Die durchgeführte Analyse erfolgt auf Grundlage des Auswertungsprogramms Climate Data Analyzer (CDA) von GEO-NET Umweltconsulting GmbH. Das CDA besteht aus mehreren zusammenhängenden Unterprogrammen und verschiedenen Algorithmen zur Aufarbeitung der Stationsmessdaten. Als Datengrundlagen für das CDA werden sowohl monatliche Rasterdaten zu jährlichen Mittelwerten zeitlich aggregiert als auch die stationsspezifischen meteorologischen Zeitreihen durch z. B. grafische Veranschaulichung oder Berechnung von Klimakennwerten weiterverarbeitet. Die Datengrundlage wird dabei nicht verändert oder durch weitere Daten ergänzt.
Alle Abbildungen, soweit nicht explizit anders in der Abbildungsunterschrift erwähnt, sind Darstellungen erstellt mit der CDA und basieren auf den Mess- bzw. Rasterdaten des DWD.
Ermittlung der austauscharmen (autochthone) sommerlichen Witterungssituation
Im Auswertungsprogramm CDA wird für die Bestimmung der Häufigkeiten von autochthonen Nächten ein Algorithmus verwendet. Hierbei werden die Stationsmessdaten gemäß der Definition zur Bestimmung einer autochthonen Nacht gefiltert und abgespeichert, damit sie in einem nachfolgenden Analyseschritt von z. B. der Bestimmung der Windverhältnisse verwendet werden können.
Die autochthonen Sommertage werden hierbei anhand der folgenden Kriterien identifiziert: In den Nachtstunden muss die Bewölkung kleiner gleich 4/8 und die Windgeschwindigkeit kleiner als 2,7 m/s betragen (vgl. Augter, 1997). Diese Kriterien müssen im Zeitraum von 18 Uhr UTC bis 06 Uhr UTC an entweder 10 unterschiedlichen Stunden (Lücken erlaubt) oder an 7 aufeinanderfolgenden Stunden des gleichen Zeitraums erfüllt werden (lückenlos).
Bestimmung von Klimaparameter wie Lufttemperatur
Auf Grundlage der jährlichen Rasterdaten für Temperatur und Niederschlag werden flächenhafte Gebietsmittel zeitlich gemäß der einzelnen 30-jährigen Referenzperioden erstellt. Anhand der Stadtgrenze Berlins wurden die entsprechenden Gitterpunkte aus dem regelmäßigen 1 × 1 km-Raster extrahiert, räumlich aggregiert und zu repräsentativen Zeitreihen aufbereitet. Außerdem werden für jede Station 28 verschiedene meteorologische Kennwerte (wie z. B. Hitzeperioden, siehe Tabelle 1) basierend auf den Messdaten und Definitionen des DWD mit Hilfe der CDA berechnet und gemäß ihrer Referenzperiode tabellarisch dargestellt. Die Ergebnisse sind unter „Ergebnisse der Stationsauswertung“ dargestellt.
Darüber hinaus wird für die Auswertung der einzelnen Standorte ein stationsspezifisches Klimadiagramm sowie Windrichtungsverteilungen der jeweiligen Messstationen dargestellt und beschrieben. Die Klimadiagramme sind sogenannte Walter-Lieth-Diagramme (s. Walter und Lieth 1960) und bieten eine zusätzliche Übersicht von Temperaturkennwerten (s. Abbildung 2). Sofern es die Datengüte zulässt, wird auch die autochthone sommerliche Wettersituation explizit betrachtet.
Langjährige Entwicklung der Mitteltemperatur
Die Analyse der Temperaturentwicklung in Berlin basiert ebenfalls auf den in Kapitel Datengrundlage erwähnten aufbereiteten Rasterdaten des DWD und sind Teil der CDA-Auswertungen. Es werden nicht nur die absoluten Jahresmitteltemperaturen dargestellt und betrachtet, sondern auch die Abweichungen der einzelnen Temperaturen zum jeweiligen Mittelwert der Referenzperiode (z. B. s. Abbildung 3). Die fünf höchsten (rot) und fünf niedrigsten (blau) Abweichungen sind farblich hervorgehoben. In der Abbildung beschreibt die rechte y-Achse die Absolutwerte der Temperatur und die linke y-Achse die Abweichungen zum Referenzmittel. Jeder Balken (Säule) stellt einen Jahreswert dar, welcher auf beiden Achsen interpretierbar ist.
Zusätzlich wird ein gleitendes 11-jähriges Mittel berechnet und dargestellt, um langfristige Entwicklungen visuell zu glätten und deutlicher erkennbar zu machen. Mittels eines Mann-Kendall-Tests wird zudem geprüft, ob ein signifikanter Trend (p ≤ 0,05) vorliegt. Bei vorliegender Signifikanz wurde der Trendverlauf als gestrichelte rote Linie in der Abbildung mit eingezeichnet.
Diese Kombination aus absoluten Werten, Anomalien, gleitendem Mittelwert und Trendtest ermöglicht eine umfassende Bewertung der Entwicklung der Temperatur in Berlin über den gesamten Zeitraum.