Materialien der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Zukunftsorientierte Nutzung ländlicher Räume - LandInnovation - Klimadiagnose der Region Berlin / Barnim / Uckermark / Uecker-Randow für den Zeitraum 1951 bis 2006 Barbara Köstner Michaela Surke Christian Bernhofer Dezember 2007 MATERIALIEN Nr. 18 2 _________________________________________________________________________________ Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften Interdisziplinäre Arbeitsgruppe Zukunftsorientierte Nutzung ländlicher Räume Jägerstr. 22/23 10117 Berlin Tel. (030) 20370-538 Fax (030) 20370-214 http://landinnovation.bbaw.de Materialien Nr. 18 Barbara Köstner, Michaela Surke, Christian Bernhofer Klimadiagnose der Region Berlin / Barnim / Uckermark / Uecker-Randow für den Zeitraum 1951-2006 © 2007 Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Berlin Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in fremde Sprachen, sind vorbehalten. Satzvorlage und Umschlaggestaltung: work:at:BOOK / Martin Eberhardt, Berlin Printed in Germany 3 _________________________________________________________________________________ Inhalt Zusammenfassung................................................................................................................................ 9 1 Einleitung .................................................................................................................................... 11 2 Rezente Klimaänderungen ........................................................................................................ 13 3 Die Untersuchungsregion Berlin / Barnim /Uckermark / Uecker-Randow .......................... 15 4 Methoden..................................................................................................................................... 17 4.1 Klimadatenbank ......................................................................................................................... 17 4.2 Regionalisierung ........................................................................................................................ 18 4.3 Berechnung von Klimaindizes.................................................................................................... 18 4.4. Datengrundlage in der Region.................................................................................................. 20 5 Ergebnisse und Diskussion ........................................................................................................ 23 5.1 Aktuelle klimatische Charakterisierung der Region................................................................... 23 5.2 Klimatrends im Zeitraum 1971-2000 ......................................................................................... 25 5.2.1 Temperatur .......................................................................................................................... 25 5.2.2 Niederschlag........................................................................................................................ 28 5.2.3 Strahlung ............................................................................................................................. 30 5.3 Vegetationsrelevante Klimaindizes ............................................................................................ 31 5.3.1 Temperaturextrema.............................................................................................................. 31 5.3.2 Klimatische Wasserbilanz ................................................................................................... 37 5.3.3 Beginn und Länge der thermischen Vegetationsperiode..................................................... 38 5.3.4 Klimaquotient nach Ellenberg............................................................................................. 39 Danksagung ........................................................................................................................................ 43 Literaturverzeichnis........................................................................................................................... 43 Anhang ................................................................................................................................................ 45 5 _________________________________________________________________________________ Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Mittelwerte der Lufttemperatur und Jahressumme des Freilandniederschlages für das Gesamtjahr, Winterhalbjahr, Sommerhalbjahr an Klimastationen im Untersuchungsgebiet für die Klimanormalperiode 1971-2000 ........................................... 23 Tabelle 2: Anzahl der Tage mit Temperaturen ≥ 25°C (Sommertage) in den Monaten Mai und Juni an Klimastationen im Untersuchungsgebiet und absoluter Trend in der Klimanormalperiode 1971-2000 ......................................................................................... 31 Tabelle 3: Klimatische Wasserbilanz, KWB (Jahressumme und Jahresgang) über den Zeitraum 1978-2002 gegenüber dem Zeitraum 1997-2006 als einfaches Gebietsmittel für 9 bzw. 14 Stationen im Untersuchungsgebiet ................................................................................. 37 Tabelle 4: Mittelwerte von Beginn, Ende (Tag des Jahres) und Länge (Anzahl Tage) der thermischen Vegetationsperiode im Untersuchungsgebiet (Klimanormalperioden 1951- 1980 und 1971-2000) .......................................................................................................... 39 Tabelle 5: Ellenberg-Quotient berechnet auf Basis des Jahresniederschlages (Q) bzw. auf Basis des Niederschlages in der Hauptvegetationszeit von April-September (Qgs) mit den entsprechenden Typen der natürlichen Waldvegetation...................................................... 39 Tabelle A1: Absoluter Trend des Niederschlages im Zeitraum 1971-2000 an der Klimastation Angermünde ..................................................................................................................... 47 Tabelle A2: Absoluter Trend der mittleren Temperatur im Zeitraum 1971-2000 an der Klimastation Angermünde................................................................................................ 47 7 _________________________________________________________________________________ Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Untersuchungsregion mit den wichtigsten Landschaftsformen und Orten der Messstationen sowie den Kreisstädten Eberswalde, Prenzlau und Pasewalk ............. 15 Abbildung 2: Struktur der Klimadatenbank und Systematik der Datenverarbeitung........................... 17 Abbildung. 3: Nach Prüfung auf Homogenität zur Trendanalyse verfügbare Klimastationen im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde.......................................... 21 Abbildung 4: Nach Prüfung auf Homogenität zur Trendanalyse verfügbare Niederschlagsstationen im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde..................................... 22 Abbildung 5: Regionalisierte mittlere Jahrestemperatur [°C] auf der Basis von 14 Klimastationen bzw. regionalisierte Jahresniederschläge [mm] auf Basis von 116 Niederschlagsstationen im Untersuchungsgebiet für den Zeitraum 1971-2005 ......... 24 Abbildung 6: Klimadiagramme für die Stationen Uckermünde, Angermünde und Berlin-Schönefeld25 Abbildung 7: Absoluter Trend der mittleren Temperatur in den Jahreszeiten Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000........................................................................... 26 Abbildung 8: Absoluter Trend der mittleren Temperatur in den meteorologischen Halbjahren sowie im gesamten Jahr im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000................................................ 27 Abbildung 9: Relativer Trend der Jahresniederschläge (%) im Untersuchungsgebiet unterschieden nach den meteorologischen Jahreszeiten für den Zeitraum 1971-2000 ...................... 28 Abbildung 10: Absoluter Trend der Niederschläge in den meteorologischen Halbjahren sowie im gesamten Jahr im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000 ................................................................................. 29 Abbildung 11: Kurzwellige Einstrahlung im Untersuchungsgebiet am Beispiel des Monats Mai für die Zeitperioden 1971-2006 und 1951-1980 .................................................................... 30 Abbildung12: Absoluter Trend der mittleren Maximumtemperatur in den Jahreszeiten Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000................................................ 33 Abbildung 13: Absoluter Trend der Maximumtemperatur in den meteorologischen Halbjahren sowie im gesamten Jahr im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000................................................ 34 Abbildung 14: Absoluter Trend der mittleren Minimumtemperatur in den Jahreszeiten Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000................................................ 35 Abbildung 15: Absoluter Trend der Minimumtemperatur in den meteorologischen Halbjahren sowie im gesamten Jahr im Untersuchungsgebiet zwischen Berlin und Ueckermünde in der Klimanormalperiode 1971-2000................................................ 36 Abbildung 16: Vergleich der klimatischen Wasserbilanz