Von Langzeitwetter bis Singularitäten
Rechenmodelle
Trotz aller Weiterentwicklung der Simulationen und bei allem Einsatz noch leistungsstärkerer Computer werden durch den enormen Rechenaufwand und die sich mit jedem Vorhersagetag potenzierenden Ungenauigkeiten 10-Tagesprognosen als mathematisch- physikalische Grenze bei Wetterprognosen angesehen, die auf Rechenmodellen basieren.
Die akzeptable Genauigkeit aller Rechenmodelle endet zur Zeit schon früher, spätestens mit dem 6. Tag. Alle Aussagen, die über das Wettergeschehen dieses Hochrechnungshorizontes hinausgehen müssen auf andere Mittel zurückgreifen, als auf die numerische Vorhersage (z.B. Analogie-Modelle)
Analogie-Modelle
Dazu zählen beispielsweise die wissenschaftlichen Langfristprognosen, die anhand von Klimadaten vergangener Jahre Analogien zum künftigen Wetterablauf herzustellen versuchen. Leider erfüllt diese Art der Vorhersage die in sie gesetzten Erwartungen nicht. Darum verzichtet der Deutsche Wetterdienst inzwischen auf die Veröffentlichung solcher Prognosen.
Trotzdem sind sie zum Durchblättern interessant. Besonders hervorheben möchte ich aber trotzdem die Vorhersage von Wolfgang Röeder, welche die Druckverhältnisse (Lage u. Stärke von Hochs und Tiefs) vorherzusagen versucht und damit am ehesten für die Fliegerei interessant ist.
Dettmann-Deutschländer-Malberg, Marco Radke, Wolkfgang Roeder, Lars Thieme
Der 100jährige Kalender
Der Abt Moritz Knauer begann im Jahre 1652 damit über seine Wetterbeobachtungen im Frankenland sorgfältig Buch zu führen. Er beobachtete das Wetter über einen Zeitraum von 7 Jahren. Durch den starken Glauben an die Astrologie und damit an die zu der Zeit bekannten 7 Gestirne (Planeten) glaubte man damals man an eine 7jährige Wiederholung des Wetterablaufes. Somit erwartete Knauer, daß er mit den aufgezeichneten 7 Jahren zwangsläufig eine Wettervorhersage für alle folgenden Jahre gefunden habe.
1701 wurde vom Erfurter Arzt Christoph Hellwig eine überarbeitete und bereits bis ins Jahr 1800 fortgeschriebene Fassung veröffentlicht. Der Name "Hundertjähriger Kalender" stammt von einem Buchhändler, der damit nur den Verkauf des Buches fördern wollte, obwohl er eigentlich nur die Witterung von 7 Jahren beschreibt.
Der Glaube an einen 7-jährigen Wetterzyklus ist aber nicht ganz unbegründet, denn auch in der modernen Meteorologie ist die Existenz von siebenjährigen Witterungszyklen anerkannt. Man bezieht sich dabei auf bewiesene, periodisch wiederkehrende Strömungsänderungen des Pazifischen Ozeans, die das Klima beeinflussen. Die dabei angestoßenen Klimawirksamen Faktoren werden aber oft von anderen Einflüssen überlagert, so daß man sie nicht immer eindeutig zuordnen kann.
Bauernregeln
Zu diesen anderen Mitteln für eine Langfristprognose zählen auch die seit alters her überlieferten Bauernregeln. Sie stammen aus regionalen Erfahrungen vieler Jahrhunderte. Sie verbreiteten sich mit der Zeit weiter, aber ohne daß der Herkunfts- und Gültigkeitsbereich beachtet wurden. Außerdem wurden sie 1582 durch die Gregorianische Kalendereform kräftig durcheinander gebracht. Dadurch ergaben sich Verschiebungen einzelner "Lostage" von bis zu 10 Tagen. Aber auch wenn sie heutzutage nicht mehr anzuwenden sind, muß man aber durchaus sagen, daß von unseren Vorfahren etliche Wetterzusammenhänge richtig erkannt hatten.
