Das Klima im Exkursionsgebiet

Transkript

1 Das Klima im Exkursionsgebiet Einführung Das Klima des Exkursionsgebietes ist aufgrund der Morphologie zwar unterschiedlich aber durchweg als gemäßigtes Klima zu bezeichnen. Der Föhnprozess ist einer der entscheidenden Einflussfaktoren des Klimas im Exkursionsgebiet. Beim Aufstieg feuchter Luftmassen an einem Gebirge kühlt sich die Luft bis zum Erreichen des Taupunktes trockenadiabatisch ab. Der Temperaturgradient beträgt bis dorthin 1 C/100m. Ist das Kond ensationsniveau erreicht, beträgt der feuchtadiabatische Temperaturgradient nun 0,6 C /100m. Ab diesem Punkt setzt zunächst Wolkenbildung und später Niederschlag ein. Der Taupunkt ist eine Funktion des Dampfdruckes, der wiederum vom Wasserdampfgehalt in der Luft abhängig ist. Je feuchter die Luft, desto höher ist der Dampfdruck. Je feuchter nun die Luft ist, desto früher wird sie beim Aufstieg an Orographie gezwungen zu kondensieren. Der Großteil feuchter Luft gelangt in das Gebiet mit der Westwinddrift, sodass davon ausgegangen werden kann, dass meist feuchte atlantische Luft der Grund von Kondensation und Niederschlagsbildung ist. Allerdings läuft der Niederschlagsbildungsprozess in unseren Breiten fast ausschließlich über den Bergeron-Findeisen- Prozess (Eiskristalle wachsen auf Kosten der Tropfen und sinken schließlich ab Niederschlag entsteht). Hieraus kann geschlossen werden, dass der Föhnprozess zwar ein entscheidender aber nicht der einzige Prozess ist, der den Niederschlag im Exkursionsgebiet steuert. Nun hat das feuchte Luftpaket den höchsten Punkt des Gebirges erreicht und beginnt nun mit dem trockenadiabatischen Abstieg, das heißt mit einer Erwärmung um 1 C/100m! Diesen Vorgang nen nt man Freisetzung latenter Wärme. Hier wird die Energie freigesetzt, die vorher zur Bindung der Wassermoleküle notwendig war. Die logische Folge ist eine Erwärmung der Luftmasse auf eine höhere Temperatur als die Ausgangstemperatur auf gleicher Höhe über NN. Beschreibung und Analyse der Klimadaten Die Klimadaten beziehen sich auf die Messwerte des Deutschen Wetterdienstes und sind über den Zeitraum von 1961 bis 1990 erhoben worden. Diese Daten sind 30jährige Mittelwerte, in denen Minima und Maxima der einzelnen Werte enthalten sind. Durch die Betrachtung dieses langen Zeitraums sind genügend Daten vorhanden, um einen repräsentativen Mittelwert zu erhalten. Folglich zeigen die Daten nicht die heutigen Verhältnisse, sondern vergangene Verläufe, die sich aufgrund des bevorstehenden Klimawandels verändern können. Dadurch dass die

2 Daten zeitlich vergleichbar sind, können sie auch räumlich verglichen und in einen Zusammenhang gebracht werden. Straßburg / Kehl Mit 154 m über Normalnull (ü. NN) ist dieser Standort der niedrigste im Exkursionsgebiet. Die Jahresdurchschnittstemperatur beträgt 9,9 C und der Gesamtniederschlag liegt bei 600 mm pro Jahr. Dieser geringe Niederschlag ist dadurch zu erklären, dass die feuchten Luftmassen, die Straßburg erreichen, nicht zum Aufsteigen an Orographie gezwungen werden. Der Niederschlag kommt lediglich durch größere Frontensysteme oder durch Übersättigung der Luft zustande. Hieraus ergibt sich, dass in den Sommermonaten der meiste Niederschlag fällt, da zu dieser Zeit mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre gehalten werden kann als im Winter. Aufgrund des fehlenden Föhnprozesses in Straßburg beträgt die Sonnenscheindauer Stunden pro Jahr und die Temperatur steigt im Jahresdurchschnitt nicht über 9,9 C. Zusätzlich wird eine höhere Temperatur durch die fehlende Kessellage nicht erreicht. Allerdings ist die Kontinentalität in Straßburg, also die Differenz der Mitteltemperaturen des kältesten und des wärmsten Monats, mit 17,6 18,0 C recht hoch. Fast ausgeglichen ist mit Sommertagen pro Jahr (Tageshöchsttemperatur über 25 C) und mit Frosttagen pr o Jahr (Tagestiefsttemperatur unter 0 C) die Anzahl der klimatologisch bedeutende n Tage. Aufgrund der Tallage weht im Mittel ein nur schwacher Wind mit 2,6 2,9 m/s, wodurch eine gute Durchlüftung des Standortes nicht gegeben ist. Baden-Baden und Hornisgrinde Aufgrund der geographisch-räumlichen Nähe bietet sich ein direkter Vergleich der beiden Stationen an. Zwischen beiden Stationen liegt ein Höhenunterschied von 882 Metern (Baden-Baden: 240 m ü. NN, Hornisgrinde: 1122 m ü. NN), was sich deutlich in der Jahresmitteltemperatur bemerkbar macht. Beträgt sie in Baden-Baden noch 9,5 C so halbiert sie auf der Hornisgrinde auf 4,8 C. Ebenfalls wird der Höhenunterschied bei den Niederschlagsmengen deutlich. Fallen in Baden-Baden im Schnitt jährlich 1166 mm, so sind es auf der Hornisgrinde 1998 mm! Diese Niederschlagsmengen kommen dadurch zustande, dass feuchte Luftmassen vom Atlantik erst hier auf ein höheres Gebirge stoßen. Anhand der Durchschnittstemperatur kann sehr gut das Aufsteigen und das gleichzeitige Abregnen der Luft erkannt werden, dazu ein Rechenbeispiel. Dieser Temperaturgradient zeigt ganz deutlich, dass es sich um einen feuchtadiabatischen Aufstieg handelt, der auch beträchtliche Niederschlagsmengen zur

3 Folge hat. Dies hat Auswirkungen auf die Kontinentalität, die in Baden-Baden ca. 17,5 C und auf der Hornisgrinde lediglich noch 15,5 C beträgt. Auf der Hornisgrinde ist diese Schwankung deutlich geringer, da nur Sommertage und Frosttage vorkommen, sowie an knapp 140 Tagen mit einer Schneedecke zu rechnen ist. In Baden-Baden ist diese Variabilität größer, aufgrund von jeweils ca. 50 Frost- und Sommertagen. Die Hornisgrinde weist wegen ihrer exponierten Lage mit 4,6 5,0 m/s eine gute Durchlüftung auf. Hingegen Baden-Baden angesichts der Lage eine niedrigere Windgeschwindigkeit von 2,3 2,6 m/s und eine schlechte Durchlüftung aufzeigt. Vogtsburg-Oberrotweil (Kaiserstuhl) und Freiburg Diese beiden Stationen sind ebenfalls räumlich sehr nahe gelegen, weisen allerdings nur lokalklimatische Unterschiede auf, da sie auf einem ähnlichen Höhenniveau liegen. In Vogtsburg-Oberrotweil, das sich auf 223 m ü. NN befindet, beträgt die Jahresdurchschnittstemperatur 10,1 C, hingegen im 4 6 m höher liegenden Freiburg sogar 10,8 C. Am Kaiserstuhl ist der Gesamtniedersc hlag mit 687 mm pro Jahr deutlich geringer als in Freiburg, wo es im Schnitt 956 mm pro Jahr sind. Die höheren Temperaturen im Vergleich zu Straßburg kommen dadurch zustande, dass feuchte Luftmassen bereits die Vogesen überstiegen haben und nun aufgrund des Föhnprozesses sich beim Abstieg erwärmen. Diese Luftmassen sind auf demselben Höhenniveau wärmer als wenn sie kein Gebirge übersteigen müssen, weil die latente Wärme durch das Abregnen und den