KLIMAREPORT 2019 1 - METEOSWISS
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Klimareport 2019 2Herausgeber Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Abteilung Klima Operation Center 1 CH-8058 Zürich-Flughafen kundendienst@meteoschweiz.ch www.meteoschweiz.ch Redaktion Elias Zubler, Stephan Bader, Thomas Schlegel Autoren Stephan Bader, Martine Collaud Coen, Anke Duguay-Tetzlaff, Christoph Frei, Sophie Fukutome, Regula Gehrig, Eliane Mail- lard Barras, Giovanni Martucci, Gonzague Romanens, Simon Scherrer, Thomas Schlegel, Christoph Spirig, René Stübi, Laurent Vuilleumier, Elias Zubler Vertrieb Bundespublikationen BBL, CH-3003 Bern www.bundespublikationen.admin.ch Artikelnummer 313.008.d 07.20 100 860464173 ISSN: 2296-1488 Bitte zitieren Sie diesen Bericht folgendermassen: MeteoSchweiz 2020: Klimareport 2019. Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, Zürich. 96 S. © MeteoSchweiz 2020
Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 4 3 Summary 6 1 Verlauf der Jahreswitterung 2019 8 2 Diagramme zum Jahresverlauf 18 Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlag in Bern-Zollikofen 18 Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlag in Lugano 19 Jahresverlauf der Globalstrahlung 20 Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre 22 Tropopausenhöhe 23 Aussergewöhnliche Starkniederschläge 24 Jahresverlauf der UV-Strahlung 25 Ozonmessreihe Arosa und Davos 26 Ozonmessungen Payerne 28 Aerosolmessungen Jungfraujoch 30 Saharastaubereignisse 31 Vegetationsentwicklung 32 Frühling 32 Sommer 32 Herbst 33 Pollensaison 34 3 Besonderheiten 2019 40 3.1 Zwei Hitzewellen 40 3.2 Schneerekorde 42 Rekordschnee im Frühling 42 Rekordschnee im Herbst 43 4 Globales Klima und Wetterereignisse 46 4.1 Asien und Europa deutlich zu warm 46 4.2 El Niño und La Niña 48 4.3 Besondere Ereignisse 49 5 Langjährige Klimaentwicklung 52 5.1 Atmosphäre 54 5.1.1 Bodennahe Beobachtungen 54 Temperatur 54 Frosttage 58 Sommertage 59 Niederschlag 60 Tage mit starkem Niederschlag 65 Niederschlag der sehr nassen Tage 66 Trockenperioden 67 Trockenheitsindex 68 5.1.2 Freie Atmosphäre 70 Nullgradgrenze 70 Tropopausenhöhe 72 Temperaturtrends auf verschiedenen Druckniveaus 74 5.1.3 Zusammensetzung der Atmosphäre 76 Ozonmessreihe Arosa 76 Ozonmessungen Payerne 78 Pollenintensität 80 5.2 Landoberfläche 82 Neuschneesummen 82 Tage mit Neuschnee 83 Frühlingsindex 84 Kirschblüte Liestal und Blattausbruch Rosskastanie Genf 85 5.3 Datengrundlagen und Methoden 88 Referenzen 92
Zusammenfassung 4 Das Jahr 2019 ist mit der Schweizer Mitteltemperatur von schon in den zwei Vorjahren blieb auch 2019 ein markantes 6,5 °C und damit einer Abweichung von 1,1 °C zur Norm 1981– El-Niño-Ereignis aus. 2010 das fünftwärmste seit Messbeginn 1864. Die Berg- regionen erlebten nach einem ausgesprochen kalten Januar In der langjährigen Schweizer Temperaturentwicklung 1864– den stellenweise zweit- bis fünftwärmsten Februar. Abgesehen 2019 erbringt das Jahr 2019 als eines der wärmsten einen von der Alpensüdseite wurden im Winter 2018/19 verbreitet weiteren Beitrag zum langfristigen Klimawandel in der Schweiz. überdurchschnittliche Niederschlagsmengen registriert. Be- In Übereinstimmung mit der allgemeinen Temperaturzunahme sonders gute Schneeverhältnisse verzeichneten die Ostalpen in der Schweiz ist die Anzahl der Sommertage in der Periode mit 170–200 % der normalen Niederschlagssummen in der seit 1959 deutlich angestiegen, die Anzahl der Frosttage Periode 1981–2010. Der Winter 2018/19 zählte dank anhal- hingegen deutlich zurückgegangen. Ebenso ist in derselben tend schönem Wetter im Februar zu den sonnigsten seit Periode ein Anstieg der Nullgradgrenze zu beobachten. Die über 100 Jahren. allgemeine Erwärmung drückt sich auch in einer früheren Vegetationsentwicklung aus. Der Frühling blieb im landesweiten Mittel nahe der Norm 1981–2010. Regional gehörte der Frühling jedoch zu den Die langjährige Niederschlagsentwicklung 1864–2018 zeigt niederschlagsreichsten, so z.B. in den Zentral- und Ostalpen, im Mittelland für das Jahr und den Winter einen signifikanten wo gebietsweise 150–200 % der Norm 1981–2010 fielen. Im Trend zu höheren Niederschlagssummen. Die übrigen Jahres- Mai gab es noch einmal Schnee bis in die Niederungen und zeiten verzeichnen keine langfristige Änderung in den Nieder- schweizweit niedrige Monatsmitteltemperaturen. schlagssummen. Auf der Alpensüdseite ist sowohl bei den Jahressummen als auch bei jahreszeitlichen Summen keine Der Sommer 2019 war mit dem landesweiten Durchschnitt langfristige Änderung festzustellen. Die Anzahl der Tage mit von 15,5 °C der drittwärmste seit Messbeginn 1864. Die grosse starkem Niederschlag hat sich an den untersuchten Mess- Wärme kam vor allem mit dem zweitwärmsten Juni und dem standorten in der untersuchten Periode seit 1959 nicht geän- sechstwärmsten Juli seit Messbeginn. Darin eingebettet waren dert. Ebenso hat sich der Niederschlag der sehr nassen Tage zwei ausgeprägte Hitzewellen mit täglichen Temperatur- in der gleichen Periode nicht geändert. Die Länge der inten- maxima von 30 °C und mehr. sivsten Trockenperioden zeigt an keinem der untersuchten Messstandorte einen signifikanten Trend. In Übereinstimmung mit der Wärme erreichte die sommerliche Sonnenscheindauer verbreitet über 120 % der Norm 1981– In den über 100-jährigen Schneeaufzeichnungen ist bei den 2010. Sehr sonnig war der Juni mit 130–180 % der Norm. Neuschneesummen regional eine leichte Abnahme, in grö- Im Gegensatz zum Vorjahr erhielten im Sommer 2019 viele sseren Gebieten jedoch keine Änderung festzustellen. Bei Gebiete der Schweiz genügend Niederschlag mit 80–100 % den Tagen mit Neuschnee zeigt sich in den einen Gebieten der Norm 1981–2010. eine leichte Zunahme, in anderen hingegen eine leichte Ab- nahme. Wieder andere Gebiete zeigen keine Änderung. Al- Die Herbsttemperatur lag im landesweiten Mittel bei 7,1 °C lerdings basieren diese Analysen auf nicht homogenen Daten. oder 1,1 °C über der Norm 1981–2010, was Rang sechs seit Messbeginn bedeutet. Dabei war vor allem der Oktober 2019 Die Ozonsituation in der höheren Atmosphäre über der Schweiz extrem mild. Viel Niederschlag fiel im Oktober und November ist in den letzten Jahren stabil geblieben. Dies nachdem zwi- auf der Alpensüdseite. Alle drei Herbstmonate zusammen schen 1970 und 1995 eine Abnahme des Gesamtozons um lieferten hier knapp 150 % der Norm 1981–2010. Nördlich rund 6 % stattgefunden hat. der Alpen lagen die Herbstniederschläge im normalen Be- reich. In den Südalpen begann der Winter 2019/20 dadurch mit überdürchschnittlichen Schneemengen. Weltweit war das Jahr 2019 das drittwärmste seit Messbe- ginn 1850. Es lag 0,4 °C über der Norm 1981–2010 (0,7 °C über der Norm 1961–1990). Damit ist die soeben vergangene Dekade global die wärmste seit Beginn der Messungen. Auf allen Kontinenten wurde im Jahr 2019 eine überdurchschnitt- liche Jahrestemperatur ausgewiesen. Ausserordentlich warm war es von Zentralasien über die Beringstrasse bis Alaska, in Mittel- und Osteuropa, in Mittelamerika und Australien. Wie
Summary 6 The year 2019 is the fifth warmest year since measurements Europe, in Central America and Australia. As in the two previ- began in 1864, with an average temperature in Switzerland ous years, there was no strong El Niño event in 2019. of 6.5 °C and thus a deviation of 1.1 °C from the 1981–2010 normal period. With the exception of the southern side of In Switzerland’s temperature development between 1864 the Alps, above-average precipitation was recorded in winter and 2019, 2019 was the fifth warmest year and thus makes 2018/19. The Eastern Alps recorded particularly good snow a further contribution to the observed long-term climate conditions, with 170–200 % of the normal precipitation totals change in Switzerland. In line with the general increase in for the period 1981–2010. Thanks to persistently fine weather temperature in Switzerland, the number of summer days in February, the winter of 2018/19 was one of the sunniest in the period under study has risen significantly since 1959, in over 100 years. while the number of frost days has fallen substantially. In the same period an increase of the zero degree line can also be The national average for spring remained close to the 1981– observed, especially in the seasons winter, spring and sum- 2010 norm. Regionally the spring of 2019 was one of the mer. The general warming also expresses itself in an earlier wettest, for example in the Central and Eastern Alps, where start of the vegetation period. in some areas 150–200 % of the 1981–2010 normal precip- itation had fallen. In May, there was snowfall down to the The long-term precipitation development 1864–2019 shows lowest areas of Switzerland. Additionally, exceptionally low a significant trend towards higher precipitation sums in the monthly mean temperatures where measured throughout Plateau for annual time-series and winter. The other seasons Switzerland during the month of May. show no long-term change in precipitation sums. On the southern side of the Alps, there is no long-term change in The summer of 2019 was the third warmest since measure- precipitation, neither in the annual nor in the seasonal totals. ments began in 1864, with a national average of 15.5 °C. The The number of days with heavy precipitation has not changed great heat was mainly the result of the second warmest June since 1959 at the investigated measuring sites. Likewise, the combined with the sixth warmest July since measurements precipitation of the very wet days has not changed. The length began. Embedded in this season were two pronounced heat of the most intensive dry periods does not show a significant waves with daily temperature maxima of 30 °C and more. trend at any of the investigated measuring sites. In accordance with the heat, the summer sunshine duration In the more than 100-year-old snow records, there was a widely reached over 120 % of the 1981–2010 normal period. slight regional decrease in the new snow sums, but no change June was very sunny with 130–180 % of the norm. In contrast on a larger scale. The days with new snow show a slight in- to the previous year, many areas of Switzerland received suf- crease in some areas and a slight decrease in others. There ficient precipitation in summer 2019 with 80–100 % of the are also areas that show no change. However, these analyses normal period 1981–2010. are based on non-homogeneous data. The autumn temperature was 7.1 °C or 1.1 °C above the 1981– The ozone situation in the higher atmosphere above Switzer- 2010 norm on a national average, which corresponds to the land has remained stable in recent years. This is after a de- sixth place since the start of measurements. October 2019 crease in total ozone of about 6 % between 1970 and 1995. in particular was extremely mild. A lot of precipitation fell on the southern side of the Alps in October and November. All three autumn months together delivered almost 150 % of the 1981–2010 norm. North of the Alps, autumn precipitation was in the normal range. In the Southern Alps, the winter 2019/20 thus began with above-average snow amounts. Worldwide, 2019 was the third warmest year since mea- surements began in 1850, with temperatures 0.4 °C above the normal period of 1981–2010 (0.7 °C above the norm for 1961–1990). This means that the decade that has just passed was the warmest on the globe since measurements began. Above-average annual temperatures were recorded on all continents in 2019. It was extraordinarily warm from Central Asia via the Bering Strait to Alaska, in Central and Eastern
1| Verlauf der Jahreswitterung 2019 8 Die Schweiz registrierte das fünftwärmste Jahr seit Messbeginn 1864. Zehn Monate waren wärmer als die Norm 1981–2010, drei davon erreichten Werte im extremen Bereich. Der Sommer war landesweit der drittwärmste, der Herbst der sechstwärmste seit Messbeginn. Deutlich unterdurchschnittliche Monatstemperaturen brachten der Januar und der Mai. Dank des sehr sonnigen Sommers gehört das Jahr 2019 auf der Alpennordseite zu den zehn sonnigsten seit Messbeginn vor über 100 Jahren. Wieder ein extrem warmes Jahr Viel Schnee in den Ostalpen Die landesweite Jahrestemperatur erreichte mit 6,5 °C den Das anhaltend lebhafte Westwindregime brachte, abgese- fünfthöchsten Wert seit Messbeginn 1864. Die fünf wärmsten hen vom Süden, verbreitet überdurchschnittliche winterliche Jahre wurden alle nach dem Jahr 2010 registriert. Es waren Niederschlagsmengen. Die grössten Überschüsse und gute neben 2019 die Jahre 2011 mit 6,6 °C, 2014 mit 6,5 °C, 2015 Schneeverhältnisse verzeichneten die Ostalpen mit 170– mit 6,6 °C und 2018 mit dem Rekordwert von 6,9 °C. 200 % der Norm 1981–2010. Als Folge der grossen Neu- schneemengen herrschte im Januar regional grosse Lawinen- gefahr und die Zugänge zu einzelnen Alpentälern waren Extrem milder Winter 2018/19 im Süden vorübergehend unterbrochen. Die Alpensüdseite registrierte in den Tieflagen den zweit- mildesten Winter seit Messbeginn 1864. Die Wintertempe- Sonniger Winter ratur von Dezember bis Februar stieg 2 °C über die Norm 1981–2010. Der Rekordwinter 2007 war mit 2,2 °C über der Der Winter 2018/19 bescherte der ganzen Schweiz eine über- Norm nur geringfügig milder. Vor allem der Januar und der durchschnittliche Sonnenscheindauer. Sehr sonnig zeigte sich Februar 2019 waren massiv milder als die Norm. Lugano ver- vor allem der Februar mit anhaltendem Schönwetter in der zeichnete mit knapp 2 °C über der Norm den viertmildesten zweiten Monatshälfte. Basel und Genf registrierten den son- Januar, Locarno-Monti mit knapp 3 °C über der Norm den nigsten Februar seit Messbeginn. Damit wurde der Winter drittmildesten Februar seit Messbeginn. nördlich der Alpen gebietsweise zum dritt- bis viertsonnigsten seit Messbeginn vor über 100 Jahren. Kalt und warm in den Bergen Durchschnittliche Frühlingstemperatur In den übrigen Gebieten der Schweiz gehörte der Winter 2018/19 meist nicht zu den zehn mildesten seit Messbeginn. Die Frühlingstemperatur 2019 lag im landesweiten Mittel im Die Bergregionen erlebten massive Temperaturwechsel: Nach Bereich der Norm 1981–2010. Auf der Alpensüdseite wurde die einem milden Dezember folgte der kälteste Januar seit mehr Norm um rund ein halbes Grad überschritten, während in den als 30 Jahren. Anschliessend sprang die Bergtemperatur ge- Bergen regional leicht unterdurchschnittliche Werte registriert bietsweise auf den zweit- bis fünftmildesten Februarwert wurden. So wie die Temperatur bewegte sich auch die Son- seit Messbeginn 1864. nenscheindauer verbreitet im Bereich der Norm 1981–2010.
