Hydrometeorologisches Gutachten zur Niederschlagssituation im Zeitraum Mai 2009 bis April 2011 in Sachsen-Anhalt

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1 Hydrometeorologisches Gutachten zur Niederschlagssituation im Zeitraum Mai 2009 bis April 2011 in Sachsen-Anhalt Abteilung Hydrometeorologie Berlin, August 2011

2 Thema des Gutachtens: Hydrometeorologisches Gutachten zur Niederschlagssituation im Zeitraum Mai 2009 bis April 2011 in Sachsen-Anhalt Auftraggeber: Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt (Nebenstelle Halle, SB 5.2) Willi-Brundert-Straße Halle/S. Auftragnehmer: Deutscher Wetterdienst Abteilung Hydrometeorologie (Dienststelle Berlin) Lindenberger Weg Berlin Anzahl der Seiten: 20 Anzahl der Tabellen: 5 Anzahl der Abbildungen: 14 Dieses Gutachten enthält Aussagen, die ausschließlich für das angegebene Bearbeitungsgebiet gelten. Eine Übertragung der Ergebnisse auf andere Anwendungen oder Nachbargebiete ist mit der Dienststelle, die dieses Gutachten erstellt hat, abzustimmen. Bearbeitung: Dr. Gabriele Malitz, Heinz Ertel, Anett Fiedler Berlin, 31. August 2011 Im Auftrag... Dr. Gabriele Malitz Sachgebietsleiterin Dieses Gutachten ist urheberrechtlich geschützt. Außerhalb der mit dem Auftraggeber vertraglich vereinbarten Nutzungsrechte ist eine Vervielfältigung oder Weitergabe dieses Gutachtens an Dritte sowie die Mitteilung seines Inhaltes, auch auszugsweise, nur mit vorheriger schriftlicher Genehmigung des Deutschen Wetterdienstes gestattet. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 2 von 20

3 1 Zielstellung Gemäß Vorgabe des Auftraggebers sind die im Land Sachsen-Anhalt von Mai 2009 bis April 2011 gefallenen Niederschläge hydrometeorologisch einzuschätzen. Besondere Aufmerksamkeit ist den Werten der Niederschlagshöhe zu widmen, die vom durchschnittlichen Geschehen abweichen. Dabei ist auch auszuweisen, mit welcher Häufigkeit die bei ausgewählten Starkniederschlagsereignissen im Untersuchungszeitraum im Land Sachsen-Anhalt aufgetretenen Niederschlagshöhen im Mittel erreicht oder überschritten werden. Bei den beiden Winterperioden im Untersuchungszeitraum ist der Einfluss der Schneedecke zu berücksichtigen. Anhand von aussagefähigen Charakteristika der Schneedeckenentwicklung an ausgewählten Stationen sind besondere Aspekte der Schneedeckensituation im Untersuchungszeitraum zu verdeutlichen. 2 Grundlagen extremwertstatistischer Untersuchungen laut KOSTRA-DWD-2000 Die für unterschiedliche Anwendungen definierten Starkniederschlagsereignisse können sowohl Niederschläge kurzer Dauer und hoher Intensität als auch mehrere Stunden oder Tage anhaltende Niederschläge mit großen Niederschlagshöhen sein. Daher basieren die extremwertstatistischen Analysen im Rahmen von KOSTRA-DWD sowohl auf Tageswerten als auch auf hoch aufgelösten Werten der Niederschlagshöhe: Die Datenbasis für die Berechnung und Regionalisierung von Starkniederschlagshöhen längerer Dauerstufen (D = 24 h bis D = 72 h) bestand aus den täglichen Niederschlagshöhen auf Rasterbasis (1 km x 1 km), die beim Deutschen Wetterdienst rückwirkend seit 1951 mittels des Verfahrens REGNIE (REGionalisierung von NIEderschlagshöhen) für den Zeitraum nachberechnet wurden. In die Berechnung der räumlichen Verteilungen der Niederschlagshöhen gingen nach diesem Verfahren immer alle für den konkreten Termin verfügbaren Informationen von rund Stationen ein. Dies bedeutet, dass zwar die Anzahl der verwendeten Messwerte von Monat zu Monat bzw. von Jahr zu Jahr variieren kann, sich aber der Informationsgehalt insgesamt deutlich erhöht. Die so erzeugte räumliche Auflösung der Starkniederschlagshöhen entspricht dem REGNIE-Raster mit rund Rasterfeldern. Aufgrund dieser hohen Auflösung war eine eigenständige Regionalisierung der räumlichen Verteilungen der Starkniederschlagshöhen nicht mehr erforderlich. Um die Kontinuität bei der Anwendung aufrechtzuerhalten, wurden die Ergebnisse der neuen Auswertungen vom REGNIE-Raster auf das gewohnte KOSTRA-Raster mit rund Rasterfeldern übertragen. Detaillierte Untersuchungen hoch aufgelöster Niederschlagsreihen ergaben, dass im Schauerbereich keine Änderung im Niederschlagsverhalten erkennbar ist. Das heißt, ein Trend hin zu stärkeren Kurzzeitniederschlägen war bis zum Jahre 2000 nicht vorhanden. Daher konnten die Starkniederschlagsergebnisse im Schauerbereich aus dem KOSTRA-Atlas 1997 in die neue Auswertung KOSTRA-DWD-2000 übernommen werden. Sie gelten in dieser Form auch für den Zeitraum Prinzipiell wird bei KOSTRA-DWD-2000 mithilfe eines ausgewählten extremwertstatistischen Analyseverfahrens die Bewertung der innerhalb eines Messzeitraums ausreichender Länge zufällig aufgetretenen Ereignisse vorgenommen und eine Extrapolation auf sehr seltene Niederschlagsereignisse ermöglicht. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 3 von 20