darauf folgenden Abstieg freigesetzt wird. Dies erklärt nun auch, warum die Niederschlagsmengen an beiden Stationen niedriger sind als in Baden-Baden. Denn sowohl Vogtsburg-Oberrotweil als auch Freiburg liegen am Fuße von Orographie und trotzdem bleiben die Werte unter dem von Baden-Baden. Der höhere Niederschlag in Freiburg kommt durch die Lage unmittelbar vor dem Feldberggebiet zustande, denn hier wird die Luft wieder zum Aufsteigen und dem damit verbundenen Abregnen gezwungen. Aufgrund lokaler Windsysteme ist die Durchschnittstemperatur in Freiburg höher als in Vogtsburg- Oberrotweil. Herrscht in Freiburg eine schlechte Durchlüftung bei 2,0 2,3 m/s, kann sich am Fuß des Kaiserstuhls, wegen mäßiger bis guter Durchlüftung und einer Windgeschwindigkeit von 2,9 3,2 m/s, die Luft nicht so erwärmen wie in Freiburg. Beide Orte haben ca. 50 Sommertage und ca. 65 Frosttage im Jahr. Lediglich in der Kontinentalität gibt es einen geringfügigen Unterschied von etwa 0,5 C 1,0 C (Freiburg: 17,6 C 18,0 C, Vogtsburg-Oberrotweil: 17,1 C 17,5 C). Erwähnenswert ist auch die hohe Sonnenscheindauer in beiden Orten. In Vogtsburg-Oberrotweil beträgt sie Stunden pro Jahr, in Freiburg Stunden pro Jahr. Dies ist eine gute Voraussetzung für den Weinbau in der Region und für den Tourismus ist die lange Sonnenscheindauer ebenfalls von großem Nutzen.

4 Titisee-Neustadt und Feldberg Auch hier bietet sich ein Vergleich der zwei Stationen an, da beide in unmittelbarer Nähe liegen und die Veränderungen in der Gipfelregion des Feldberges deutlich werden. Der Höhenunterschied zwischen Titisee-Neustadt (870 m ü. NN) und dem Feldberg (1486 m ü. NN) beträgt 616 Meter, was sich auch im Temperaturunterschied zeigt. In Titisee-Neustadt beträgt die Jahresmitteltemperatur 5,7 C, auf dem Feldberg lediglich 3,3 C. Der Unterschied fällt aber mit 2,4 C recht gering aus, woraus sich ein Temperaturgradient von nur 0,39 C/1 00 m ergibt. Dies deutet wiederum auf feucht-adiabatische Lufttransporte hin, was sich in den Niederschlagsmengen spürbar macht. In Titisee-Neustadt liegt der Gesamtniederschlag bei 1249 mm pro Jahr und auf dem Feldberg bei 1912 mm pro Jahr. Obwohl der Feldberg über 300 Meter höher über NN liegt, fällt hier etwas weniger Niederschlag als auf der Hornisgrinde. Die Begründung dafür liegt nahe: Im Gegensatz zur Hornisgrinde, strömen die Luftmassen, die den Feldberg erreichen, zuerst über die Vogesen, die ebenfalls teilweise über 1400 m hoch sind. Hier wird schon eine größere Menge abgeregnet, allerdings nicht die komplette Luftfeuchtigkeit. Des Weiteren nimmt die Luft über dem Oberrheingraben im Sommer nochmals Feuchtigkeit auf, die erst am Feldberg abregnen kann. Die Sonnenscheindauer variiert mit Höhe aufgrund der Bewölkung um den Gipfel herum. In Titisee-Neustadt scheint die Sonne Stunden im Jahr, auf dem Feldberg hingegen nur Stunden pro Jahr. Wegen 1 5 Sommertagen und Frosttagen, wovon Tage mit Schneebedeckung sind, im Jahr ist eine geringe Kontinentalität die Folge, die nur 14,0 C bis 14,5 C entspricht. In Titisee-Neustadt i st sie unwesentlich größer, denn hier herrschen bei Sommertagen und Frosttagen nur geringfügig andere Bedingungen. Die Kontinentalität steigt auf 14,6 C 15,0 C. An beiden Standorten ist eine gute Durchlüftung gegeben, die sich auch in den