Klimatologische Einordnung des Aprils 2020

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Klimatologische Einordnung des Aprils 2020
Abteilungen für
 Klimaüberwachung,
 Agrarmeteorologie und
 Hydrometeorologie

Klimatologische Einordnung des Aprils 2020
 Autoren: Florian Imbery, Karsten Friedrich, Frank Kaspar, Johannes Kaiser, Uwe Pfeifroth
          Bianca Plückhahn, Christina Koppe, Wolfgang Janssen, Torben Meinert

                                      Stand: 05.05.2020

Zusammenfassung
Der April 2020 war in Deutschland sehr mild, extrem trocken und der sonnenscheinreichste
April seit 1951. Die Aprilmonate weisen in den letzten Jahrzehnten eine stärkere Erwärmung
als die Jahresdurchschnittstemperaturen auf und tendieren zu Niederschlagsdefiziten. Dies
kann unter anderem mit einer Zunahme antizyklonaler Wetterlagen in diesem Monat erklärt
werden. Ebenso wie in Deutschland, trat auch europa- und weltweit im ersten Jahresdrittel
eine starke positiven Temperaturabweichung auf.

Daraus resultierte 2020 in Deutschland ein deutlich früherer Vegetationsbeginn. Aufgrund des
deutlichen Niederschlagsdefizits von Mitte März bis Ende April trockneten insbesondere die
obersten Bodenschichten aus, dies hatte vor allem für Jungpflanzen und frisch gekeimtes
Saatgut negative Auswirkungen.

Abstract
April 2020 in Germany was very mild, extremely dry and the sunniest April since 1951. In recent
decades, the April months showed stronger warming than the annual average temperatures
and tend to show precipitation deficits. This can be explained by an increase in anticyclonic
weather patterns. As in Germany, a strong positive temperature deviation also occurred in
Europe and worldwide in the first third of the year.

In Germany, this resulted in a much earlier start of vegetation. Due to the significant rainfall
deficit from mid-March to the end of April, the uppermost soil layers in particular dried out,
resulting in delayed growth of many crops, especially on young plants and freshly germinated
seed.

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Klimatologische Einordnung des Aprils 2020
Klimatologische Einordnung des Aprils 2020
Unter vorwiegendem Hochdruckeinfluss war der April 2020 in Deutschland ein
ausgesprochen sonnenscheinreicher, viel zu trockener und bedeutend zu warmer April. Mit
292 Sonnenstunden war der diesjährige April der sonnenscheinreichste April seit 1951, dem
Beginn der systematischen bodengestützten Messungen der Sonnenscheindauer des DWD
(Abb.1). Damit blieb der April nur knapp unter 300 Sonnenscheinstunden, 300 und mehr
Sonnenstunden wurden bisher deutschlandweit erst fünfmal erreicht und dies in Monaten,
die eine bedeutend längere Tageslänge aufweisen (Juli 2006 und 2018, Juni 2019, Mai
1989, Juli 1994).

Mit diesem sehr sonnenscheinreichen Witterungsverlauf ging ein ausgeprägtes
Niederschlagsdefizit in ganz Deutschland einher. In großen Teilen Deutschlands hat es in
den ersten drei Aprilwochen nicht geregnet. Damit setzte sich eine seit März andauernde
sehr trockene Witterungsphase fort. Erst ab dem 28.4. schwächte sich diese Situation durch
flächendeckend intensive Niederschläge ab.

Mit einem Gebietsmittel von 16,3 mm war der April 2020 der dritttrockenste April seit 1881
und wies nur 28 % der vieljährigen Aprilniederschläge auf. Bisher waren nur die
Monatssummen für den April in den Jahren 1893 (3,7 mm) und 2007 geringer (4,0 mm). Seit
2009 wies jeder April unterdurchschnittlichen Niederschlag im Vergleich zum
Referenzzeitraum 1961-1990 auf (Abb. 3).

Abbildung 1: Abweichung der mittleren Sonnenscheinstunden im April vom vieljährigen Mittel (1961-1990) für
Deutschland für den Zeitraum 1951 bis 2020.

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Abbildung 2: Abweichung der mittleren Niederschlagssummen im April vom vieljährigen Mittel (1961-1990) für
Deutschland für den Zeitraum 1881 bis 2020.

Zu den Auswirkungen der trockenen Bedingungen hat die Bundesanstalt für Gewässerkunde
am 29.4.2020 einen Bericht veröffentlicht:
https://www.bafg.de/DE/07_Nachrichten/20200429_nw.html

Der April 2020 war mit 10,4 °C seit 1881 der siebtwärmste April und 3,0 Kelvin (K) wärmer
als das vieljährige Aprilmittel für den Zeitraum 1961-1990 und entspricht eher den mittleren
Temperaturen im Mai (Monatsmittel 1961-1990: 11 °C).