4 Der extremwertstatistische Ansatz geht für jede Dauerstufe D von einer jährlichen oder partiellen Serie aus, die sich aus einer Niederschlagszeitreihe ergibt. Jeder Serie der Niederschlagshöhe h N wird durch eine Regressionsrechnung die theoretische Verteilungsfunktion h N (D;T) = u(d) + w(d) ln T in Abhängigkeit von der Jährlichkeit T angepasst. Die Verteilungsfunktion wird durch die Parameter u(d) und w(d) charakterisiert. Die Ergebnisse von KOSTRA-DWD-2000 (Starkniederschlagshöhen h N (D;T) in Abhängigkeit von der Dauerstufe D und der Jährlichkeit T) wurden in Rasterfelderdarstellungen kartiert mit einer Auflösung von etwa 8,5 km x 8,5 km pro Rasterfeld. 3 Ergebnisse In der Tabelle 1 sind die monatlichen Gebietsniederschlagshöhen von Mai 2009 bis April 2011 für das Land Sachsen-Anhalt eingetragen, wie sie im Witterungsreport express des DWD publiziert wurden. Tabelle 1: Monatliche Gebietsniederschlagshöhen für das Land Sachsen-Anhalt von Mai 2009 bis April 2011 Monat im Jahre 20 in mm (entspricht l/m²) in Prozent (vom Mittel 1961 bis 1990) Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Januar Februar März April Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 4 von 20

5 Bei den zehn Monaten, in welchen die monatliche Gebietsniederschlagshöhe das jeweilige Monatssoll um mehr als 20 % überschreitet, handelt es sich um Mai 2009 und Juli 2009, Oktober bis Dezember 2009, Mai 20, August und September 20, November und Dezember 20. In den sieben Monaten August 2009, April und Juni 20, Oktober 20, Februar bis April 2011 erreichte die monatliche Gebietsniederschlagshöhe höchstens etwa die Hälfte des jeweiligen Monatssolls. Die rasch wechselnde Abfolge niederschlagsreicher und armer Monate wird auch in der Abbildung 1 anhand der Monatswerte der Niederschlagshöhe (in mm) an drei ausgewählten Stationen in Sachsen-Anhalt demonstriert. Niederschlagshöhe (mm) Mai 09 Jun 09 Jul 09 Aug 09 Sep 09 Okt 09 Nov 09 Dez 09 Jan Feb Mrz Apr Mai Monat Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan 11 Feb 11 Mrz 11 Apr 11 Niederschlagshöhe von Gardelegen Niederschlagshöhe von Magdeburg Niederschlagshöhe von Wittenberg Abbildung 1: Monatswerte der Niederschlagshöhe (in mm) an drei ausgewählten Stationen in Sachsen-Anhalt von Mai 2009 bis April 2011 Es folgen Darlegungen (visualisiert durch die Abbildungen 2 bis 8) hinsichtlich der niederschlagsreichen Monate im Untersuchungszeitraum im Land Sachsen-Anhalt. Die Abbildung 9 zeigt die deutschlandweite Verteilung der Niederschlagssumme des niederschlagsarmen Zeitabschnitts Februar bis April Bei der Abbildung handelt es sich um eine resümierende Darstellung der räumlichen Verteilung des Niederschlags über die 24 Monate des Untersuchungszeitraums. (Die zwangsläufig unterschiedliche Farbskala in den Abbildungslegenden ist zu beachten.) Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 5 von 20

6 Abbildung 2: Räumliche Verteilung der Niederschlagshöhe (in 1/ mm) im Mai 2009 In der Abbildung 2 ist die räumliche Verteilung der Niederschlagsmenge im Mai 2009 dargestellt. Große Teile des Landes Sachsen-Anhalt erhielten mehr als 0 l/m². Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 6 von 20

7 Abbildung 3: Räumliche Verteilung der Niederschlagshöhe (in 1/ mm) im Juli 2009 Die Abbildung 3 zeigt die räumlich sehr differenzierte Verteilung der Niederschlagsmenge in Sachsen-Anhalt im Juli Überwiegend wurde dort eine monatliche Niederschlagshöhe von mehr als 70 mm erreicht. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 7 von 20

8 Abbildung 4: Räumliche Verteilung der Niederschlagshöhe (in 1/ mm) als Summe über die Monate Oktober bis Dezember 2009 In der Abbildung 4 werden die Gebiete des Landes Sachsen-Anhalt deutlich, wo innerhalb der drei Monate Oktober bis Dezember 2009 Niederschläge von mehr als 200 l/m² fielen. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 8 von 20

9 Abbildung 5: Räumliche Verteilung der Niederschlagshöhe (in 1/ mm) im Mai 20 Wie aus der Abbildung 5 hervorgeht, war es im Mai 20 in Sachsen-Anhalt vor allem in einem großen Bereich um Magdeburg außergewöhnlich niederschlagsreich. In Magdeburg wurde das Vierfache des mittleren Mai-Werts der Niederschlagshöhe (Mittelungszeitraum 1961 bis 1990) erreicht. Die Abbildung 6 zeigt, welche Niederschlagstage dazu beigetragen haben. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 9 von 20

10 Niederschlagshöhe (mm) Abbildung 6: Tageswerte der Niederschlagshöhe im Mai 20 an der Wetterwarte Magdeburg Auch die Monate August und September 20 waren (nicht nur in Sachsen-Anhalt) sehr niederschlagsreich. Die Abbildung 7 zeigt das ausgedehnte Niederschlagsfeld über großen Teilen von Polen, Tschechien und Deutschland mit der über sechs Tage (vom bis ) aufsummierten Niederschlagsmenge, die sich großräumig auf mehr als 80 l/m² belief. Wie weit sich das Niederschlagsfeld vom bis in den Bundesländern Sachsen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg ausdehnte, zeigt die Abbildung 8. In blauen Farbtönen wird REGNIE-basiert ausgewiesen, wo Niederschlag von mindestens 50 l/m² innerhalb von 72 Stunden fiel. Synoptische Lage: Nachdem am Vortag ein umfangreiches Niederschlagsfeld nahezu die gesamte Westhälfte Deutschlands überdeckt hatte, formierten sich am (Sonnabend) an der ostwärts vordringenden Kaltfront einzelne, örtlich schwere Gewitter. Die Luftmassengrenze lag nur wenig östlich der Oder und trennte die Warmluft über Polen von der subpolaren Meeresluft über Deutschland. Über dem Golf von Genua bildete sich ein weiteres Bodentief. Um ein abgetropftes Höhentief herum wurde vom östlichen Mitteleuropa kommende, warme und dabei aufgleitende Luft herumgeführt (Warmluftadvektion). Am Boden setzte eine Vb-artige Entwicklung mit anhaltenden Aufgleitniederschlägen ein. In der Nacht zum (Sonntag) verlagerte sich die Luftmassengrenze als Warmfront etwas weiter westwärts. Auf der Westseite der Luftmassengrenze bildete sich ein umfangreiches Regenband, das von Österreich über Tschechien und Sachsen hinweg bis zur Ostsee reichte. Aufgrund der Strömungsverhältnisse blieb die Luftmassengrenze quasi stationär. Aus dieser Situation resultierte der großräumige Dauerregen. Am (Montag) reichte eine ausgedehnte Warmluftzunge von Osten nach Norddeutsch- Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite von 20

11 land hinein. Die Warmluft wurde über die subpolare Meeresluft gehoben, so dass es zur Neubildung eines umfangreichen Regengebietes kam. Erst am Mittag des (Dienstag) wies der Radarverbund des Deutschen Wetterdienstes fast keine Niederschlagsechos mehr aus. Abbildung 7: Aufsummierte Niederschlagshöhe (in mm) vom bis (Darstellung durch das Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie) Hervorzuheben ist, dass sich die Niederschläge vom bis nicht etwa als niederschlagsreicher Abschnitt in einem sonst wenig spektakulären Niederschlagsjahr 20 einordnen lassen. Vielmehr wirkten die September-Niederschläge gerade im Land Sachsen-Anhalt in einigen Regionen als weiteres Glied in einer Kette von hydrologische und landwirtschaftliche Schäden auslösenden Ursachen. Im Land Sachsen-Anhalt wäre vor allem wegen der stark überdurchschnittlichen August-Niederschläge das Jahressoll an Niederschlag bereits zirka am erreicht gewesen. Infolge des großräumigen Dauerregens zum Ende September 20 wurde nach dem Monat August jedoch auch im September 20 die 200- Prozent-Marke des mittleren Monatswerts der Niederschlagshöhe deutlich überschritten. Seit Anfang Oktober galt das Jahr 20 im Land Sachsen-Anhalt als niederschlagsreich. Nach einem niederschlagsarmen Oktober sorgten die beiden niederschlagsreichen Monate November und Dezember für ein weiteres Anwachsen der im Jahre 20 aufsummierten Niederschläge. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 11 von 20

12 Abbildung 8: Aufsummierte 72-stündige Niederschlagshöhe für die Niederschlagstage vom bis in der Bundesrepublik Deutschland (Die Legende zeigt die Niederschlagshöhe in Zehntelmillimetern an!) Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 12 von 20

13 In der Tabelle 2 sind an ausgewählten Stationen die 72-Stundenwerte der Niederschlagshöhe, angegeben in mm (entspricht l/m²), vom bis aufgelistet. Dabei sind nicht in erster Linie die hohen punktuellen Werte an Einzelstationen hervorzuheben, sondern die Tatsache, dass es zu solchen Niederschlagsmengen in einem großen Gebiet kam. Tabelle 2: 72-Stunden-Werte der Niederschlagshöhe an ausgewählten Stationen an den drei Niederschlagstagen bis (Endtermin: , 06:00 Uhr UTC) Stationsname Niederschlagshöhe Wiederkehrzeit T (Dauerstufe D = 72 Stunden) Straach 6,0 mm 0 Jahre Wittenberg 4,5 mm 0 Jahre Oranienbaum 122,2 mm 0 Jahre Radis 120,1 mm 0 Jahre Annaburg 129,0 mm 0 Jahre USTI NAD LABEM 112 mm keine Angabe LIBEREC 118 mm keine Angabe Die im Untersuchungszeitraum im Land Sachsen-Anhalt aufgetretenen, gravierenden Tageswerte der Niederschlagshöhe, wie sie an Stationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) gemessen worden sind, werden mit den extremwertstatistisch ermittelten KOSTRA-DWD-2000-Starkniederschlagshöhen verglichen. Die Tabelle 3 zeigt eine für viele Standorte (z. B. Radis) im östlichen Teil des Landes Sachsen-Anhalt typische punktuelle Starkniederschlagstabelle, mit deren Hilfe die Häufigkeitsbewertung von Starkniederschlag vorgenommen wird. Tabelle 3: KOSTRA-DWD-2000-Starkniederschlagshöhen h N und -spenden R N verschiedener Dauerstufen für Standorte im Rasterfeld [56 45] T 0, n 2,00 1,00 0,50 0,20 0, 0,05 0,02 0, D hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN 15 min 7,1 78,8 9,7 7,8 12,3 136,7 15,7 175,0 18,4 203,9 21,0 232,8 24,4 271,1 27,0 300,0 60 min,8 29,9 15,1 41,9 19,4 54,0 25,2 70,0 29,6 82,1 33,9 94,2 39,7 1,1 44,0 122,2 6 h 17,7 8,2 23,7 11,0 29,7 13,7 37,6 17,4 43,6 20,2 49,6 22,9 57,5 26,6 63,5 29,4 9 h 19,8 6,1 26,2 8,1 32,7,1 41,2 12,7 47,6 14,7 54,0 16,7 62,5 19,3 69,0 21,3 12 h 21,4 5,0 28,2 6,5 35,0 8,1 43,9,2 50,7 11,7 57,5 13,3 66,4 15,4 73,2 16,9 24 h 23,3 2,7 33,1 3,8 42,9 5,0 55,9 6,5 65,7 7,6 75,5 8,7 88,5,2 98,3 11,4 48 h 23,4 1,4 35,9 2,1 48,4 2,8 65,0 3,8 77,5 4,5 90,0 5,2 6,6 6,2 119,1 6,9 72 h 29,1 1,1 43,1 1,7 57,1 2,2 75,7 2,9 89,7 3,5 3,8 4,0 122,4 4,7 136,4 5,3 T - n - Jährlichkeit bzw. Wiederkehrzeit (in a): mittlere Zeitspanne, in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder überschreitet Überschreitungswahrscheinlichkeit pro Jahr (in 1/a) D - Niederschlagsdauer einschließlich Unterbrechungen (in min, h) hn - RN - Niederschlagshöhe (in mm) Niederschlagsspende (in l/(s ha)) Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 13 von 20

