1.06-Jahreszeiten Niederschlag

Einheit: [mm]
Stand: 31.12.2019

Bezug zum Klimawandel

Die Veränderung des Niederschlags ist eine Folge der Temperaturänderung. Die Temperaturzunahme wirkt sich unter anderem auf den Wasserdampfgehalt der Luft und auf die Zirkulationssysteme der Erde aus, so dass sich Niederschlagsmuster regional und saisonal ändern können. Der Nachweis dieser klimabedingten Veränderungen ist allerdings sehr schwierig zu führen. Anthropogene Nutzungen und Beeinträchtigungen wirken bereits regional unterschiedlich auf den Wasserhaushalt ein. Sie überlagern sich mit Klimafolgen. Die Ursache-Wirkungsbeziehungen können deshalb sehr komplex sein.

Definition und Berechnung

Als Indikator wird jeweils das 30-jährige NRW-Gebietsmittel für die Niederschlagssumme der Jahreszeiten (meteorologisch: Frühling = 01. März bis 31. Mai; Sommer = 01. Juni bis 31. August; Herbst = 01. September bis 30. November; Winter = 01. Dezember bis 28./29. Februar) verwendet. Zusätzlich werden die Zeitreihen ab Beginn der Messungen (1881) - bei Vorhandensein eines Trends - dargestellt.

Die Gebietsmittel werden aus Flächenkarten des Niederschlags für die Jahreszeiten berechnet. Die Flächenkarten basieren auf Messungen des Deutschen Wetterdienstes und wurden unter Berücksichtigung der Geländetopographie auf ein Raster von 1 km × 1 km interpoliert. Die Karten liegen in jährlicher jahreszeitlicher Auflösung vor und beziehen sich auf den Zeitraum von 1881 bis zum aktuellen Jahr. Zur Bestimmung der Gebietsmittel wurden die Flächenkarten über Nordrhein-Westfalen gemittelt. Anschließend werden aus den Gebietsmitteln die 30-jährigen Gebietsmittel berechnet.

Dargestellt wird das Gebietsmittel für alle Klimanormalperioden im Messzeitraum als Niederschlagssumme in Millimeter (mm) für alle vier Jahreszeiten. Für die Reihe der Klimanormalperioden erfolgt eine Trendberechnung nach dem Mann-Kendall-Test. Ein signifikanter Trend wird im Text erwähnt. Zusätzlich werden die Zeitreihen, für die ein signifikanter Trend nachgewiesen werden konnte, in Diagrammen dargestellt und die Veränderung in mm über die Zeitreihe berechnet.

Zeitreihe und Trend

In Nordrhein-Westfalen ist der Frühling mit einem durchschnittlichen Niederschlag von 177 mm die niederschlagsärmste Jahreszeit (aktuelle Klimanormalperiode zwischen 1990 - 2019). Es folgt der Herbst mit 222 mm. Winter und Sommer sind mit rund 240 mm die niederschlagsreichsten Jahreszeiten.

Der Vergleich der 30-jährigen Mittelwerte (Klimanormalperioden = KNP) der Jahreszeiten zeigt, dass insbesondere die Winterniederschläge zugenommen haben (hochsignifikant). Die 30-jährigen Mittel im Frühling zeigen eine sehr signifikante Zunahme, während im Herbst zwar eine tendenzielle, aber nicht signifikante Zunahme abzulesen ist. Der Sommer hingegen war fast in allen 30-jährigen Klimanormalperioden der Messzeitreihe die niederschlagsreichste Jahreszeit und zeigt keinen eindeutigen Veränderungstrend. Dies führt dazu, dass sich die Niederschläge der Jahreszeiten einander angenähert haben. So liegen die 30-jährigen Mittel der Herbst- und Winterniederschläge in der letzten vollständigen Klimanormalperiode 1981 bis 2010 auf einem ähnlich hohen Niveau wie die Sommerniederschläge. Die jahreszeitliche Verschiebung der Niederschläge in Nordrhein-Westfalen kann eine Folge des Klimawandels sein.

Die Trenduntersuchung der Zeitreihen ab 1881 ergibt eine hochsignifikante Zunahme der Winterniederschläge von etwa 63 mm. Die übrigen Jahreszeiten verhalten sich indifferent. Darum ist nur die Zeitreihe für den Winter in einem separaten Diagramm mit Trendgerade dargestellt. Ebenfalls konnten keine signifikanten Veränderungen für kürzere Zeitreihen ab 1951 nachgewiesen werden. Die Untersuchung der Zeitreihen ergab darüber hinaus für 2019 mit nur 146 mm Niederschlag einen ungewöhnlich trockenen Sommer.

Folgende Tabellen listen die Mittelwerte der Jahreszeitenniederschläge aller Klimanormalperioden (KNP) im Messzeitraum sowie verschiedener anderer Zeiträume auf. Die Signifikanzniveaus der Trendberechnung nach Mann-Kendall der Mittelwerte sind in der Tabelle vermerkt:

KNP 1881-
1910
1891-
1920
1901-
1930
1911-
1940
1921-
1950
1931-
1960
1941-
1970
1951-
1980
1961-
1990
1971-
2000
1981-
2010
Signifikanz Reihe
KNP
Mittelwert Frühling [mm] 172176 176173 174171 182186 205197 203sehr signifikant
Mittelwert Sommer [mm] 249243 239231 233247 262258 241229 238nicht signifikant
Mittelwert Herbst [mm] 196189 210213 217208 205201 208221 235nicht signifikant
Mittelwert Winter [mm] 186205 209207 206210 222211 223226 243hochsignifikant

weitere Zeiträume Zeitreihe
ab 1881
Zeitreihe
ab 1951
aktuelle KNP
1990-2019
Mittelwert Frühling [mm] 180188 177
Mittelwert Sommer [mm] 243245 238
Mittelwert Herbst [mm] 209214 222
Mittelwert Winter [mm] 214228 242


Abb.:
Jahreszeiten Niederschlag Winter [mm] in NRW ab 1881


Abb.:
Jahreszeiten Niederschlag