9 Regional nasser Frühling Zwei Hitzewellen Der Frühling lieferte in weiten Teilen der Schweiz unterdurch- Die anhaltende Wärme im Juni und Juli mündete in zwei län- schnittliche Niederschlagssummen. Regional fielen hingegen gere Hitzewellen mit einem täglichen Temperaturmaximum grosse Mengen. Die Zentral- und Ostalpen erhielten gebiets- von mindestens 30 °C. Die Hitzewelle Ende Juni dauerte auf weise 150–200 % der Norm 1981–2010. Lokal wurde einer der der Alpennordseite sieben bis acht Tage, auf der Alpensüd- niederschlagsreichsten Frühlinge seit Messbeginn registriert. seite neun bis zehn Tage. Die Hitzewelle Ende Juli erstreckte sich in der Nordwest- und Nordostschweiz über fünf Tage, in Grosse Niederschlagsmengen gab es vor allem im April auf der Westschweiz über sieben bis acht Tage. Auf der Alpen- der Alpensüdseite, in Graubünden, in den Zentralalpen und südseite waren es sechs Tage. im Oberwallis mit verbreitet 130–200 %, lokal auch mit über 200 % der Norm 1981–2010. Lokal fielen dabei Rekordschnee- mengen für den Monat April. Viel Sonnenschein und ausreichend Niederschlag Extreme Sommerwärme und viel Sonnenschein gehen Hand Bergwinter im Sommer in Hand. Die sommerliche Sonnenscheindauer erreichte in den meisten Regionen über 120 % der Norm 1981–2010. Sehr Regelmässige Neuschneefälle und ein ungewöhnlich kühler sonnig präsentierte sich der Juni mit 130–180 % der Norm. Mai konservierte die alpine Schneedecke auf hochwinter- In einzelnen Regionen der Schweiz war es der sonnigste Juni lichem Niveau. Am Übergang vom meteorologischen Frühling in den seit 1959 homogen verfügbaren Messreihen. Scuol im zum meteorologischen Sommer lagen auf dem Weissfluh- Unterengadin verzeichnete mit dem Juni 2019 den sonnigsten joch in 2540 m Höhe rund 2,7 m Schnee, ein neuer Rekord Monat überhaupt in der 60-jährigen Messreihe. für die Jahreszeit. Die Sommerwärme liess die Schneedecke anschliessend rasch schmelzen. Im ersten Julidrittel war das Im Gegensatz zum extrem warmen und trockenen Sommer Weissfluhjoch schneefrei, was etwa der Norm entspricht. des Vorjahres erhielten im Sommer 2019 viele Gebiete der Schweiz ausreichend Niederschlag. Die Mengen bewegten sich verbreitet zwischen 80 und 100 % der Norm 1981–2010. Obligate extreme Sommerwärme Im Wallis und im Tessin gab es lokal auch Werte zwischen 120 und 140 % der Norm. Extrem warme Sommer sind in der Schweiz in den letzten Jahren zum Standard geworden. Der Sommer 2019 lieferte als drittwärmster seit Messbeginn 1864 im landesweiten Mittel 15,5 °C. Die grosse Wärme kam vor allem mit dem zweit- wärmsten Juni und dem sechstwärmsten Juli seit Messbeginn. Ähnlich warm waren die Sommer 2018, 2017 und 2015, welche landesweit zwischen 15,2 °C und 15,6 °C brachten. Wesentlich wärmer zeigte sich bisher nur der legendäre Hit- zesommer 2003 mit landesweit 16,9 °C.
10 Sehr milder Herbst Extrem mildes Jahresende Nach dem drittwärmsten Sommer registrierte die Schweiz Ab Dezembermitte brachte der häufige Südföhn am Alpen- den sechstwärmsten Herbst seit Messbeginn 1864. Im lan- nordhang ungewöhnlich mildes Tauwetter. Auf das Jahres- desweiten Mittel lag die Herbsttemperatur bei 7,1 °C oder ende hin sanken die Schneehöhen am ganzen Alpennordhang 1,1 °C über der Norm 1981–2010. Zur hohen Herbsttempe- auf 60–90 % im Vergleich zum langjährigen Mittel (Quelle: ratur trug insbesondere der extrem milde Oktober bei. Im WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF). landesweiten Mittel war es der fünftwärmste Oktober seit Messbeginn 1864. In einzelnen Föhntälern der Alpennord- Mit einem landesweiten Mittel von 2,5 °C über der Norm seite wurde der mildeste oder zweitmildeste Oktober seit 1981–2010 endete der Dezember als Drittwärmster seit Mess- Messbeginn aufgezeichnet. beginn 1864. Einzelne Föhntäler der Alpennordseite regis- trierten gar den mildesten oder zweitmildesten Dezember seit Messbeginn. Nasser Herbst im Süden In der Schweiz zeigte sich der September generell nieder- Jahresbilanz schlagsarm und der Oktober generell niederschlagsreich. Viel Niederschlag in kurzer Zeit fiel auf der Alpensüdseite kurz Die Jahrestemperatur 2019 stieg in den meisten Gebieten der nach der Oktobermitte. Bei hoch liegender Schneefallgrenze Schweiz 0,8–1,2 °C über die Norm 1981–2010. Im Engadin liess das viele Wasser den Lago Maggiore schnell ansteigen. lagen die Werte 0,5–0,7 °C und im mittleren und südlichen Der Seepegel blieb aber unter der Hochwassergrenze. Im Tessin lokal 1,3–1,4 °C über der Norm. Im landesweiten Mit- November erhielt die Alpensüdseite erneut grosse Nieder- tel registrierte die Schweiz eine Jahrestemperatur von 1,1 °C schlagsmengen. Alle drei Herbstmonate zusammen lieferten über der Norm 1981–2010 und damit das fünftwärmste Jahr hier knapp 150 % der Norm 1981–2010. Nördlich der Alpen seit Messbeginn 1864. lagen die Herbstniederschläge im normalen Bereich. Die Jahresniederschläge 2019 erreichten verbreitet 80–100 % der Norm 1981–2010. Vom Oberwallis über das Nordtessin Fulminanter Winterbeginn und das Gotthardgebiet bis nach Graubünden sowie am öst- lichen Alpennordhang lagen die Niederschlagsmengen meist Mit dem vielen Niederschlag und sinkender Schneefallgrenze zwischen 110 und 130 % der Norm. im November gab es in höheren Lagen des Alpensüdhangs erhebliche Neuschneemengen. Regional summierte sich der Die Jahressumme 2019 der Sonnenscheindauer bewegte Neuschnee zu neuen November Rekorden. sich nördlich der Alpen zwischen 110 und 120 % der Norm 1981–2010. In den Alpen und auf der Alpensüdseite gab es Gegen Mitte Dezember 2019 lagen im Alpenraum in mittleren 100–110 % der Norm. In Genf und Basel gehört das Jahr 2019 Höhenlagen verbreitet überdurchschnittliche Schneehöhen. zu den fünf sonnigsten seit Messbeginn vor über 100 Jahren. Am östlichen Alpennordhang und in Mittelbünden bewegten sich die Werte im durchschnittlichen oder leicht unterdurch- schnittlichen Bereich (Quelle: WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF). Tabelle 1.1 Station Höhe Temperatur °C Sonnenscheindauer h Niederschlag mm Ausgewählte Jahreswerte m ü.M Mittel Norm Abw. Summe Norm % Summe Norm % 2019 im Vergleich zur Bern 553 10,1 8,8 1,3 1985 1683 118 999 1059 94 Norm 1981–2010. Zürich 556 10,6 9,4 1,2 1878 1590 118 1041 1134 92 Genf 420 11,8 10,6 1,2 2113 1768 120 842 1005 84 Basel 316 11,6 10,5 1,1 1934 1590 122 786 842 93 Engelberg 1036 7,7 6,4 1,3 1438 1350 106 1495 1559 96 Sion 482 11,8 10,2 1,6 2174 2093 104 608 603 101 Lugano 273 13,9 12,5 1,4 1956 2067 95 1675 1559 107 Samedan 1709 2,8 2,0 0,8 1710 1733 99 815 713 114 Norm Langjähriger Durchschnitt 1981–2010 Abw. Abweichung der Temperatur zur Norm 1981–2010 % Prozent im Verhältnis zu Norm 1981–2010 (Norm = 100 %)