Dabei gab es auch immer wieder sehr sommerliche Phasen, insbesondere in der Mitte des
Monats wurden an den Stationen des DWD häufig Sommertage registriert, das heißt Tage,
an denen eine Tagesmaximumtemperatur von 25 °C oder mehr gemessen wurde.

Am 17.4. war dies z. B. an 33 Stationen der Fall. Die ersten Sommertage im Jahr 2020
wurden am 7.4. an 3 Stationen in Baden beobachtet. Wie in Abb. 3 zu erkennen ist, gab es
seit 1990 nur drei Jahre, in denen das Monatsmittel der Temperatur unter dem vieljährigen
Temperaturmonatsmittel 1961-1990 lag. Auch weist der April mit einem linearen Trend von
1,9 K seit 1881 eine überdurchschnittlich starke Erwärmung auf: Im Jahresmittel der
Temperatur ist es von 1881 bis 2019 1,6 K wärmer geworden. Damit setzt der April 2020
eine Folge überdurchschnittlich warmer Monate fort. Im Zeitraum Mai 2018 bis April 2020 lag
nur der Mai 2019 unter den vieljährigen Monatsmitteln 1961-1990 (Abb. 4), alle anderen
Monate waren wärmer, zudem handelte es sich bei 2018 um das bisher wärmste Jahr und
bei 2019 (gemeinsam mit 2014) um den Platz 2.

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Abbildung 3: Abweichung des Gebietsmittels der Temperatur im April vom vieljährigen Mittel (1961-1990) für
Deutschland für den Zeitraum 1881 bis 2020.

Abbildung 4: Deutschlandweite Temperaturabweichung im langjährigen statistischen Vergleich. Gezeigt werden
die Abweichungen für den Zeitraum Mai 2018 bis April 2020 (rot/blau) im Vergleich zu den früheren Jahren ab
1881 (grau).

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In dem Thermopluviogramm in Abb. 5 sind die Abweichungen der Monatssummen des
Niederschlags und die Monatsmittel der Temperatur für den April von 1881 bis 2020
gemeinsam dargestellt und helfen, den April 2020 klimatologisch einzuordnen. Hier ist gut zu
erkennen, dass der diesjährige April einer der wärmsten und trockensten Aprilmonate seit
1881 war. Lediglich der April 2007 war sowohl trockener als auch wärmer. Der April 1893
war zwar trockener als der diesjährige April, weist aber keine so starke positive
Temperaturanomalie auf. Außer 1893 sind es mit den Jahren 2007, 2009, 2011, 2018 und
2020 insbesondere Aprilmonate des 21 Jh., die sehr trocken und sehr warm waren.

Abbildung 5: Abweichung des Gebietsmittels der Temperatur und der Niederschlagssummen im April vom
vieljährigen Mittel (1961-1990) für Deutschland für den Zeitraum 1881 bis 2020.

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Klimatologische Einordnung des bisherigen Jahresverlaufs der
Temperatur in Deutschland, Europa und global
Der Zeitraum Januar bis April 2020 war mit einer Durchschnittstemperatur von 6,1 °C das
zweitwärmste erste Jahresdrittel seit 1881, nur im Jahr 2007 war der Zeitraum Januar bis
April mit 6,6 °C wärmer.

Vergleichbar mit dem sehr warmen ersten Jahresdrittel in Deutschland, war auch die globale
Temperatur von einer sehr warmen Episode am Jahresanfang geprägt. Laut Auswertungen
der US-Klima- und Ozeanbehörde NOAA (Link) war global das erste Quartal 2020 nach
2016 die bisher zweitwärmste Januar-März Periode seit 1880 und 1,15 K wärmer als das
Januar-März-Mittel des 20. Jh. In Europa war dieser Zeitraum die bisher wärmste Januar-
März Periode und 3,2 K wärmer als das Januar-März-Mittel des Zeitraums 1910-2000.

Der April 2020 war global laut dem europäischen Klimadienst C3S genau so warm wie der
bisher wärmste April 2016 (Link). Besonders hohe positive Abweichungen fanden sich in
diesem Monat in Nord- und Mitteleurasien, Teilen Grönlands und der Antarktis, deutlich unter
dem Durchschnitt liegende Temperaturen wurden in weiten Teilen Nordamerikas registriert.
In Europa lagen die Temperaturen in einer Reihe von westlichen Ländern weit über dem
Durchschnitt, im Nordosten jedoch unter dem Durchschnitt.

Auch europaweit war der April 2020 sehr sonnenscheinreich. Auswertungen von
Satellitendaten, basierend auf Datensätzen der EUMETSAT Satellite Application Facility on
Climate Monitoring (Datensatz SARAH-2.1 mit aktuellen Erweiterungen) (Link), haben für
diesen Monat mit 230 Stunden den viertsonnigsten April seit 1983 ergeben. Sonniger waren
seit 1983 bisher nur 2007 (233 Stunden), 2018 (233 Stunden) und 2015 (232 Stunden).