14 Hinsichtlich der in Tabelle 3 aufgeführten Starkniederschlagshöhen und -spenden nach KOSTRA-DWD-2000 ist zu beachten, dass wegen der großen zeitlichen Variabilität des Niederschlags und aufgrund der Tatsache, dass relativ lange, 50- jährige Messreihen des Niederschlags nur bedingt repräsentativ für die Zukunft sind, bei der Angabe von Starkniederschlagshöhen ein Toleranzbereich angesetzt werden muss. Außerdem führen unvermeidbare Ungenauigkeiten bei der Mess- und Auswertemethodik sowie die Grenzen des extremwertstatistischen Ansatzes dazu, dass die Niederschlagshöhen bzw. Niederschlagsspenden mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind, die umso größer ist, je seltener der jeweilige Wert überschritten wird. Für die Starkniederschlagshöhen h N (D;T) bzw. die entsprechenden Niederschlagsspenden R N (D;T) sollte in Abhängigkeit von der Jährlichkeit bei 0,5 a T 5 a ein Toleranzbetrag von ± %, bei 5 a < T 50 a ein Toleranzbetrag von ±15 %, bei 50 a < T 0 a ein Toleranzbetrag von ±20 % Berücksichtigung finden. Zur Bewertung der Starkniederschläge vom bis in Sachsen-Anhalt dient die punktuelle Starkniederschlagstabelle (Tabelle 3). Mit Blick auf die Tabelle direkt oder unter Zuhilfenahme der entsprechend umgestellten KOSTRA-Grundgleichung (siehe auch Seite 4) ln T = (h N (D;T) u(d)) / w(d) können die Niederschlagshöhen unterschiedlicher Dauerstufen an den in der Tabelle 2 aufgelisteten Stationen extremwertstatistisch eingeordnet werden. Aus der Tabelle 3 geht beispielsweise hervor, dass an jedem Standort im östlichen Teil des Landes Sachsen-Anhalt 1. einmal in zwei Jahren mit Niederschlag einer Größenordnung von 18 mm (18 l/m²) innerhalb einer Stunde (einschließlich Unterbrechungen), 2. zweimal pro Jahr mit Niederschlag einer Größenordnung von 18 mm (18 l/m²) innerhalb von 6 Stunden (einschließlich Unterbrechungen), 3. mehrmals pro Jahr mit Niederschlag einer Größenordnung von 18 mm (18 l/m²) innerhalb von 12 Stunden (einschließlich Unterbrechungen) zu rechnen ist. Mit einem 72-Stunden-Wert der Niederschlagshöhe von rund 120 l/m² ist an Standorten im östlichen Teil des Landes Sachsen-Anhalt extremwertstatistisch gesehen einmal in 0 Jahren zu rechnen. Die standortbezogene Einordnung der Auftretenshäufigkeit der Niederschläge vom bis zeigt regionale Unterschiede. An Standorten im Nordwesten des Landes Sachsen-Anhalt tritt ein 72-Stunden-Wert der Niederschlagshöhe von ca. 120 mm generell seltener auf als an Standorten im Osten des Landes Sachsen- Anhalt. Der Harz nimmt natürlich ebenfalls eine gesonderte Stellung ein, da es dort mehrere Standorte gibt, an denen es nicht selten zu Niederschlag von 120 l/m² innerhalb von 72 Stunden kommt. Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 14 von 20

15 Im Gegensatz zu den überdurchschnittlich niederschlagsreichen Monaten umfasst der Berichtszeitraum auch Monate, in welchen weniger als 60 % des jeweiligen mittleren Monatswerts der Niederschlagshöhe erreicht wurden. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang der Zeitraum Februar bis April Abbildung 9: Räumliche Verteilung der Niederschlagshöhe (in 1/ mm) als Summe über die Monate Februar bis April 2011 Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 15 von 20

16 Abbildung zeigt die räumliche Verteilung des Niederschlags im Untersuchungszeitraum. Normalerweise wäre mit Blick auf die Farbskala für Sachsen-Anhalt (ohne Harz) in Relation zu den meisten anderen Bundesländern ein Überwiegen des lediglich hellgrünen Farbtons zu erwarten. In den 24 Monaten fiel im Land Sachsen- Anhalt jedoch verbreitet Niederschlag von insgesamt mehr als 1400 l/m². Abbildung : Räumliche Verteilung des Niederschlags (Niederschlagshöhe angegeben in mm) als Summe über die Monate Mai 2009 bis April 2011 Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 16 von 20

17 Bei speziellen hydrometeorologischen Auswertungen des Niederschlagsgeschehens in den beiden Winterperioden im Untersuchungszeitraum ist auch der Einfluss der Schneedecke auf den winterlichen Wasserhaushalt zu berücksichtigen. Anhand von aussagefähigen Charakteristika der Schneedeckenentwicklung an ausgewählten Stationen wird die Schneedeckensituation im Untersuchungszeitraum verdeutlicht. Die Darstellung in der Abbildung 14 gibt am Beispiel der Wetterwarte Magdeburg einen visuell komprimierten Überblick über die Schneedeckensituation vom bis Insbesondere der Blick auf die gemessenen und simulierten Wasseräquivalente zeigt die besondere Position der Schneeverhältnisse im Winter 2009/ und 20/11 auf der Zeitachse. Es fällt auf, dass seit Ende der 1980er-Jahre im Vergleich mit den vier Jahrzehnten davor eher moderate Winterperioden auftraten. Insbesondere in den 1960er-Jahren und in den 1980er- Jahren war man winterliche Zustände gewohnt. Streng genommen ist jede Winterperiode in ihrem Niederschlagsverhalten (mit und ohne Schneedecke) ein Unikat. Im Folgenden werden die beiden Winterperioden im Untersuchungszeitraum detaillierter (auf einer ausführlicheren Zeitachse als in Abbildung 14) betrachtet. Zur besseren Vergleichbarkeit ist die Maßeinteilung der Ordinate auf den Abbildungen 11 und 14 identisch. Die Abbildung 11 zeigt am Beispiel der Wetterwarte Magdeburg die Winterperiode 2009/20 (Dezember bis März), welche durch hohe Werte des Wasseräquivalents und eine relativ große Schneedeckenhöhe über viele Monate hinweg charakterisiert wird, die Winterperiode 20/2011 (November bis Januar), welche vor allem durch die herausragenden Werte der Schneedeckenhöhe und des Wasseräquivalents im Dezember 20 gekennzeichnet ist. Wn [mm] bzw. Dn [cm] Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 17 von 20 Jahr gem. Schneedeckenhöhe gem. Wasseräquivalent simul. Wasseräquivalent Abbildung 11: Darstellung von Wasseräquivalent und Schneedeckenhöhe für die Winterperiode 2009/ und die Winterperiode 20/11 am Beispiel der Wetterwarte Magdeburg

18 Höchster Tageswert der Schneehöhe in cm / / / / / / / / / / / / /88 Jahr (Monat Dezember) Magdeburg (76 m) Seehausen (21 m) Schierke (609 m) Brocken (1142 m) 1990/ / / / / / /09 Abbildung 12: Höchster Tageswert der Schneedeckenhöhe im Kalendermonat Dezember an vier ausgewählten Stationen in Sachsen-Anhalt Höchster Tageswert der Schneehöhe in cm / / / / / / / / / / / / /88 Jahr (Monat Dezember) Magdeburg (76 m) Seehausen (21 m) 1990/ / / / / / /09 Abbildung 13: Höchster Tageswert der Schneedeckenhöhe im Kalendermonat Dezember an zwei ausgewählten Stationen in Sachsen-Anhalt Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 18 von 20

19 In der Abbildung 12 und der Abbildung 13 sind die höchsten Tageswerte der Schneedeckenhöhe je Kalendermonat Dezember für ausgewählte Stationen eingetragen. An hoch gelegenen Stationen, wie z. B. Brocken und Schierke, sind hohe Tageswerte der Schneedeckenhöhe natürlich nicht so bemerkenswert wie an tiefer liegenden Stationen (< 400 m). Daher enthält die Abbildung 13 ganz bewusst die Werte für die beiden hoch gelegenen Stationen Brocken (1142 m) und Schierke (609 m) nicht, um insbesondere für Seehausen hervorzuheben, dass 20 dort für den Kalendermonat Dezember der höchste Tageswert der Schneedeckenhöhe seit Beginn der Messreihe erfasst wurde. (Für Magdeburg ist es der zweithöchste Wert mit 23 cm. Im Winter 1980/81 wurden 24 cm im Dezember gemessen). In der Tabelle 4 sind separat für die Kalendermonate November, Dezember und Januar die maximalen Schneedeckenhöhen an den vier ausgewählten Stationen zusammengefasst. Bisher wurde noch in keinem Kalendermonat Dezember für die Wetterwarte Seehausen eine solche maximale Schneedeckenhöhe (25 cm) wie im Dezember 20 erreicht. Tabelle 4: Maximale Schneedeckenhöhe (November, Dezember, Januar) an ausgewählten Stationen (mit unterschiedlicher Länge der Zeitreihe) in Sachsen-Anhalt Magdeburg (76 m) Seehausen (21 m) Schierke (609 m) Brocken (1142 m) Auswertezeitraum 1947/48-20/ /78-20/ /52-20/ /52-20/11 Max. im November 32 cm 16 cm 75 cm 122 cm November 20 3 cm 2 cm 35 cm 80 cm Max. im Dezember 24 cm 25 cm (früher 23 cm) 115 cm 233 cm Dezember cm 25 cm 75 cm 160 cm Max. im Januar 34 cm 27 cm 130 cm 304 cm Januar cm 13 cm 65 cm 164 cm Auch hinsichtlich der Schneedeckendauer ist für Magdeburg und Seehausen ein außergewöhnlicher Befund zu verzeichnen: Wie aus der Tabelle 5 hervorgeht, wurde in Magdeburg und Seehausen die mittlere Schneedeckendauer (angegeben in Tagen) im Winter 20/11 überschritten. Tabelle 5: Schneedeckenandauer an ausgewählten Stationen (mit unterschiedlicher Länge der Zeitreihe) in Sachsen-Anhalt Magdeburg (76 m) Seehausen (21 m) Schierke (609 m) Brocken (1142 m) Auswertezeitraum 1947/48-20/ /78-20/ /52-20/ /52-20/11 Mittelwert 33 Tage 29 Tage 118 Tage 171 Tage Winter 20/11 49 Tage 43 Tage 96 Tage 159 Tage Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 19 von 20

20 Wn [mm] bzw. Dn [cm] Jahr gem. Schneedeckenhöhe gem. Wasseräquivalent simul. Wasseräquivalent Abbildung 14: Gemessenes und (mit dem Schneemodell SNOW) simuliertes Wasseräquivalent Wn bzw. gemessene Schneedeckenhöhe Dn an der Wetterwarte Magdeburg Deutscher Wetterdienst, Abt. Hydrometeorologie, KU 41 B, Berlin-Buch, 2011, Auftrags-Nr.: Seite 20 von 20

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