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12 Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer im Jahr 2019 Abbildung 1.1 Räumliche Verteilung von Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer im Jahr 2019. Dargestellt sind Messwerte (links) und die Abweichungen zur Norm 1981–2010 (rechts). Messwerte 2019 Abweichungen zur Norm 1981–2010 Jahresmitteltemperaturen in °C Abweichung der Jahresmitteltemperatur in °C 14 14 2.52.5 2.5 12 22 10 10 1.61.6 1.6 9 1.3 1.3 8 8 11 1.0 7 0.8 0.8 6 6 0.60.6 0.6 4 4 0.4 0.4 2 2 2 0.20.2 0.2 0 0 0 −0.2 −0.2 −1 −1 −0.4 −0.4 -0.4 −2 −2 -2 −3 −0.6 −0.6 −3 −4 −0.8 -0.8 −0.8 −4 -4 −1 −1 −5 −5 −6 −1.3 -1.3 −1.3 −6 -6 −1.6 −7 −7 −1.6 −8 −2-2.0 −2 −8 −9 -8 −2.5 −9 −2.5 -2.5 Jahres-Niederschlagssumme in mm Jahres-Niederschlagssumme in % 3000 170 3000 3000 2500 170 170 145 2500 2500 2000 145 145 130 2000 2000 130 130 118 1700 118 118 108 1700 1700 1500 108 108 102 1500 1500 1300 98102 102 1300 1300 1100 98 94 98 1100 1100 900 94 90 94 900 900 700 82 90 90 700 700 500 70 82 82 10500 500 50 70 70 10 10 50 50 Anteil der maximal möglichen jährlichen Jährliche Sonnenscheindauer in % Sonnenscheindauer in % 140 70 128 65 140 140 70 70 119 128 128 60 113 65 65 119 119 55 107 60 60 113 113 101 50 55 55 107 107 99 45 101 101 50 50 96 99 99 40 93 45 45 96 96 90 35 93 93 40 40 85 30 90 90 35 35 80 85 85 30 30 80 80
Monatstemperatur 2019 13 Abweichung zur Norm 1981–2010 Abbildung 1.2 Räumliche Verteilung der Monatstemperatur als Abweichung zur Norm 1981–2010 in °C. Januar 2019 Februar 2019 März 2019 7 7 7 6 6 6 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1.5 1.5 1.5 1 1 1 0.5 0.5 0.5 −0.5 −0.5 −0.5 −1 −1 −1 −1.5 −1.5 −1.5 −2 −2 −2 −3 −3 −3 −4 −4 −4 −5 −5 −5 −6 −6 −6 −7 −7 −7 April 2019 Mai 2019 Juni 2019 7 7 7 6 6 6 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1.5 1.5 1.5 1 1 1 0.5 0.5 0.5 −0.5 −0.5 −0.5 −1 −1 −1 −1.5 −1.5 −1.5 −2 −2 −2 −3 −3 −3 −4 −4 −4 −5 −5 −5 −6 −6 −6 −7 −7 −7 Juli 2019 August 2019 September 2019 7 7 7 6 6 6 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1.5 1.5 1.5 1 1 1 0.5 0.5 0.5 −0.5 −0.5 −0.5 −1 −1 −1 −1.5 −1.5 −1.5 −2 −2 −2 −3 −3 −3 −4 −4 −4 −5 −5 −5 −6 −6 −6 −7 −7 −7 Oktober 2019 November 2019 Dezember 2019 7 7 7 6 6 6 7 7.0 6 5 5 5 4 4 4 5 5.0 3 3 3 4 2 2 2 3 3.0 1.5 1.5 1.5 2 1 1 1 1.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1 −0.5 −0.5 −0.50.50.5 −1 −1 −1 −0.5 −1.5 −1.5 −1.5−1 -1.0 −2 −2 −2 −1.5 −3 −3 −3 −2 -2.0 −4 −4 −4 −3 −5 −5 −5 −4 -4.0 −6 −6 −6 −5 −7 −7 −7 −6 -6.0 −7
14 Monatsniederschlag 2019 in % der Norm 1981–2010 Abbildung 1.3 Räumliche Verteilung der Monatsniederschläge in % der Norm 1981–2010. Januar 2019 Februar 2019 März 2019 300 300 30 220 220 22 180 180 18 140 140 14 120 120 12 105 105 10 95 95 95 80 80 80 65 65 65 50 50 50 35 35 35 15 15 15 April 2019 Mai 2019 Juni 2019 300 300 30 220 220 22 180 180 18 140 140 14 120 120 12 105 105 10 95 95 95 80 80 80 65 65 65 50 50 50 35 35 35 15 15 15 Juli 2019 August 2019 September 2019 300 300 30 220 220 22 180 180 18 140 140 14 120 120 12 105 105 10 95 95 95 80 80 80 65 65 65 50 50 50 35 35 35 15 15 15 Oktober 2019 November 2019 Dezember 2019 300 300 30 300 300 220 220 22 220 220 180 180 18 180 180 140 140 14 140 140 120 120 12 120 120 105 105 10 105 105 95 95 95 95 95 80 80 80 80 80 65 65 65 65 65 50 50 50 50 50 35 35 35 35 35 15 15 15 15 15
Monatliche Sonnenscheindauer 2019 15 in % der Norm 1981–2010 Abbildung 1.4 Räumliche Verteilung der monatlichen Sonnenscheindauer in % der Norm 1981–2010. Januar 2019 Februar 2019 März 2019 200 200 200 160 160 160 140 140 140 125 125 125 115 115 115 105 105 105 95 95 95 85 85 85 75 75 75 65 65 65 50 50 50 25 25 25 April 2019 Mai 2019 Juni 2019 200 200 200 160 160 160 140 140 140 125 125 125 115 115 115 105 105 105 95 95 95 85 85 85 75 75 75 65 65 65 50 50 50 25 25 25 Juli 2019 August 2019 September 2019 200 200 200 160 160 160 140 140 140 125 125 125 115 115 115 105 105 105 95 95 95 85 85 85 75 75 75 65 65 65 50 50 50 25 25 25 Oktober 2019 November 2019 Dezember 2019 200 200 200 200200 160 160 160 160160 140 140 140 140140 125 125 125 125125 115 115 115 115115 105 105 105 105105 95 95 95 85 85 85 95 95 75 75 75 85 85 65 65 65 75 75 50 50 50 65 65 25 25 25 50 50 25 25
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2| Diagramme zum Jahresverlauf 18 Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlag in Bern-Zollikofen Bern / Zollikofen 553 m Jan 2019 − Dez 2019 46.99 N, 7.46 E Abbildung 2.1 Monatsmittel Lufttemperatur Mittel:Lufttemperatur 10,0 °C; Norm: 8,8 °C(Monatsmittel) Bern / Zollikofen 553 m Jahresverlauf der Monats- [°C] Mittel: 10, Norm: 8.8 mitteltemperatur, der Jan 2019 − Dez 2019 46.99 N, 7.46 E monatlichen Sonnenschein- 20 20 Lufttemperatur (Monatsmittel) [°C] Bern / Zollikofen Mittel: 10, Norm: 553 m 8.8 dauer und der monatlichen 15 15 Jan 2019 − Dez 2019 46.99 N, 7.46 E Niederschlagssummen 20 an der Messstation 10 10 Lufttemperatur (Monatsmittel) [°C] Mittel: 10, Norm: 8.8 Bern-Zollikofen (553 m ü.M). 15 5 5 20 10 0 0 15 5 −5 10 -5 0 −10 5 -10 −5 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ 0 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez −10 Bandbreite Maximum/Minimum (1.1864–12.2018) −5 Sonnenscheindauer (Monatssumme) [h] Standardabweichung Normperiode 1981–2010 Summe: 1984.9, Norm: Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept 1981–2010 Normperiode Okt Nov 1683.2Dez −10 Monatliche Sonnenscheindauer 400 Sonnenscheindauer Summe: 1984,9 h; Norm: 1683,2 h (Monatssumme) [h] Summe: 1984.9, Norm: 1683.2 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 300400 400 Sonnenscheindauer (Monatssumme) [h] Summe: 1984.9, Norm: 1683.2 200 300 300 400 100200 200 300 0100 100 200 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 0 100 0 Niederschlag Jan JAN Feb FEB (Monatssumme) März MÄRZ Apr APR Mai [mm] MAI Juni JUNI Juli JULI Aug AUG Summe: Sept SEPT 999.3, Okt OKT Norm: Nov 1058.6 NOV Dez DEZ 0 Maximal mögliche Sonnenscheindauer 250 Niederschlag (Monatssumme) [mm] Summe: Normperiode 999.3, 1981–2010 Norm: 1058.6 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 200 Monatliche Niederschlagssumme 250 Summe:Niederschlag 999,3 mm; Norm:(Monatssumme) 1058,6 mm [mm] Summe: 999.3, Norm: 1058.6 150 200 250250 100 150 200200 50 100 150150 0 50 100100 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 0 50 50 Lufttemperatur (Monatsmittel) Jan Norm Feb (ReferenzperiodeMärz Apr 1981 − 2010)* Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 0 0 Standardabweichung der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Bandbreite zwischen Lufttemperatur Maximum und Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* (Monatsmittel) JAN(Referenzperiode FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ Jan Norm Feb März Apr 1981 − 2010)* Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Sonnenscheindauer (Monatssumme) Standardabweichung der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Maximum (Zeitraum 01.1864–12.2018) Bandbreite zwischen Maximum und Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Lufttemperatur Maximal mögliche(Monatsmittel) Sonnenscheindauer Minimum (Zeitraum 01.1864–12.2018) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Sonnenscheindauer (Monatssumme) Normperiode 1981–2010 Standardabweichung Niederschlag der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* (Monatssumme) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Bandbreite zwischen Norm (Referenzperiode Maximum und 1981 − 2010)*Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Maximal mögliche Sonnenscheindauer Maximum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Sonnenscheindauer Minimum (Zeitraum (Monatssumme) 01.1864 − 12.2018)* Niederschlag (Monatssumme) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Maximal mögliche Sonnenscheindauer Maximum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)*
Temperatur, Sonnenscheindauer 19 und Niederschlag in Lugano Lugano 273 m Monatsmittel Lufttemperatur Jan 2019 − Dez 2019 46 N, 8.96 E Abbildung 2.2 Mittel: 13,8 °C; Norm: 12,4 °C Lugano Lufttemperatur (Monatsmittel) [°C] Mittel: 13.8, Norm:273 m 12.4 Jahresverlauf der Monats- Jan 2019 − Dez 2019 46 N, 8.96 E mitteltemperatur, der 2525 Lufttemperatur (Monatsmittel) [°C] Lugano Mittel: 13.8, Norm:273 m 12.4 monatlichen Sonnenschein- dauer und der monatlichen 2020 Jan 2019 − Dez 2019 46 N, 8.96 E Niederschlagssummen an 25 1515 Lufttemperatur (Monatsmittel) [°C] der Messstation Lugano Mittel: 13.8, Norm: 12.4 20 (273 m ü.M). 25 1010 15 205 5 10 150 0 5 10 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 0 Bandbreite Maximum/Minimum (1.1864–12.2018) 5 Standardabweichung Normperiode 1981–2010 Sonnenscheindauer (Monatssumme) [h] Summe: 2288.8, Norm: 2067.1 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept1981–2010 Normperiode Okt Nov Dez 0 400 Monatliche Sonnenscheindauer Sonnenscheindauer Jan Feb März (Monatssumme) Summe: 2288,8 h; Norm: 2067,1 h Apr Mai Juni [h] Juli Aug Summe: 2288.8, Norm: 2067.1 Sept Okt Nov Dez 300400 400 Sonnenscheindauer (Monatssumme) [h] Summe: 2288.8, Norm: 2067.1 200300 400 300 100200 300 200 2000100 100 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 100 0 0 Niederschlag JAN FEB (Monatssumme) MÄRZ APR MAI [mm] JUNI JULI AUG Summe: SEPT 1675.2,NOV OKT Norm: DEZ 1559 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Maximal mögliche Sonnenscheindauer 0 Niederschlag (Monatssumme) [mm] Normperiode 1981–2010 Summe: 1675.2, Norm: 1559 600 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Monatliche Niederschlagssumme Niederschlag Summe: (Monatssumme) 1675,2 mm; Norm: 1559,0 mm [mm] Summe: 1675.2, Norm: 1559 600 400 600 400 200600 400 2000400 Jan Feb März Apr Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 200 0200 Lufttemperatur (Monatsmittel) Jan(Referenzperiode Norm Feb März Apr 1981 − 2010)* Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Standardabweichung der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* 0 0 Bandbreite zwischen Maximum und Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Lufttemperatur JAN (Monatsmittel) FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ Jan Norm Feb (ReferenzperiodeMärz Apr 1981 − 2010)* Sonnenscheindauer (Monatssumme) Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Standardabweichung der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Maximum (Zeitraum 01.1864–12.2018) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Bandbreite zwischen Maximum und Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Minimum (Zeitraum 01.1864–12.2018) Maximal mögliche Lufttemperatur Sonnenscheindauer (Monatsmittel) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Normperiode 1981–2010 Sonnenscheindauer (Monatssumme) Niederschlag (Monatssumme) Standardabweichung der Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Norm (Referenzperiode Bandbreite 1981 − und zwischen Maximum 2010)* Minimum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* Maximal mögliche SonnenscheindauerDie Jahresverlaufsdiagramme für alle Stationen des Schweizer Klimanetzwerkes [2]: Maximum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* meteoschweiz.admin.ch/home/klima/klima-der-schweiz/jahresverlauf-temperatur-sonne-niederschlag.html Minimum (Zeitraum Sonnenscheindauer 01.1864 − 12.2018)* (Monatssumme) Niederschlag (Monatssumme) Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Norm (Referenzperiode 1981 − 2010)* Maximal mögliche Sonnenscheindauer Maximum (Zeitraum 01.1864 − 12.2018)* dailyevol2 0.2.15 / 10.01.2020 20:00 UTC
20 Jahresverlauf der Globalstrahlung Unter Globalstrahlung versteht man die gesamte an der Erd- Typischerweise erreicht die jährlich gemittelte Globalstrahlung oberfläche auf eine horizontale Fläche auftreffende, kurz- in den Alpen 170–190 W/m2 (Abbildung 2.3). Dies entspricht wellige Solarstrahlung. Die Globalstrahlung hat vor allem im einer jährlich kumulierten Energie von ca. 1600 kWh/m2. Das Zusammenhang mit der Energiegewinnung (Solarstrom und Schweizer Mittelland erhält aufgrund winterlicher Nebellagen Warmwasseraufbereitung) eine besondere Bedeutung. und einer erhöhten atmosphärischen Trübung weniger Glo- balstrahlung, nämlich 140–160 W/m2. sonnendach.ch Auch im Jahr 2019 unterschieden sich die Bergregionen Wir messen die Globalstrahlung vom Boden und aus dem deutlich vom Flachland: Während die Messstation St. Gallen Weltall. Die Messdaten stimmen in der Regel sehr gut über- 140 W/m2 registrierte, erhielt das Jungfraujoch 184 W/m2. ein (Abbildung 2.3). Unterschiede ergeben sich aufgrund der Das Tessin, oftmals als Sonnenstube der Schweiz bezeichnet, räumlichen Auflösung beider Messsysteme. Der Satelliten- unterlag 2019 nachdrücklich der hochalpinen Besonnung: in sensor misst die Solarstrahlung über der gesamten Schweiz Cadenazzo wurden 157 W/m2 registriert. In der Westschweiz mit einer räumlichen