Grundlage des Norddeutschen Klimamonitors sind einerseits ausgewählte norddeutsche Stationsdaten vom Deutschen Wetterdienst sowie flächenhafte Daten verschiedener internationaler Forschungsinstitutionen. Zu den hier verwendeten Flächendatensätzen zählen sowohl Hindcasts als auch interpolierte Beobachtungsdaten. Die jeweiligen Datensätze haben im Hinblick auf die Darstellung des Klimazustandes und bisherige Änderungen unterschiedliche Eigenschaften, die bei der Auswahl und Interpretation zu berücksichtigen sind.
Insbesondere Stationsdaten bedürfen bezüglich Auswertungen bisheriger Klimaänderungen genaue Untersuchung der jeweiligen Messstation und ihrer Historie und eine diesbezügliche Interpretation der Messungen, da sonst bspw. fehlerhafte Klimatrends abgeleitet werden. Da Stationsdaten nur Auskunft über das Klima im direkten Umfeld der jeweiligen Station geben, werden für Aussagen auf regionaler Ebene Flächendaten benötigt. Im Norddeutschen Klimamonitor werden bislang zwei Arten von Flächendaten integriert: Datensätze aus räumlich interpolierten Messdaten sowie Datensätze aus numerischen Atmosphärenmodellen.
Beobachtungsdaten einzelner Stationen
Die im Norddeutschen Klimamonitor eingegangenen Beobachtungs- und Messdaten (vgl. Tabelle 1) entstammen dem Messnetz des Deutschen Wetterdienstes. Die Messreihen reichen stations- bzw. parameterabhängig unterschiedlich lang zurück bzw. können auch Lücken aufweisen. Eine entsprechende Dokumentation sowie weitere Informationen zu den Stationen können im Norddeutschen Klimamonitor abgerufen werden.
Eine Interpretation klimatologischer Beobachtungsreihen ist nur auf Grundlage homogener Datenreihen sinnvoll möglich. Für eine Vergleichbarkeit der Stationen ist außerdem erforderlich, dass die Messreihen den gleichen Zeitraum überdecken. Inhomogenitäten in den Datenreihen können verursacht werden durch:
- eine Verlegung der Station,
- eine Änderung der Messhöhe,
- allmähliche oder plötzliche Änderungen in der Umgebung (Bewuchs, Bebauung, Versiegelung),
- einen Austausch der Instrumente, einer Änderung ihrer Aufstellung und Beobachtungsverfahren,
- eine Änderung der Instrumentenanzeige durch Beschädigung und Verschleiß,
- einen Beobachterwechsel und dadurch subjektive Abwandlung der Beobachtungsmethodik.
Die Homogenität der Beobachtungen ist deshalb im Allgemeinen nur gewährleistet, wenn sich der Standort der Station nicht oder nicht wesentlich geändert hat, wenn der Einfluss der näheren Umgebung gleich geblieben ist, wenn über den gesamten Zeitraum die gleichen Instrumententypen verwendet und die Beobachtungen nach den gleichen Anleitungen durchgeführt wurden. Diese Forderungen lassen sich bei sehr langen Zeitreihen, die über viele Jahrzehnte reichen, kaum oder nur sehr schwer erfüllen. Bei manchen Beobachtungsreihen sind daher Sprünge oder langsame Veränderungen in den Messwerten festzustellen.
Dies gilt auch für die im Norddeutschen Klimamonitor hinterlegten Daten. Informationen zu den Stationsverlegungen sind im Norddeutschen Klimamonitor eingepflegt und in Tabelle 1 aufgeführt. Mittelwerte und Trends werden in diesem Zusammenhang nur für sinnvolle Zeitabschnitte abgebildet.
Tabelle 1: Für den Norddeutschen Klimamonitor ausgewählte Stationen aus dem Messnetz des Deutschen Wetterdienstes inklusive Stationsverlegungen.
Station | von | bis | Höhe m über NN | Breite | Länge |
---|---|---|---|---|---|
Angermünde | 11.01.1979 | 54 | 53°01'53" N | 13°59'26" E | |
Arkona | 01.10.1946 | 42 | 54°40'45" N | 13°26'03" E | |
Boltenhagen | 01.07.1967 | 15 | 54°00'10" N | 11°11'27" E | |
Braunschweig | 01.02.1954 | 81.2 | 52°17'29" N | 10°26'47" E | |
Bremen | 01.06.1978 | 4 | 53°02'40" N | 08°47'55" E | |
Brocken | 01.01.1951 | 1142 | 51°47'55" N | 10°37'05" E | |
Cuxhaven | 01.05.1951 | 06.04.1972 | 4 | 53°52'16" N | 08°42'26" E |
07.04.1972 | 5 | 53°52'17" N | 08°42'21" E | ||
Greifswald | 01.01.1889 | 2 | 54°05'48" N | 13°24'20" E | |
Hamburg-Fuhlsbüttel | 12.07.1968 | 04.09.1995 | 13 | 53°38'18" N | 09°59'43" E |
05.09.1995 | 11 | 53°38'00" N | 09°59'17" E | ||
Hamburg-Neuwiedenthal | 01.05.1962 | 3 | 53°28'39" N | 09°53'44" E | |
Helgoland | 29.08.1952 | 28.02.1964 | 4 | 54°10'31" N | 07°53'27" E |
29.02.1964 | 4 | 54°10'30" N | 07°53'31" E | ||
List auf Sylt | 25.11.1964 | 17.11.2009 | 26 | 55°00'40" N | 08°24'45" E |
18.11.2009 | 26 | 55°00'40" N | 08°24'45" E | ||
Lüchow | 25.11.1971 | 06.08.2007 | 17 | 52°58'21" N | 11°08'18" E |
07.08.2007 | 17 | 52°58'21" N | 11°08'15" E | ||
Marnitz | 01.08.1948 | 81 | 53°19'22" N | 11°55'56" E | |
Norderney | 01.09.1981 | 11 | 53°42'44" N | 07°09'07" E | |
Oldenburg | 01.01.1969 | 14.10.2007 | 11 | 53°10'31" N | 08°10'52" E |
15.10.2007 | 01.10.2012 | 11 | 53°10'35" N | 08°10'56" E | |
Osnabrück | 19.12.1953 | 30.11.2010 | 95.4 | 52°15'19" N | 08°03'12" E |
Potsdam | 01.01.1946 | 31.12.1984 | 81 | 52°22'56" N | 13°03'44" E |
01.01.1985 | 81 | 52°22'53" N | 13°03'44" E | ||
Rostock-Warnemünde | 01.01.1951 | 31.05.1951 | 4 | 54°10'48" N | 12°04'50" E |
01.06.1951 | 4 | 54°10'49" N | 12°04'50" E | ||
Schleswig | 23.08.1954 | 42.5 | 54°31'39" N | 09°32'55" E | |
Schwerin | 01.07.1953 | 12.02.2013 | 59 | 53°38'33" N | 11°23'14" E |
13.02.2013 | 59 | 53°38'33" N | 11°23'14" E | ||
Waren | 01.01.1947 | 70 | 53°31'10" N | 12°40'4" E |
Neben den hier angegebenen Stationsverlegungen spielen Änderungen der Windgeberhöhe und -position eine entscheidende Rolle für die Analyse aller Windparameter. Auch diese Einschränkungen wurden bei den Auswertungen für den Norddeutschen Klimamonitor berücksichtigt und können in den jeweiligen Stationsinformationen nachgelesen werden.
Flächenhafte Beobachtungsdaten
In den Norddeutschen Klimamonitor sind mehrere interpolierte Beobachtungsdatensätze eingegangen (vgl. Tabelle 2). Alle Datensätze basieren auf Stationsdaten und sind damit ebenso von den oben genannten Schwierigkeiten wie Stationsverlegungen oder Instrumentenwechsel beeinflusst. Die räumliche Ausdehnung der interpolierten Fläche beschränkt sich stets auf Landgebiete.
Tabelle 2: Im Norddeutschen Klimamonitor verwendete flächenhafte Beobachtungsdaten.
Datensatz | Zeitraum | Zeitliche Auflösung | Räumliche Auflösung | Räumliche Ausdehnung | Parameter |
---|---|---|---|---|---|
CRU TS 3.23 | 1901-2014 | Monatlich | 0.5° | Global über Land | Temp. Tagesmittel |
Niederschlagshöhe | |||||
Bewölkung | |||||
DWD NKDZ | 1901-2014 | Monatlich | ~1 km (0.25°)† | BRD über Land | Temp. Tagesmittel |
E-OBS 14.0 | 1950-2015 | Täglich | 0.25° | Europa über Land | Temp. Tagesmittel |
Temp. Tagesmin. | |||||
Temp. Tagesmax. | |||||
Niederschlagshöhe | |||||
GPCC v7 | 1901-2014 | Monatlich | 0.5° | Global über Land | Niederschlagshöhe |
Matsuura-Willmott V4.01 | 1900-2014 | Monatlich | 0.5° | Global über Land | Temp. Tagesmittel |
Niederschlagshöhe | |||||
REGNIE | 1951-2015 | Täglich | ~1 km (0.25°)† | BRD über Land | Niederschlagshöhe |
† Räumliche Auflösung wurde im Zuge der Auswertungen des Norddeutschen Klimamonitor verändert.
Die Datensätze können sich in ihrer zeitlichen und räumlichen Auflösung, der Verfügbarkeit einzelner Klimaparameter sowie Stationsauswahl und Interpolationsmethode deutlich voneinander unterscheiden.
Flächenhafte Modelldaten
Um regionale Klimaänderungen aufzuzeigen, wurden neben den flächeninterpolierten Beobachtungen zwei coastDat-Datensätze ausgewertet. Hierbei handelt es sich um Reanalyse-Ergebnisse, d. h. ähnlich einer Wettervorhersage wurde hier mithilfe eines numerischen Modells die Atmosphärenphysik berechnet. Im Gegensatz zu einer Vorhersage, wo Beobachtungen nur für die Initialisierung vorliegen, sind sie bei einer Reanalyse („Nachhersage“) im Allgemeinen für den gesamten Zeitraum verfügbar und können in die Modellierung einfließen.
Tabelle 3: Im Norddeutschen Klimamonitor verwendete Modelldaten (Reanalysen).
Datensatz | Zeitraum | Zeitliche Auflösung | Räumliche Auflösung | Räumliche Ausdehnung | Parameter |
---|---|---|---|---|---|
coastDat-1 | 1948-2007 | Stündlich | 0.5° | Europa über Land und Ozean | alle |
coastDat-2 | 1948-2014 | Stündlich | 0.22° (0.25°)† | Europa über Land und Ozean | alle |
† Räumliche Auflösung wurde im Zuge der Auswertungen des Norddeutschen Klimamonitor verändert.