Bei den Auswertungen der Sonnenscheindauer aus Satellitendaten ergibt sich für
Deutschland mit 289 Stunden eine geringfügig niedrigere Summe als aus den
bodengestützten Messungen. Nach dieser Auswertung ist der April 2020 in Deutschland
nach 2007 (298 Stunden) der zweitsonnenscheinreichste April seit 1983.

Abbildung 6: Kumulative Sonnenscheindauer und regionale Abweichung der Sonnenscheindauer im April 2020
von dem vieljährigen Monatsmittel 1983-2017 für Europa. Quelle: CM-SAF.

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Änderung des Verhältnis zyklonaler und
antizyklonaler Wetterlagen im April.
Zyklonale Wetterlagen sind allgemein durch einen unbeständigen Witterungsverlauf geprägt,
d.h. Mitteleuropa und Deutschland sind bei solchen Wetterlagen im Einfluss von
durchziehenden atlantischen Tiefdruckgebieten und erleben somit einen häufigen Wechsel
von trüben und niederschlagsreichen bzw. trockenen und sonnigen Perioden.
Bei antizyklonalen Wetterlagen überwiegt hingegen Hochdruckeinfluss mit geringer
Wolkenbildung und wenig Niederschlägen. Auswertungen der Wetterlagen über Deutschland
seit 1980 zeigen eine Abnahme der zyklonalen Wetterlagen zugunsten antizyklonaler
Wetterlagen in den Aprilmonaten (Abbildung 7) seit dem Beginn des 21. Jh.
Die Folge sind länger anhaltende stabile Wetterlagen mit mehr Sonnenstunden, weniger
Niederschlägen, und höheren Temperaturen, die dem allgemeinen Erwärmungstrend
überlagert sind. Diese Änderung des Verhältnisses zyklonaler/antizyklonaler Wetterlagen ist
in keinem anderem Monat so stark ausgeprägt wie im April.
Im Auswertungszeitraum seit 1980 wies nur der April 2007 mehr Tage mit antizyklonalen
Wetterlagen auf als der April 2020. Galt der April bisher als ein relativ unbeständiger Monat,
so zeigt sich hier die Tendenz zu eher stabilen und frühsommerlichen Witterungsverläufen.

Abbildung 7: Auswertung des Verhältnis Zyklonalität/Antizyklonalität im 500 hPa-Niveau für den Monat April 1980-
2020.

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Einordnung der bisherigen phänologischen
Entwicklung 2020
Durch die milde Witterung im Winter 2019/2020 startete die Pflanzenwelt 2020 deutlich
früher als im vieljährigen Mittel 1992-2019. Die Blüte der Hasel setze im Deutschlandmittel
bereits am 22.01.2020 ein und somit rund 3 Wochen früher als im Vergleichszeitraum. Der
Erstfrühling, welcher durch den Blühbeginn der Forsythie angezeigt und mit dem
Vegetationsbeginn gleichgesetzt wird, begann etwa 17 Tage früher. Auch der Blühbeginn
des Apfels war 10 Tage früher als im Mittel der Jahre 1992-2019. Der milde April führte
mancherorts auch dazu, dass bereits der Schwarze Holunder anfing zu blühen, diese
phänologische Phase läutet den Frühsommer ein (Abb. 8).

Bodentrockenheit: in einigen Regionen neue
Minima der Bodenfeuchte erreicht.
Aufgrund der feuchten Witterung im Februar und der ersten Märzhälfte waren die Böden bis
März im Deutschlandmittel gut mit Wasser gefüllt und die Bodenfeuchteverhältnisse waren in
den oberen 60cm im Normalbereich (Abb. 9).

Der frühe Beginn der Vegetationsperiode hatte zur Folge, dass der Wasserbedarf der
Pflanzen im März und April 2020 im Vergleich zu den Vorjahren erhöht war. Fast zeitgleich
mit dem Beginn der Vegetationsperiode setzte eine trockene Witterungsphase ein, die von
Mitte März bis Ende April andauerte. Die sonnenscheinreiche Witterung, sehr trockene Luft
und zeitweise auch frischer bis starker Wind führten zu relativ hohe Verdunstungsraten.

