung
vorgenommen. Eine gesamtschweizerische Niederschlagsentwicklung (nord- und südalpin gemittelt) wird nicht aufgeführt.
Die Analysen basieren auf 12 homogenen Messreihen [2] aus
dem Schweizer Klimanetzwerk (Swiss National Basic Climatological Network; Swiss NBCN [1]).
Temperatur
Auf Grund der unterschiedlichen Temperaturregimes auf kleinem Raum (tiefere Temperaturen in Berglagen, höhere Temperaturen im Flachland), wird die Temperaturentwicklung in der
Schweiz idealer Weise nicht mit absoluten Temperaturen, sondern als Abweichung zum langjährigen Normwert (1961–1990)
dargestellt. Die Analysen basieren auf 12 homogenen Messreihen [2] aus dem Schweizer Klimanetzwerk (Swiss National
Basic Climatological Network; Swiss NBCN [1]).
Bei Trendanalysen wird jeweils angegeben, wie eindeutig der
Trend ist. Dabei werden die zwei Signifikanzniveaus «stark signifikant» und «signifikant» unterschieden. «Stark signifikant»
bedeutet, dass mit sehr grosser Sicherheit gesagt werden,
dass ein Trend vorhanden ist (p-Wert ≤0.01; die Irrtumswahrscheinlichkeit ist 1% oder kleiner). «Signifikant» bedeutet, dass
mit grosser Sicherheit gesagt werden, dass ein Trend vorhanden ist (p-Wert >0.01 und ≤0.05; die Irrtumswahrscheinlichkeit
liegt zwischen 1% und 5%). «Nicht signifikant» bedeutet, dass
bezüglich der gewählten Signifikanzschwelle (p-Wert = 0.05)
kein gesicherter Trend vorliegt.
Nullgradgrenze bestimmt aus Bodenmessstationen
Der Berechnung der Nullgradgrenze liegt folgendes Vorgehen
zu Grunde: Für jeden Zeitpunkt (hier saisonal, also z.B. Winter
1962) wird über eine lineare Regression zwischen homogenisierten Temperaturmittelwerten und Höhe über Meer die Höhe
der Nullgradgrenze sowie eine Abschätzung deren Unsicherheit
bestimmt [6]. Auf der Basis der einzelnen Jahreswerte wird die
zeitliche Veränderung der Höhe der Nullgradgrenze berechnet
(Trend in m/10 Jahre). Verwendet werden alle 29 Stationen aus
dem Klimamessnetz (Swiss NBCN) [1]. Zu beachten ist, dass
die Nullgradgrenzenbestimmung je nach Saison unterschiedlich
stark fehlerbehaftet ist (graue Fehlerbalken in der Grafik). Im
Frühling und Herbst ist die Bestimmung relativ genau möglich,
da sowohl recht gute lineare Beziehungen zwischen Temperatur und Höhe besteht, wie auch die Nullgradgrenze noch in
Höhen liegt, wo Messstationen vorhanden sind. Im Winter und
speziell im Sommer ist die Bestimmung unsicherer, allerdings
aus verschiedenen Gründen. Im Winter ist die Bestimmung
schwierig, da Kaltluftseen und Nebel sowie Frontdurchgänge
die Beziehung zwischen Temperatur und Höhe stark verwischen
und keine schöne lineare Beziehung zwischen Temperatur und
Höhe besteht. Im Sommer ist die Beziehung zwar ziemlich linear, doch die Höhe der Nullgradgrenze liegt weit über den
verfügbaren Stationen. Damit haben kleinste Unsicherheiten
der Temperatur-Höhen Beziehung grosse Auswirkungen auf
den Fehlerbereich der Nullgradgrenze.
Bei Trendanalysen wird jeweils angegeben, wie eindeutig der
Trend ist. Dabei werden die zwei Signifikanzniveaus «stark signifikant» und «signifikant» unterschieden. «Stark signifikant»
bedeutet, dass mit sehr grosser Sicherheit gesagt werden,
dass ein Trend vorhanden ist (p-Wert ≤0.01; die Irrtumswahrscheinlichkeit ist 1% oder kleiner). «Signifikant» bedeutet, dass
mit grosser Sicherheit gesagt werden, dass ein Trend vorhanden ist (p-Wert >0.01 und ≤0.05; die Irrtumswahrscheinlichkeit
liegt zwischen 1% und 5%). «Nicht signifikant» bedeutet, dass
bezüglich der gewählten Signifikanzschwelle (p-Wert = 0.05)
kein gesicherter Trend vorliegt.
Tage mit starkem Niederschlag
Der hier verwendete Begriff «starker Niederschlag» auf der Basis der Schwelle ≥20 mm darf nicht gleichgestellt werden mit
seltenen Extremniederschlägen. Ein Tagesniederschlag von 20
mm wird an in den meisten Gebieten der Schweiz jedes Jahr
mehrmals registriert. Es handelt sich dabei also um ein häufiges
Ereignis. Selten ist ein Niederschlagsereignis, welches nur noch
etwa alle 10 Jahre oder seltener zu erwarten ist. In Bern ist dies
ab rund 65 mm, in Sion ab 50 mm, in Davos ab 70 mm und in
Lugano ab 130 mm Tagesniederschlag der Fall. Der Nachweis
von Trends bei Extremereignissen stösst jedoch auf Grund ihrer Seltenheit an grundsätzliche Grenzen. Je seltener Ereignisse
sind, umso schwieriger ist es, einen Trend nachzuweisen [5].
Niederschlag der sehr nassen Tage
Ein Tag gilt als sehr nass, wenn seine Niederschlagssumme
grösser ist als die im langjährigen Durchschnitt 18 (5%) nassesten
Tage im Jahr. Als Referenzperiode gelten die Jahre 1961–1990.
Dargestellt wird die Gesamtmenge des Niederschlags pro Jahr,
welche während der sehr nassen Tage gefallen ist.
Trockenheitsindex
Die Indizes SPI (standardized precipitation index) und SPEI
(standardized precipitation evapotranspiration index) zeigen
die Abweichungen vom mittleren Niederschlag und der mittleren klimatischen Wasserbilanz (Differenz von Niederschlag und
potenzieller Verdunstung) an. Positive Werte bedeuten feuch-
tere und negative Werte trockenere Bedingungen als im Mittel.
Der SPI (standardized precipitation index, [20]) ist ein Mass für
die Niederschlagsanomalie über eine bestimmte Zeitbasis (typischerweise 1 bis 48 Monate) und wird aus monatlichen Niederschlagssummen berechnet. Die kumulierten Niederschläge
der vergangenen (1 bis 48) Monate werden dabei mit den entsprechenden Niederschlagssummen zum gleichen Zeitpunkt in
der Vergangenheit verglichen. Dafür wird die Verteilung dieser
Niederschlagssummen in eine Standardnormalverteilung um
Null transformiert. Der so transformierte Wert einer bestimmten Niederschlagssumme ist der SPI-Wert.
Der SPEI (standardized precipitation evapotranspiration index, [21]) wird analog zum SPI berechnet, anstelle der Niederschlagssummen über eine bestimmte Zeitdauer wird aber die
klimatische Wasserbilanz benutzt. Die klimatische Wasserbilanz
entspricht dem Niederschlag abzüglich der potenziellen Evapotranspiration. Der SPEI ist also die auf Standardnormalverteilung
transformierte Wasserbilanz.
oder tiefer, sogar unter dem Meeres Niveau liegen und somit
negativ sind [29]. Die Höhe der Nullgradgrenze ist im Bericht
jedes Radiosonden Aufstieges enthalten. Aus diesen Werten
werden Monatsmittel errechnet, welche dann für die Berechnung von Klimatrends verwendet werden.
Pollenintensität
Der Pollenindex berechnet sich aus der täglichen Pollenkonzentration der Luft. Bestimmt wird für jeden Tag die Anzahl Pollen
pro Kubikmeter Luft für die betrachtete Pollenart. Diese Zahl
wird für das ganze Jahr aufsummiert. Der daraus entstehende
Wert ist schliesslich dimensionslos.
Verwendete Pollenmessstationen: Zentral- und Ostschweiz:
Basel, Buchs, Luzern, Münsterlingen und Zürich. Westschweiz:
Bern, Genève, Neuchâtel. Tessin: Locarno und Lugano.
Dargestellt werden für die Alpennordseite Daten seit 1989 (Ausnahme Bern: Daten ab 1993) und für das Tessin Daten seit 1991.