Auflösung von 2 x 2 km, während die erreichte die solare Einstrahlung an einzelnen Stationen die Bodenmessung eine sehr lokale Punktmessung ist. Vor allem Werte des Tessins: So wurden in Payerne durchschnittlich in Bergebieten gibt es hier aufgrund von lokalen Verschat- 157 W/m2 gemessen. tungseffekten und unterschiedlichen Nebellagen vereinzelt Abweichungen. So liegt die Station Säntis (SAE) deutlich höher als die direkte Umgebung und befindet sich deshalb häufig über dem Nebelmeer. Die an der Station erfasste Strahlung ist folglich deutlich höher als die Satellitenmessung. Die Station Zermatt (ZER) liegt niedriger als die Umgebung und ist zeit- weise verschattet. Hier ist die gemessene Strahlung niedriger. Abbildung 2.3 Jahresmittel der Global- W/m2 ●HLL● 190 190 190 strahlung für 2019 in W/m2 SHA ●HAI ● ●LEI ●HLL● SHA ●HAI ●GUT ●BASSTC ●MOE ● ●LEI ●●GUT ●BEZ ● ●BASSTC ●MOE PSI hergeleitet aus Satelliten- ●BEZ ●FAH ●LAE●KLO ●TAE ●BIZ ●ARH 180 180 ●PSI ●DEM RUE ●BUS ●GOE ●REH ●SMA ●STG 180 ●UEB ●HOE daten. Die Kreise geben die ●FAH ●LAE●KLO ●TAE ●●BIZ ●●ARH● ●EBK ●MOA 170 170 WYN ●RUE ●REH ●CHA ●GRE ●EGO CHZ WAE ●SAE ●BUS ●CDF ●KOP ●STG ●EIN ●VAD entsprechenden Werte der ●DEM ●GOE ●SMA● ●CHM ● ●NEUCRM ●HOE ●LUZ ●UEB BRL ● ● ●● MUB MSK BER BAN ●NAP ●LAG ●SPF ●PIL ●GLA ●RAG 160 160 ●FRE ●ELM ●ALT Messstationen an. ●WYN ●PAY ●EBK ●GIH ●CHU 170 ●ENG ●CMA ●MOA ●MAH ●GRA ●PLF ● ●SAE ●TIT ● ● ●WFJ DAV ● ●NAS 150 ●ILZ ●WAE ●VAB ARO 150 THU ● SCU ●GRE ●EGO ●CHZ● ●INT MER ●DIS ●CHA ●ORO ●BOL ●FRU ●●GUE ANT ●AND ●BUF ●CDF ●KOP BIE ●PUY ●EIN ●MLS ●JUN ●GRH ●PMA ●SMM ●CHM ● ●DOL ●CGI ●VEV ●CHD ●ABO ●BLA ●EGH ●VAD ●ULR ● ● PIO ●COM ●SBE ●SAM 140 140 ●NEUCRM ROE ●SIA ●MTR ●COV ● ●BRL ●BER ●NAP ●LUZ ●GVE ●AIG ●DIA ● ●MVE ●VIS ●CEV ●BIA ●VIO BEH ●ROB 160 ● ●BAN ●SIOGLA ●RAG 130 ●MUB MSK ●LAG ●SPF ●PIL ●EVI ● ●EVO MTE ●GRC ●SIM ●CIM ●OTL● ●GRO 130 MAG ●FRE ●ELM ● ●ALT ZER ●LUG 120 120 ●PAY ●GIH ●CHU ●GRA ●ENG ●GSB ●CMA ● ●GEN ●MAH ●PLF ●THU ●TIT ● ● ● WFJ DAV SBO ● ●NAS 150 ●MER ●ILZ ●VAB ARO SCU ●INT ●DIS ●BOL ●●GUE ●ORO ●FRU ANT ●BUF ●BIE ●MLS ●GRH ●AND ●SMM ●PUY ●JUN ●PMA ●VEV 140 ●DOL ●CHD ●ABO ●ULR ●PIO ●SAM ●CGI ●COM ●SBE ●BLA ●EGH ●ROE ●MTR ●SIA ●COV ● ●AIG ●DIA BEH ●GVE ●MVE ●VIS ●CEV ●BIA ●VIO ●ROB ●EVI ●SIO ●GRC ●SIM ●CIM ●GRO 130 ● ●OTL● ●EVO MTE MAG ●ZER ●LUG 120 ●GSB ●GEN ●SBO
21 Im Vergleich zum Mittel der vergangenen 16 Jahre lagen die Globalstrahlungswerte für 2019 schweizweit im Schnitt um etwa 2 % höher. Auffallend sind grosse räumliche Unter- schiede. Während in der Westschweiz stellenweise bis zu 6 % mehr Strahlung gemessen wurde, lagen die Werte im Tessin im Bereich der hier betrachteten Periode 2004–2018. Am Alpenhauptkamm wurden bis zu 5 % niedrigere Strah- lungswerte registriert. Die Globalstrahlung besitzt in unseren Breitengraden einen ausgeprägten saisonalen Zyklus, welcher der Sonnenbahn folgt (Abbildung 2.4). Die Tagesmittel der Globalstrahlung schwanken aber aufgrund der täglich wechselnden Bewöl- kung äusserst stark. Das Jahr 2019 war in der ersten Jahreshälfte sehr wechsel- haft. Auf einen durchschnittlichen Januar folgte ein vor allem im Mitteland überaus sonniger Februar. Der März begann äusserst grau, endete aber überaus sonnig. Im April und Mai dominierten in der ganzen Schweiz trübe Tage. Der Juni war vor allem in der Ostschweiz ausserordentlich sonnig. Sommer und Frühherbst waren nur leicht überdurchschnittlich mit län- geren sonnigen Abschnitt im Juli und September. Ab Oktober folgten viele graue Tage. W/m2 Abbildung 2.4 400 Tagesmittel der Global- strahlung gemittelt über 350 die ganze Schweiz für 2019. Orange Balken geben eine 300 überdurchschnittliche, graue Balken eine unter- durchschnittliche Einstrah- 250 lung im Vergleich zur Periode 2004–2018 an. 200 150 100 50 0 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ Mittel 2004–2018 Minimum / Maximum 2004–2018
22 Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre Der Verlauf der Nullgradgrenze in der freien Atmosphäre wird das allgemeine Verhalten der jährlichen Entwicklung wider. aus den täglichen Ballonsondierungen in Payerne bestimmt. So wurde am 23. Juli 2019 mit 4851 m der Rekord aus dem Die Höhe der Nullgradgrenze ist mit der Ballonsondierung Jahr 2018 um 211 m übertroffen. Allerdings wurden im Ver- nicht immer eindeutig bestimmbar. Bei Inversionslagen können gleich zu 2018 im letzten Jahr häufiger negative Anomalien im mehrere Nullgradgrenzen auftreten. Dann wird jeweils die Vergleich zur Norm registriert. Am 10. Januar, einem Frosttag, höchste Lage verwendet. An Tagen mit durchwegs negativen erreichte die Nullgradgrenze mit -9 m einen extrem niedrigen Temperaturen wird eine fiktive Nullgradgrenze berechnet, Wert. Der Monat Januar war 2019 durchwegs kälter als die indem die Bodentemperatur pro 100 m nach unten um 0,5 °C Norm. Der Medianwert der Nullgradgrenze betrug im Jahr angehoben wird. Dies führt bei sehr kalten Verhältnissen im 2019 2,7 km (Abbildung 5.14) und lag damit 250 m niedriger Winter zu einer negativen Nullgradgrenze (unterhalb des als im Vorjahr. Im Vergleich zum Normwert von 2,52 km liegt Meeresspiegels). der Medianwert im Jahr 2019 dennoch um 180 m höher. Abbildung 2.5 zeigt die täglichen Veränderungen der Null- gradgrenze im Jahr 2019, die durch alternierende Perioden über und unter dem Medianwert (schwarze Linie) der Norm 1981–2010 gekennzeichnet ist. Im Jahr 2019 lagen 55 % aller täglichen Abweichungen über dem Median, 45 % darunter. Die im Jahr 2019 gemessenen Extremereignisse spiegeln Nullgradgrenze 00−12 UTC Payerne Abbildung 2.5 Median 2019: 2,7 km (1981–2010: 2,52 km) Median 2019: 2.7 km; 1981−2010: 2.52 km Tägliche Höhe der Null- 55 Höhe in km Höhe in km gradgrenze in der freien Atmosphäre über Payerne im Jahr 2019, ermittelt aus den aerologischen Radio- 44 sondenmessungen 23 UTC und 11 UTC. Der Median- wert (Norm 1981–2010) 33 wurde mit homogenisier- ten Daten berechnet und mit einem numerischen 22 Filter geglättet. Innerhalb der 5 % und 95 % Perzentil- Linien (grau) liegen 90 % 11 der Tagesmittelwerte. Höhe von Payerne 00 −1-1 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ JAN FEB MAR APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ Jährliche Entwicklung 2019 Median 1981–2010 Perzentile 5 % und 95 % 1981−2010
Tropopausenhöhe 23 Die Tropopause trennt die vom Wetter geprägte Troposphäre Norm (Werte in blau), besonders auffällig in den Monaten von der darüber liegenden, eher stabil geschichteten und sehr Mai und November 2019. Umgekehrt neigen warme tropi- trockenen Stratosphäre. Die Tropopause ist immer durch eine sche oder äquatoriale Luftmassen dazu, die Tropopause zu deutliche Änderung des Temperaturprofils gekennzeichnet erhöhen. Dies führt zu positiven Abweichungen, wie sie 2019 und entspricht oft der tiefsten Temperatur zwischen diesen während 60 % der Zeit gemessen wurden. Im Jahr 2019 lagen beiden Schichten. Wie die Nullgradgrenze, wird auch die Tro- die Extremwerte bei 7,29 km (11. Februar) und 15,31 km (8. popausenhöhe zweimal täglich in Payerne aus den Ballonson- Oktober). Der Median für das Jahr 2019 (11,62 km) lag 300 m dierungen ermittelt. Die Berechnung der Tropopausenhöhe über dem Median der Normperiode 1981–2010 (11,32 km). erfolgt mit einem automatischen Algorithmus entsprechend einer WMO-Richtlinie (siehe Kapitel 5.3, Datengrundlagen und Methoden). Abbildung 2.6 zeigt den täglichen Verlauf der Tropopausen- höhe im Jahr 2019 in Bezug auf die Normperiode 1981–2010 (schwarze Kurve). Der Zufluss polarer oder arktischer Luftmas- sen über der Schweiz führt zu einer Absenkung der Tropo- pausenhöhe und zu Werten unterhalb der Norm. Im Jahr 2019 lag die Tropopausenhöhe während 40 % aller Tage unter der Tropopausenhöhe 00−12 UTC Payerne Median 2019: 11,62 km (1981–2010: 11,32 km) Abbildung 2.6 Median 2019: 11.62 km; 1981−2010: 11.32 km Tägliche Höhe der Tropo- 1616 Höhe in km Höhe in km pause über Payerne im Jahr 2019, ermittelt aus den aerologischen Radio- 1414 sondenmessungen 23 UTC und 11 UTC. Der Median- wert (Normperiode 1981– 2010) wurde mit homoge- 1212 nisierten Daten berechnet und mit einem numerischen Filter geglättet. Innerhalb der 5 % und 95 % Perzentil- 1010 Linien (grau) liegen 90 % der Tagesmittelwerte. 88 66 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ JAN FEB MAR APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ Jährliche Entwicklung 2019 Median 1981–2010 Perzentile 5 % und 95 % 1981–2010
24 Aussergewöhnliche Starkniederschläge Um zu beurteilen, ob ein aussergewöhnliches Witterungs- ereignis aufgetreten ist, werden Häufigkeitsanalysen (oder Extremwert-Analysen) durchgeführt. Häufigkeitsanalysen geben Auskunft darüber, wie häufig im langjährigen Durch- schnitt das Überschreiten einer bestimmten Ereignisgrösse zu erwarten ist, z.B. alle 10 Jahre oder alle 20 Jahre. Diese Häufigkeitsangabe wird als Wiederkehrperiode bezeichnet. Mit einem statistischen Verfahren (Generalized Extreme Value Analysis GEV, mit Basisperiode 1966–2015) wird für jeden Niederschlags-Messstandort die höchste im Berichtsjahr er- fasste 1-Tages-Niederschlagssumme beurteilt. Die Station mit der längsten Wiederkehrperiode im Jahr 2019 war Bex (etwa 20 Jahre; 64,6 mm/Tag). Diese Niederschlagsmenge fiel am 27. Juli 2019 im Zuge eines Gewitters, das im gesamten Ge- biet des Genfersees zu starken Niederschlägen führte. Die südwestliche Höhenströmung an diesem Tag sorgte auch im baselländischen Reigoldswil mit 82,1 mm für ein extremes Niederschlagsereignis, wie es dort in etwa alle 17 Jahre zu erwarten ist. Ansonsten wurden im Jahr 2019 schweizweit keine weiteren Extremereignisse mit Wiederkehrperioden von mehr als 10 Jahren registriert. Abbildung 2.7 ● ● Wiederkehrperioden (in ● ● ● ● ● Jahre 300 ● ● ● Jahren) der grössten ● ● ● ● 300 300 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● 1-Tages Niederschlags- ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ●● ● ● ●● ● ●● ● ●● ● ● ● ● ● ●● ●● 200 200 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● summen (6–6 Uhr), unter- ● ● ●●● ● ● ● ● ● ●● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● 200 ●● ● ●●● ●●● ●● ● ● ● schieden nach Saison, ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● 100 100 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● im Jahr 2019. ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● 50 50 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ●●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ●●● ● ● ● ● ●● ● ● ● ●● ● ● ● ●● ● 100 ● ● ● ●● ● 20 20 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● 10 10 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● 50 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● 20 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 10 ● ● ● ● ● ● ● Winterereignisse (DJF) Frühlingsereignisse (MAM) Sommerereignisse (JJA) Herbstereignisse (SON) Die Punktgrösse und die Farbe entspricht der Länge der Wiederkehrperiode in Jahren. Grau steht für Wiederkehrperioden von 10 Jahren oder weniger.
Jahresverlauf der UV-Strahlung 25 Dem UV-B-Bereich des solaren Spektrums kommt besondere der Norm; zum Anderen lag die gesamte Ozonsäule in der Bedeutung zu, da sich diese Strahlungskomponente signifikant Atmosphäre im Februar, März und Anfang April unter der auf Lebewesen auswirkt und in bestimmten Fällen ein Problem Norm, allerdings mit sehr grossen Schwankungen an be- für die Gesundheit darstellt (Hautkrebs, Hornhautschäden, stimmten Tagen (siehe Kapitel 2, folgende Abschnitte zu usw.). Andererseits sind auch positive Effekte vorhanden, Ozon). Die Kombination dieser beiden Faktoren erklärt die z.B. bezüglich der Produktion von Vitamin D im Körper. Die hohen Werte der UV-Strahlung in diesem Zeitraum. In Davos verwendeten UV-Messgeräte registrieren die Intensität der und Payerne wurden im Juni und Juli auch höhere als die ultravioletten Strahlung durch einen sogenannten Erythemal- üblichen Werte der UV-Strahlung gemessen. In den anderen filter, dessen Verhalten die Empfindlichkeit der Haut, insbe- Monaten des Jahres wurden Werte nahe am langjährigen sondere für UV-B mit einem kleinen Anteil UV-A, nachbildet. Mittel gemessen. Im Juni erreichte die Sonneneinstrahlung MeteoSchweiz misst die UV-B Strahlung in Davos seit Mai oft 120–150 % der Norm nördlich der Alpen und 140–180 % 1995, auf dem Jungfraujoch seit November 1996, in Payerne der Norm in den Alpen, während sie im Juli zwischen 120 seit November 1997 und in Locarno-Monti seit Mai 2001. und 130 % der Norm nördlich der Alpen schwankte. Was die Ozonsäule betrifft, so lag sie im Juni unter der Norm. Im Juli Der Vergleich der gleitenden Monatsmittel mit dem langjäh- war dies nicht der Fall. Die Bedingungen waren daher im Juni rigen Mittel des Jahresganges zeigt, dass im Jahr 2019 die für hohe UV-Strahlungswerte günstig. Für den Juli dürften UV-Strahlung in den Monaten Februar, März und teilweise lokale Unterschiede bei der Sonneneinstrahlung der Grund für April an allen Stationen, an denen die UV-Strahlung gemessen die gemessenen Abweichung in diesem Monat sein. wird, über dem langjährigen Mittel lag. Dabei war der Unter- schied zum Durchschnitt in Davos am grössten. Zwei Faktoren können dies erklären: zum Einen war die Sonneneinstrah- lung im Februar und März hoch und erreichte in diesen beiden Monaten in den meisten Teilen des Landes Werte über 125 % Payerne Payerne Locarno-Monti Locarno-Monti Abbildung 2.8 0.080.08 0.08 Payern Locarno-Monti Strahlung in W/m2 Tägliche Mittelwerte 2019 der erythemalen ultra- 0.060.06 0.06 violetten Strahlung (blaue Punkte) an den Mess- 0.040.04 0.04 stationen Payerne, Locarno-Monti, Davos und Jungfraujoch. Rote Linie: 0.020.02 0.02 gleitendes Monatsmittel (31 Tage). Schwarze Kurve: 00 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D mittlerer jährlicher Verlauf Payerne Payerne Locarno-Monti Locarno-Monti berechnet aus den lang- 0.08 0.08 jährigen Aufzeichnungen 1995–2018 (Davos), 1997– 0.060.08 0.06 0.08 0.08 Davos Jungfraujoch 2018 (Jungfraujoch), 1998– Strahlung in W/m2 2018 (Payerne) und 2001– 0.04 0.04 2018 (Locarno-Monti). 0.060.06 0.06 0.02 0.02 0.040.04 0.04 000.02 0.02 0.02 Täglich 00 0 Monatlich 2019 Davos Davos J F M A M J J A S O N D Jungfraujoch Jungfraujoch J F M A M J J A S O N D Monatlich Klima 0.08 0.08 0.06 0.06 0.04 0.04
26 Ozonmessreihe Arosa und Davos Die Entwicklung der Gesamtozonsäule über Arosa im Jahres- werte für die Monate Februar und März deutlich niedriger als verlauf (Abbildung 2.9) zeigt den typischen Jahresgang im Referenzzeitraum. Während dem Rest des Jahres blieben mit hohen Werten im Winter und Frühjahr und niedrigeren sie nur leicht darunter. Auch der November zeigte ein beson- Werten im Herbst. Die Entwicklung der Gesamtozonsäule deres Verhalten mit Unterschieden von etwa 25 % zwischen im Jahresverlauf wird massgeblich durch den Transport von der Mitte und dem Ende des Monats. Ozon innerhalb der Stratosphäre aus den Nordpolarregionen nach Süden bestimmt, wo das Ozonmaximum am Ende der Polarnacht erreicht wird, das heisst zu Beginn des Frühlings. Die Normperiode 1926–1970 entspricht dem Zustand der Ozonschicht vor der Störung durch menschliche Einwirkung. Die kontinuierliche Abnahme der in Arosa gemessenen Ge- samtozonsäule begann um 1970, einer Zeit, als der weltweite Ausstoss von ozonschädigenden Substanzen stark anstieg. Seit dem Jahr 2000 ist über der Schweiz eine Stabilisierung des Gesamtozons festzustellen. Im Jahr 2019 waren die Ozon- Abbildung 2.9 Entwicklung der Gesamt- 450 450 in DU Gesamtozonsäule [DU] ozonsäule über Arosa Gesamtozonsäule im Jahresverlauf 2019. 450 Gesamtozonsäule [DU] Schwarze Kurve: täglicher 400 400 Durchschnitt. Rote Kurve: monatlicher Durchschnitt. Die blaue Kurve zeigt den 350 350 400 durchschnittlichen Jahres- verlauf im Zeitraum 1926– 1970, also vor Einsetzen des 300 300 350 Problems der stratosphäri- schen Ozonzerstörung. 80 % der Schwankungen von Jahr zu Jahr inner- 250 250 300 halb des Zeitraums 1926– 1970 liegen innerhalb des blauen Bereichs. 200 JAN JAN FEB FEB MÄR MÄRZ APR APR MAI MAI JUNI JUNI JULI JULI AUG AUG SEP SEPT 250 OKT OKT NOV NOV DEZ DEZ Täglicher Durchschnitt 2019 Monatlicher Durchschnitt 2019 Monatlicher Durchschnitt 1926–1970 JAN Perzentile FEB 10 % und MÄR 90 % 1926–1970 APR
27 Die Ozonprofile wurden von 1956 bis Oktober 2018 in Arosa und werden seither in Davos von einem Dobson-Spektral- photometer gemessen. Es ist die längste Ozon-Messreihe der Welt. Für das Jahr 2019 sind die Schwankungen des Ozons in Abbildung 2.10 in Farbe angegeben. Die Mittelwerte der Jahre 1970–1980 sind schwarz dargestellt (Konturen für 20, 40, 60 und 80 DU). Das erlaubt es, die Abweichungen der Ozonwerte zum klimatologischen Mittel im Verlauf des Jahres in Abhängigkeit der Höhe zu visualisieren. Abbildung 2.10 50 50 90Davos von einem Höhe in km Die in Dobson-Spektralphoto- 45 45 80 meter gemessenen Ozon- 40 40 70 im Jahr 2019. Die profile 35 35 Grafik 60 zeigt die Ozonkon- Höhe in km zentration in Dobson Units 30 30 50 (DU) (Skala rechts zwischen 25 25 4090 DU). 100 DU = 1 mm 0 und reines Ozon bei Normal- 20 20 30 druck 1013 hPa und 0 °C. 15 15 20 10 10 10 55 0 JAN JAN FEB FEBMARMÄRZAPR APR MAI MAI JUNIJUNIJULI JULI AUG AUGSEP SEPTOKT OKT NOVNOVDEZ DEZ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 DU ZED VON TKO PES GUA ILUJ INUJ IAM
28 Ozonmessungen Payerne Das Mikrowellen-Radiometer SOMORA misst seit 2000 die vertikale Verteilung des Ozons in Payerne mit einer zeitlichen Auflösung von 1 Stunde. Die Schwankung des Ozons im Jah- resverlauf 2019 ist in Abbildung 2.11 mit Farbe, für das Jahr 2018 in Schwarz angegeben (Konturen für 4, 6 und 8 ppm). Das erlaubt die unterschiedlichen Ozonwerte im Verlauf des Jahres abhängig von der Höhe und im Vergleich zum Vor- jahr darzustellen. Abbildung 2.11 Durch Mikrowellenradio- 55 Höhe in km meter im Jahr 2019 in Payerne gemessene Ozon- 50 profile. Die Grafik zeigt das Volumenmischungs- 45 verhältnis (VMR) des Ozons in Teilen pro Million 40 (ppm). Rechte Skala zwischen 1 und 10 ppm. 35 30 25 JAN FEB MÄRZ APR MAI JUNI JULI AUG SEPT OKT NOV DEZ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ppm Die Messungen der vertikalen Verteilung des Ozons in der – In den höheren Lagen der freien Atmosphäre, wo sich Atmosphäre bis ungefähr 30 km Höhe werden ausserdem die meisten Wetterphänomene abspielen (Stufe 300 hPa im Rahmen von Ballonsondierungen vorgenommen. Die ge- = ~9 000 m), ist das sommerliche Maximum stark abge- wonnenen Daten erlauben es, die zeitliche Entwicklung der schwächt, da die Bedingungen für die Ozonbildung hier Ozonmenge in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre nicht optimal sind. Die markanten Spitzen beziehen sich zu bestimmen. Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung auf den Eintritt von Ozon aus den höheren Schichten der im Detail für das Jahr 2019 für vier verschiedene Höhenlagen: Atmosphäre (Stratosphäre) oder auf eine vorübergehende Absenkung der Tropopause unterhalb von 300 hPa. – In grösseren Höhen (15 hPa = ~28 km) führt die starke Sonneneinstrahlung zu einem Ozonmaximum im Sommer, – Auf niedriger Höhe (Stufe 925 hPa), wird die maximale wenn die Sonne hoch am Himmel steht. Ozonmenge im Sommer erreicht, auf Grund der starken Sonneneinstrahlung und der Luftverschmutzung (welche – In der unteren Stratosphäre (Stufe 40 hPa = ~22 km) wird die Ozonmenge erhöht). die jährliche Entwicklung des Ozons durch den Transport von Ozon durch die vorherrschenden Strömungen be- stimmt. Hier wird die stärkste Ozonkonzentration in der Zeit vom Winterende bis zum Frühlingsbeginn erreicht.
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