Der Wasserbedarf der Pflanzen war in diesem Zeitraum also deutlich höher als die
Niederschlagsmenge und musste aus dem im Boden gespeicherten Wasser gedeckt
werden. Eine Folge: Vielerorts war der potentielle Wasserbedarf der Vegetation im
genannten Zeitraum deutlich größer als die Wassermenge, die durch den
Bodenwasserspeicher in der durchwurzelten Bodenzone zur Verfügung gestellt werden
konnte. In Abbildung 10 wird dies am Beispiel von Gras dargestellt. Ein hohes
Verdunstungsdefizit (Unterschied zwischen der potentiellen (= unter den gegebenen
Witterungsbedingungen maximal möglichen) und der tatsächlichen Verdunstung) zeigt an,
dass die Wasserversorgung der Pflanzen nicht optimal ist. Dies ist gleichbedeutend mit
einem Stressfaktor für die Vegetation.

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Abbildung 8: Phänologische Doppeluhr für Deutschland. Im äußeren Kreis sind die mittleren phänologischen
Jahreszeiten für den Zeitraum 1992 bis 2019 dargestellt. Der innere Kreis zeigt das Jahr 2020. Die
Phänologische Uhr beschreibt den zeitlichen Vegetationsablauf.

Vor allem die obersten Bodenschichten (0-30 cm Tiefe) trockneten im April zunehmend aus,
während tiefere Schichten nach den intensiven Winterniederschlägen noch gut durchfeuchtet
waren. Für Pflanzen mit tiefreichenden Wurzeln, die dieses Wasserreservoir auch nutzen
konnten, wie zum Beispiel optimal entwickeltes Wintergetreide, war die Trockenheit im
Großen und Ganzen daher zunächst unproblematisch. Demgegenüber litten weniger gut
entwickelte Bestände zunehmend unter Trockenheit.

Bei den im Frühjahr gesäten Kulturpflanzen hingegen wurden Auflaufen und
Jugendentwicklung deutschlandweit durch die zunehmende Trockenheit beeinträchtigt.
Verbreitet liefen die Bestände verzögert oder ungleichmäßig auf. Zum Teil lag das Saatgut
zum Monatsende noch ungekeimt im Boden. Ein positiver Effekt der Trockenheit war, dass
auch das Unkraut kaum gekeimt ist.

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Abbildung 9: Klimatologische Einordnung der Monatsmittelwerte der Bodenfeuchte unter Gras auf sandigem
Lehm für Deutschland im Vergleich zu 1991-2019. Dunkle etwas schmalere Balken: aktuelle Monatsmittelwerte.

Neben den direkten Auswirkungen der Trockenheit kam es auch zu indirekten
Auswirkungen: Aufgrund der zunehmenden Austrocknung der obersten Bodenschichten kam
die zweite Düngegabe nicht bis zu den Wurzeln und verblieb stattdessen ungenutzt im
trockenen Oberboden. Die Folge waren gebietsweise Mangelerscheinungen – selbst in
vergleichsweise üppig entwickelten Beständen. Der zeitweise kräftige Ostwind wurde für
auflaufende Rübenbestände auf erosionsanfälligen Standorten regional zum Problem.

In den Wäldern machen sich nach wie vor die Auswirkungen der trockenen Jahre 2018 und
2019 deutlich bemerkbar. Zum einen wird nach den Trockenjahren ein erhöhter Krankheits-
und Schädlingsbefall beobachtet, zum anderen hat sich die Trockenheit auf die Vitalität der
Bäume ausgewirkt. Längere Trockenphasen, wie in den vergangenen Wochen treffen also
ohnehin schon geschwächte Bäume. Hinzu kommt, dass im vergangenen Winter nicht
überall genügend Niederschlag gefallen ist, um die tiefer liegenden Bodenschichten
aufzufüllen.

Aufgrund der trockenen Witterung kam es vor allem in der zweiten Monatshälfte zu
mehreren, teils großflächigen Waldbränden.

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Abbildung 10: Differenz zwischen potentieller Verdunstung und realer Verdunstung von Gras auf sandigem Lehm.
Hohe Werte zeigen an, dass der Verdunstungsbedarf von Gras höher ist, als die im Boden verfügbare
Wassermenge.

Quellen
Viele der verwendeten Daten und Abbildungen sowie ergänzende Informationen sind in
folgenden Informationsangeboten des DWD zu finden:

    •   https://www.dwd.de/zeitreihen
    •   https://www.dwd.de/cdc
    •   https://www.deutscher-klimaatlas.de
    •   https://www.dwd.de/DE/leistungen/wetterlagenklassifikation/
    •   https://www.dwd.de/phaenologie

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Weiterführende Materialien zur globalen und europaweiten klimatologischen Einordnung
finden sich unter:

   •   https://climate.copernicus.eu/surface-air-temperature-april-2020
   •   https://www.ncdc.noaa.gov/cag/global/time-series
   •   https://dx.doi.org/10.5676/EUM_SAF_CM/SARAH/V002_01

Hinweise:
Die im Bericht aufgeführten Daten geben den Stand der Niederschrift wieder.

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