Entsprechend der Definition der Standardnormalverteilung entsprechen Bedingungen mit einem SPI/SPEI von weniger als -1
einer Häufigkeit von gut 15%, solche mit einem Wert unter -2
einer von gut 2%. Entsprechend kann die Trockenheit oder
der Wasserüberschuss mit den Indizes in folgende Klassen
eingeteilt werden:
SPEI
≤ -2.0
extrem trocken
-2.0
< SPEI
≤ -1.5
sehr trocken
-1.5
< SPEI
≤ -1.0
trocken
-1.0
< SPEI
< 1.0
normal
1.0
≤ SPEI
< 1.5
nass
1.5
≤ SPEI
< 2.0
sehr nass
SPEI
≥ 2.0
extrem nass
Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre
Unter normalen atmosphärischen Bedingungen nimmt die Lufttemperatur von der Erdoberfläche aus mit zunehmender Höhe
ab. Ist die Temperatur am Boden positiv, so befindet sich in
der Höhe eine Fläche, auf welcher die Temperatur 0 Grad beträgt. Über dieser Fläche nimmt die Temperatur negative Werte
an. Die jeweilige Höhe, auf welcher sich die Grenze zwischen
positiven und negativen Temperaturen befindet, nennen wir
die Höhe der Nullgradgrenze. Bei Inversionen bei denen die
Nullgradgrenze zweimal oder gar dreimal durchschnitten wird,
wird laut WMO Richtlinien in der Regel der oberste Schnittpunkt
als effektive Höhe der Nullgradgrenze genommen. Um auch
bei negativen Temperaturen am Boden vergleichbare Zahlen
über die Höhe der Nullgradgrenze zu erhalten, wird bei solchen Wetterlagen ein theoretischer Wert ermittelt. Von der in
der Sondierung angegebenen Bodentemperatur wird eine
fiktive unter der Erdoberfläche gelegenen Höhe, beziehungsweise Tiefe der Nullgradgrenze errechnet, indem ein mittlerer
vertikaler Temperaturgradient von 0.5°C pro 100 Meter angenommen wird. Auf diese Weise ergeben sich Nullgradgrenzen,
welche unter der Oberfläche, bei Bodentemperaturen von -2.5°C
Neuschneesummen und Tage mit Neuschnee
Die täglichen und monatlichen Schneeaufzeichnungen sind
nicht in Form homogener Daten verfügbar. Die Homogenisierung von Schneedaten konnte bisher noch nicht an die Hand
genommen werden. Die Interpretation der Messreihen ist deshalb mit der gebotenen Vorsicht vorzunehmen.
Frühlingsindex
Der Stand der Vegetationsentwicklung wird mit Hilfe von phänologischen Phasen erfasst. Die Phänologie befasst sich mit den im
Jahresablauf periodisch wiederkehrenden Entwicklungserscheinungen in der Natur. Phänologische Beobachtungen werden an
rund 80 Stationen verteilt über die ganze Schweiz durchgeführt.
Der hier verwendete Frühlingsindex wird auf der Basis der zehn
folgenden phänologischen Phasen gebildet: Blüte des Haselstrauchs, Blüte des Huflattichs, Blüte des Buschwindröschens,
Blattentfaltung der Rosskastanie, Blüte des Kirschbaumes, Blattentfaltung des Haselstrauchs, Nadelaustrieb der Lärche, Blüte
des Wiesenschaumkrautes, Blattentfaltung der Buche und Blüte
des Löwenzahns.
Die einzelnen phänologischen Phasen sind natürlich vom Gang
der Witterung abhängig. So kann die Blüte des Haselstrauchs
bei einem milden Winterende früh eintreten, während eine
nachfolgende länger dauernde Kaltperiode den Fortschritt
der Vegetationsentwicklung wieder hemmt. Die Vegetationsentwicklung ist zudem von der Höhenlage abhängig. An tief
gelegenen Beobachtungsstandorten mit milden Verhältnissen
treten die phänologischen Phasen früher ein als in höheren Lagen mit kühlen Verhältnissen. Mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse werden diese umfangreichen Beobachtungsdaten
strukturiert, vereinfacht und zur Veranschaulichung zu einem
gesamtschweizerischen Frühlingsindex zusammengefügt [7].
