Klimavariabilitaet und Signalanalyse. Aufbereitung langer meteorologischer Messreihen fuer klimatologische Zwecke Abschlussbericht

Ziel dieser Arbeit war es, anhand langer Zeitreihen innerhalb von Deutschland die zeitliche Entwicklung der wichtigsten Klimaelemente zu untersuchen. Die Aufbereitung langer klimatologischer Messreihen war dabei von entscheidender Bedeutung. Da die meteorologischen Messreihen nicht nur durch die Variationen des Klimas, sondern auch durch nichtklimatische Veraenderungen beeinflusst waren, wurde zuerst die Homogenitaet der meteorologischen Messreihen geprueft und anschliessend, soweit Inhomogenitaeten gefunden wurden, eine Homogenisierung der Daten durchgefuehrt. Mit dieser soliden Datenbasis wurden Trendanalysen erst moeglich. Signifikante Aenderungen in den Zeitreihen der verschiedenen Klimaelemente wurden mit Hilfe der linearen Trendanalyse bzw. dem Mann-Kendall-Trendtest untersucht. Betrachtet wurden hier lediglich langfristige Variationen (ca. 100 Jahre) des Klimas. Bei der statistischen Untersuchung der Zeitreihen der 19 ausgewaehlten Stationen wurde fuer das Jahresmittel der Lufttemperatur ein mittlerer Anstieg von ca. 0.8 K in den letzten 100 Jahren festgestellt. Diese deutliche Erwaermung ruehrt im wesentlichen von der Temperaturzunahme im Herbst her. Auch die jaehrliche Kaeltesumme zeigt einen signifikanten Trend zur Erwaermung. Das mittlere taegliche Maximum der Lufttemperatur hat an fast allen untersuchten Stationen, wiederum vor allem im Herbst und im Jahr, signifikant zugenommen. Es wurde eine deutliche Zunahme der Sommertage registriert, waehrend die Anzahl der Eistage stark abgenommen hat. Auffaellig ist eine signifikante Zunahme der extremen Maximumtemperaturen im Januar. Die Anzahl der Frosttage hat an fast allen Stationen abgenommen. Die generelle Erwaermung zeigt sich auch in der signifikanten Zunahme des mittleren Tagesminimums. Die extremsten Temperaturminima im Monat Januar haben sich dagegen aber verstaerkt. Eine deutliche Zunahme ist bei den Niederschlaegen im Winter zu verzeichnen, die an allen Stationen deutlich zum Ausdruck kommt. Hieraus resultiert auch die signifikante Zunahme der Jahresniederschlagsmenge. In den uebrigen Jahreszeiten hat keine wesentliche Veraenderung des Niederschlagverhaltens stattgefunden. Hochsignifikant angestiegen ist die Anzahl der Tage im Jahr mit Niederschlag #>=# 10 mm. Signifikante Trends beim Dampfdruck sind vor allem im Herbst und im Jahr aufgetreten, da aber der Dampfdruck von der Temperatur abhaengig ist, wird diese Erhoehung in erster Linie durch die signifikante Zunahme der Temperatur im Herbst verursacht. (orig.)The purpose of the present study was to examine the time course of the most important climate elements in Germany on the basis of long time series. An essential part of the task was to process long climatological measurement series. As meteorological measurement series are not only subject to climate variation but also to nonclimatic changes, the first step was to check the meteorological measurement series for homogeneity and homogenise data wherever they were inhomogeneous. This yielded the sound database that was needed for the subsequent trend analysis. The time series for the various climate elements were screened for significant changes by means of linear trend analysis and the Mann-Kendall trend test. Screening was geared exclusively to long-term variation (approx. 100 years). Statistical analysis of time series from 19 selected stations revealed an average rise in mean annual air temperature of 0.8 K over the past 100 years. This marked warming is largely due to higher temperatures in autumn. A significant warming trend is also revealed by the annual cold aggregate. The average daily maximum air temperature showed an increase at almost all of the stations under study, and again especially in autumn and in the annual average. A significant increase in the number of summer days was found, whereas the number of frost days markedly decreased. This general trend towards warming is also evident in the significant increase of the average daily minimum. By contrast, the most extreme temperature minima, in January, have become more pronounced. All stations showed a distinct increase in winter precipitation. This also led to a significant increase in mean annual precipitation. No significant changes in precipitation were found during the other times of the year. A highly significant increase was found in the number of days with #>=# 10 mm precipitation. Significant trends were also found for vapour pressure, especially in autumn and in the annual average. However, as vapour pressure is largely a function of temperature, this increase is primarily attributable to the significant temperature increase in autumnAvailable from TIB Hannover: F99B343 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman