Langjährige Entwicklung ausgewählter Klimaparameter 2022

Einleitung

Berlin liegt in der gemäßigten Klimazone, kennzeichnend hierfür ist eine deutliche Ausprägung von Jahreszeiten mit einem Niederschlagsmaximum in den Sommermonaten.

Das Klima in Berlin wird vorrangig bestimmt durch herantransportierte Luftmassen aus Süd- bzw. Nordwesten, hauptsächlich vom Atlantik kommend. Charakteristisch für diese Luftmassen ist feuchte Meeresluft, welche aus südlichen Richtungen für milde Temperaturen sorgt, aus Norden eher kühlere Luft mit sich bringt. Kommen die Luftmassen aus östlichen und somit kontinentalen Richtungen, sind diese meist sehr trocken und können im Winter sehr kalte und im Sommer sehr heiße Wetterperioden hervorrufen.

Jedoch wird dieser natürliche Einfluss in großen Ballungsräumen wie Berlin durch verschiedene anthropogene Einflussfaktoren, die unter dem Begriff „Wärmeinseleffekt“ zusammengefasst werden, zumindest zeitweise überprägt.

Die Intensität dieses Wärmeinseleffekts ist abhängig von verschiedenen städtebaulichen Strukturen (Gebäudehöhe, Bebauungsdichte etc.), aber auch von der vorherrschenden meteorologischen Situation, d.h. der Wetterlage. Besonders stark ist dieser Wärmeinseleffekt bei windschwachen, sommerlichen Hochdruckwetterlagen, s. g. autochthonen Wetterlagen, ausgeprägt.

Der Deutsche Wetterdienst definiert eine autochthone Wetterlage wie folgend: „Eigenbürtige“, durch lokale und regionale Einflüsse bestimmte Witterung, die durch ausgeprägte Tagesgänge der Lufttemperatur, der Luftfeuchte und der Strahlung gekennzeichnet ist. Sie entsteht zumeist bei antizyklonalen Wetterlagen und begünstigt durch lokale Temperaturunterschiede hervorgerufene Ausgleichsströmungen (kleinräumige Windsysteme wie z.B. Land- und Seewind, Berg- und Talwind, Hangwinde). Nachts bilden sich zumeist ausstrahlungsbedingte Bodeninversionen und orografische Kaltluftseen (z.B. in Mulden und Tälern)“ (DWD 2024d).

Aufgrund der dabei auftretenden windschwachen und störungsarmen Verhältnisse kommt es bei autochthonen Situationen zu windschwachen Strahlungsnächten, an denen häufig lokale thermisch induzierte Ausgleichsströmungen entstehen. Dadurch können bei autochthonen Wetterlagen über Freiflächen mit Geländeneigung Kaltluftströme entstehen, die als potenzielle Frischluftquellen für Siedlungsbereiche dienen. Deswegen werden in städtischen Klimaanalysen für bestimmte Modellrechnungen häufig derartige autochthone Witterungssituationen als meteorologische Rahmenbedingung verwendet. So wird auch in der Klimamodellierung des Umweltatlas Berlin als Ausgangstemperatur des Modells die mittlere Lufttemperatur um 21 Uhr während austauscharmen sommerlichen Wetterlagen verwendet (vgl. Umweltatlaskarten Klimaanalyse und Klimabewertung 2022).

Im Folgenden werden die Begriffe austauscharme bzw. autochthone Wetterlage sowie windschwache Strahlungsnächte synonym verwendet.

Vor allem ältere Menschen reagieren sehr empfindlich auf extreme Temperaturen. Dabei spielen in unseren geographischen Gebieten besonders die sommerlichen Extremwetterlagen eine große Rolle.

Um solche Belastungen besser zu quantifizieren, werden in der Meteorologie verschiedene Kennwerte nach folgenden Definitionen unterschieden:

Tab. 1: Meteorologische Kennwerte Glossar

Im Rahmen dieser Auswertungen werden Hitzetage gleichzeitig auch als Sommertage bewertet.

Im Berliner Raum werden bereits seit Beginn des 18. Jahrhunderts Temperaturwerte regelmäßig registriert. Die Berliner Klimamessreihe gehört damit zu den ältesten in der Welt. Selbstverständlich waren die damaligen Messmöglichkeiten hinsichtlich Genauigkeit und Konstanz (des Messortes) begrenzt, zumal diese Beobachtungen nicht durch Fachinstitute, sondern in Berlin zunächst durch Einzelpersonen wie den Pfarrer der Parochialkirche bzw. den Lehrer und Astronomen Johann Heinrich Mädler durchgeführt wurden (ausführlich in Pelz 2007).

Die längste durchgehende klimatologische Messreihe im Berliner Raum ist diejenige in Potsdam, sie beginnt im Jahre 1893. 1908 setzt dann die Berliner Referenzstation in Dahlem mit Klimaaufzeichnungen (drei Termine pro Tag) ein, auch wenn Dahlem damals noch nicht zu Berlin gehörte.

Im Rahmen der Fortschreibung der Klimamodellierung im Land Berlin wurden die Messdaten zu Windfeld und Lufttemperatur verschiedener Klimamessstationen im Berliner Stadtgebiet sowie einer Station in Potsdam ausgewertet. Diese Auswertung dient als belastbare Datenbasis für die aktuelle Klimamodellierung 2022. Dabei wird auch die dem Klimamodell zugrunde liegende austauscharme (autochthone) sommerliche Witterungssituation näher betrachtet und hinsichtlich ihrer Häufigkeit und Relevanz für Berlin bewertet.

Um das Berliner Stadtklima sowie die meteorologischen Rahmenbedingungen für die Klimamodellierung 2022 möglichst präzise zu charakterisieren, erfolgt eine detaillierte Auswertung der klimatischen Entwicklung an ausgewählten DWD-Messstationen in Berlin und Potsdam. Dabei werden klimatische Trends und Unterschiede für vier etablierte Klimareferenzperioden gemäß Kaspar et al. (2021) analysiert:

• 1961-1990
• 1971-2000
• 1981-2010
• 1991-2020

Diese Zeiträume ermöglichen einen systematischen Vergleich klimatischer Veränderungen im Berliner Raum und liefern damit eine verlässliche Datengrundlage für die Modellierung und Bewertung stadtklimatischer Prozesse.