77
Referenzen
78
[1]
Begert M., Seiz G., Foppa N., Schlegel T., Appenzeller C., Müller G., 2007: Die Überführung der klimatologischen Referenzstationen der Schweiz in das Swiss National Climatological Network (Swiss NBCN). Arbeitsbericht MeteoSchweiz, 215.
[2]
Begert M., Seiz G., Schlegel T., Musa M., Baudraz G., Moesch M., 2003: Homogenisierung von Klimamessreihen der Schweiz
und Bestimmung der Normwerte 1961–1990. Schlussbericht des Projekts NORM90. MeteoSchweiz, Zürich.
[3]
North N., Kljun N., Kasser F., Heldstab J., Maibach M., Reutimann J., Guyer M., 2007: Klimaänderung in der Schweiz. Indikatoren zu Ursachen, Auswirkungen, Massnahmen. Umwelt-Zustand Nr. 0728. Bundesamt für Umwelt, Bern.
[4]
www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/CA_3.php
www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/documents/WCDMP_72_TD_1500_en_1.pdf
[5]
Frei C. and Schär C., 2001: Detection probability of trends in rare events: Theory and application to heavy precipitations in
the Alpine region. Journal of climate 14: 1568–1584.
[6]
siehe www.r-project.org
[7]
Studer S., Appenzeller C. and Defila C., 2005: Inter-annual variability and decadal trends in Alpine spring phenology: A multivaritae analysis approach. Climatic Change 73: 395–414.
[8]
Favaro G., Jeannet P., Stübi R., 2002: Re-evaluation and trend analysis of the Payerne ozone soundings. Veröffentlichungen
der MeteoSchweiz Nr. 63. MeteoSchweiz, Zürich.
[9]
Beniston M., 1997: Variations of snow depth and duration in the swiss alps over the last 50 years: Links to changes in largescale climatic forcings, Climatic Change 36 (1997), 281–300.
[10] Scherrer S.C., Appenzeller C., Laternser M., 2004: Trends in Swiss Alpine snow days: The role of local- and large-scale
climate variability. Geophys. Res. Lett., 31, L13215, doi: 1029/2004GL020255.
[11] Laternser M., Schneebeli M., 2003: Long-term snow climate trends of the Swiss Alps (1931–99). International Journal of
Climatology 23: 733–750.
[12] Marty C, 2008: Regime shift of snowdays in Switzerland, Geophys. Res. Lett. 35, L12501, doi: 10.1029/2008GL033998.
[13] Wüthrich C., 2008: Lange Schneemessreihen der Schweiz, Aufarbeitung der längsten Schneemessreihen und Trendanalyse
ausgewählter Schneeparameter, Geographisches Institut der Universität Bern, Diplomarbeit.
[14] University of East Anglia, 2015: Temperature anomaly (from the base period 1961-90) datasets HadCRUT4.
www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcrut4/data/current/time_series/HadCRUT.4.3.0.0.annual_ns_avg.txt
[15] IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group
I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker T.F., Qin D., Plattner G.-K., Tignor M., Allen S.K , Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V. and Midgley P.M. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge,
United Kingdom and New York, NY, USA.
[16] Collaud Coen M., Andrews E., Asmi A., Baltensperger U., Bukowiecki N., Day D., Fiebig M., Fjaeraa A.M., Flentje H., Hyvärinen A., Jefferson A., Jennings S.G., Kouvarakis G., Lihavainen H., Lund Myhre C., Malm W.C., Mihapopoulos N., Molenar J.V.,
O'Dowd C., Ogren J. A., Schichtel B. A., Sheridan P., Virkkula A., Weingartner E., Weller R. and Laj P. 2013: Aerosol decadal
trends – Part 1: In-situ optical measurements at GAW and IMPROVE stations, Atmos. Chem. Phys., 13, 869-894, doi:10.5194/
acp-13-869-2013.
[17] Begert M., Schlegel T., Kirchhofer W., 2005: Homogeneous temperature and precipitation series of Switzerland from 1864
to 2000. International Journal of Climatology 25: 65–80.
[18] Calanca P., 2007: Climate change and drought occurrence in the Alpine region: How severe are becoming the extremes?