jeweiligen Windgeschwindigkeiten wiederspiegeln. Am Titisee weht mit 5,0 5,4 m/s eine schwache Brise, auf dem Feldberg allerdings beträgt die Windgeschwindigkeit 6,4 m/s, wobei hier von einer mäßigen Brise im Mittel gesprochen werden kann. Donaueschingen Donaueschingen befindet sich auf 677 m ü. NN. Dort beträgt die Jahresdurchschnittstemperatur 7,0 C und der Gesamtniederschlag 817 mm pro Jahr. Die Lage von Donaueschingen in der Baar, also zwischen dem Ostrand des Schwarzwaldes und dem Westrand der Schwäbischen Alb, hat eine Art Kesselfunktion für die Wolken zur Folge. Absteigende Luftmassen von den Höhen des Schwarzwaldes müssen nun sofort wieder über die Schwäbische Alb steigen. Da diese nur etwa 1000 Meter ü. NN hoch und die Luft schon trockener ist, kommen geringe Niederschlagsmengen zustande als zum Beispiel in Freiburg. Die hohe Anzahl von Sonnenstunden pro Jahr kann durch die feuchteärmeren Luftmassen, die vom Schwarzwald absteigen, begründet werden. Die Wolkenbildung für den Überstieg der

5 Schwäbischen Alb ist bei weitem nicht so großen Ausmaßes wie die Wolkenbildung beim Überstieg des Schwarzwaldes. Trotz Sommertagen und Frosttagen im Jahr ist die Kontinentalität mit 18,1 C 18,5 C recht hoch. Auch hier finden wir die Erklärung in der Kessellage, denn im Sommer fängt sich die warme Luft in der Baar. Zusätzlich kommt der Föhneffekt zum tragen, bei dem vom Schwarzwald noch zusätzlich warme Luft in die Baar gelangt. Hieraus ergeben sich diese extremen Temperaturunterschiede. Mit einer mittleren Windgeschwindigkeit von 2,6 2,9 m/s und einer mäßigen Durchlüftung ist es nicht möglich, eine rasche Abkühlung zu gewährleisten. Somit wirken Wind, Föhnprozess und die Kessellage sich auf die Temperaturvariabilität in Donaueschingen aus. Überlingen (Bodensee) Das auf 490 m ü. NN gelegene Überlingen hat eine mittlere Jahrestemperatur von 8,7 C und einen Gesamtniederschlag von 906 mm pro J ahr. Diese beiden Werte haben mehrere Gründe. Die Temperatur erklärt sich durch die geografische Lage und die bereits erwähnte warme absteigende Luft vom Schwarzwald. Ebenfalls kann hier der Föhneffekt von den Alpen noch eine Rolle spielen und somit Extrema hervorrufen. Der Niederschlag ist trotz der trockenen Luft höher als erwartet, was mit dem Alpennordstau und feuchter aufsteigender Luft vom Bodensee begründet werden kann. Der Alpennordstau, bei dem sich die Wolken am nördlich Rand der Alpen stauen um über sie zu steigen, und die zusätzliche Feuchtigkeit, die vom Bodensee aufsteigt, führen zu vermehrter Niederschlagsbildung. Trotz der Niederschlagsmengen ist die Sonnenscheindauer mit Stunden im Jahr recht hoch. Hieraus kann geschlossen werden, dass die Niederschlagsereignisse nicht permanent sondern periodisch auftreten. In Überlingen liegt die Zahl der Sommertage bei und der Frosttage bei Auch hier ist die Kontinentalität mit 18,1 C 18,5 C recht hoch, wodurch der Einfluss de r Alpen schon deutlich wird. Wie in Donaueschingen kann in Überlingen wärmere Luft aufgrund einer mittleren Windgeschwindigkeit von 2,6 2,9 m/s und einer schlechten bis mäßigen Durchlüftung nicht durch kühlere Luft schnell ausgetauscht werden. Da der Bodensee eine große Wasserfläche hat, kann bei bestimmten Wetterlagen (zum Beispiel Föhn) starker Wind oder Sturm über den Bodensee wehen.