Global and Planetary Change, 57, 1–2, 151–160. doi:10.1016/j.gloplacha.2006.11.001.
[19] Pfister C., Rutishauser M., 2000: Dürresommer im Schweizer Mittelland seit 1525. Workshopbericht «Trockenheit in der
Schweiz», Organe Consultatif sur les Changements Climatiques (OcCC), Bern. 17 S. und 2 Anhänge.
www.occc.ch/reports_e.html
[20] McKee T.B., Doesken N.J., Kleist J., 1993: The relationship of drought frequency and duration to time scales, Proc. 8th Conf.
on Applied Climatology, Jan.17–22, American Meteorological Society, Boston, pp. 179–184.
[21] Vicente-Serrano S., Bugueria S., Lopez-Moreno J. ,2010: A Multiscalar Drought Index Sensitive to Global Warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, J of Climate, 23, 1696–1718, doi: 10.1175/2009JCLI2909.1.
[22] Seiz G., Foppa N., 2007: Nationales Klima-Beobachtungssystem (GCOS Schweiz). Publikation von MeteoSchweiz und ProClim, 92 S.
www.meteoschweiz.admin.ch/web/de/klima/klima_international/gcos/publikationen/Berichte.Par.0026.DownloadFile.tmp/
seiz2007.pdf
[23] CH2011, 2011: Swiss Climate Scenarios CH2011, published by C2SM, MeteoSwiss, ETH, NCCR Climate, and OcCC, Zurich,
Switzerland, 88 pp.
www.ch2011.ch/
[24] WMO, 2003: GCOS-82. Second Report on the Adequacy of the Global Observing Systems for Climate in Support of the
UNFCCC. WMO TD 1143.
[25] WMO 2014: WMO Statement on the status of the global climate in 2014 (Draft). http://www.wmo.int/pages/mediacentre/
press_releases/documents/1009_Draft_Statement_2014.pdf
[26] MEI-Daten unter: www.esrl.noaa.gov/psd/people/klaus.wolter/MEI/table.html
[27] Collaud Coen M., Weingartner E., Furger M., Nyeki S., Prévôt A.S. H., Steinbacher M. and Baltensperger U., 2011: Aerosol climatology and planetary boundary influence at the Jungfraujoch analyzed by synoptic weather types. Atmos. Chem. Phys.,
11, 5931-5944, doi:10.5194/acp-11-5931-2011.
[28] Wright W., 2012: Discussion paper on the calculation of the standard Climate normals: a proposal for a dual system.
www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/GCDS_1.php
www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/documents/Rev_discussion_paper_May2012.pdf
[29] Güller A., 1979: Die Nullgradgrenze in der Schweiz 1951–1978, nach den Radiosondierungen von Payerne. Klimatologie in
der Schweiz, Heft 21/0. Beiheft zu den Annalen der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt (Jahrgang 1978).
[30] MeteoSchweiz, 2012: Klimareport 2011. Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, Zürich. 68 pp.
[31] MeteoSchweiz, 2015: 2014 Tag für Tag. Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer. Bundesamt für Meteorologie und
Klimatologie MeteoSchweiz, Zürich. Faltblatt 6 pp.
[32] WMO 2015: Warming Trend Continues in 2014. WMO Press Release N° 1, 2 February 2015.
[33] Zubler E. M., Scherrer S.C., Croci-Maspoli M., Liniger M.A. und Appenzeller C., 2014: Key climate indices in Switzerland; expected changes in a future climate, Climatic Change: 123(2), 255-271.
79
80
Adressen
Bundesamt für Meteorologie
und Klimatologie MeteoSchweiz
Operation Center 1
Postfach 257
CH-8058 Zürich-Flughafen
Ufficio federale di meteorologia
e climatologia MeteoSvizzera
Via ai Monti 146
CH-6605 Locarno Monti
Office fédéral de météorologie
et de climatologie MétéoSuisse
7bis, av. de la Paix
CH-1211 Genève 2
Office fédéral de météorologie
et de climatologie MétéoSuisse
Chemin de l‘Aérologie
CH-1530 Payerne
Swiss Climate
Klimaneutral
gedruckt
SC2015051301 • www.swissclimate.ch
Website
meteoschweiz.admin.ch
Kontakt
[email protected]