Vorhersagen durch Naturbeobachtungen
Aber auch in unserer Zeit werden noch Langfristprognosen veröffentlicht die sich auf die Entwicklung der Natur stützen, wie etwa die des Wetterpfarrers Braun und des Wetterbauern Gerhard Schulz. Die Trefferquote all dieser Langfristprognosen liegt (selbst bei einer wohlwollenden Überprüfung) in der Regel unter 65%.
Zum Vergleich: Dieselbe Trefferquote hat auch die Aussage, daß das Wetter morgen so wird wie heute, die auf die Erhaltungsneigung des Wetters setzt. Die Verwertbarkeit, dieser Art von Voraussagen zum Wettergeschehen ist also zu gering, um ihnen größere Beachtung zu schenken.
Singularitäten (Witterungsregelfälle)
In vielen Lehrbüchern für Segel- und Gleitflieger ist das der statistische Jahreswetterablauf, das "Normjahr" bzw. ein Singularitätenkalender, enthalten. Darin werden Wetterlagen beschrieben, die zu bestimmten Zeitabschnitten im Jahr mit überdurchschnittlicher Häufigkeit auftreten sollen. Auch im DHV-Kalender für 1995 standen zu jedem Monat kurze Anmerkungen über den zu erwartenden Witterungsverlauf. Für den September stand dort beispielsweise:
"Anfang des Monats häufig noch mal Hochdruckwetter. Die nächste Schönwetterperiode tritt markant zwischen dem 23. Und 30. mit einer Frequenz von 85% auf."
Weitere Schönwetterperioden mit (für das chaotische Wettergeschehen) traumhaften Eintreffenswahrscheinlichkeiten, beispielsweise im März mit 70% und im Juni mit 80%, werden beschrieben. Es stellt sich also die Frage, woher stammen diese hohen Werte und warum hört man in den täglichen Wetterberichten zum Beispiel im Fernsehen und Radio nichts davon?
Diese sich angeblich kalendermäßig überdurchschnittlich häufig einstellenden Wetterlagen (Witterungsregelfälle) beruhen in allen wesentlichen Teilen auf der Singularitätenforschung von August Schmaus um 1930. In der Weiterführung dieser Forschungen ermittelte Hermann Flohn zusammen mit Paul Heß 1949 (für den Untersuchungszeitraum 1881-1947) sage und schreibe 14 Zeitabschnitte, in denen bestimmte Großwetterlagen mit sehr großer Häufigkeit auftreten.
Ganz so geheim, wie zuerst angenommen sind diese Witterungsregelfälle nicht. Sie beeinflussen mit der Eintreffenswahrscheinlichkeit die "normalen" Vorhersagen zwar nicht, jedoch haben viele der von Flohn und Heß benannten Witterungsabschnitte Einzug in den Sprachgebrauch - auch der Wetterberichte - gefunden, was folgende Schlagzeilen belegen sollen:
"Frühwinter" ließ vergeblich auf sich warten"
"Aprilwetter mitten im Hochwinter"
"Hochsommer bescherte nur einen Tropentag"
"Weihnachtstauwetter ging in Dauerregen über"
Die Singularitätenforschung muß zumindest in ihren Ursprüngen der Langfristprognose zugerechnet werden. Der Beginn dieser Forschungen liegt in den 20er-Jahren unseres Jahrhunderts, seither wurde versucht, den Beweis der kalendermäßigen Bindung des Wettergeschehens zu führen und damit eine detaillierte Struktur der Jahreszeiten zu liefern.
Die Entwicklung der Witterungsregelfälle (Singularitäten) basiert auf der Tatsache, daß im jährlichen Temperaturverlauf Störungen immer wiederkehren, die auch im 100jährigen Mittel nicht verschwinden (siehe Bild 1).
Bild 1: Jährlicher Gang der Temperatur nach 100jährigen Tagesmitteln.
Aus: Hann/Süring(1949, S. 151), Lehrbuch der Meteorologie, Leipzig
Bild 1 zeigt den jährlichen Gang der Temperatur nach 100-jährigen Tagesmitteln der Stationen Paris, Wien und Breslau. Es wird deutlich, daß der Temperaturanstieg zum Sommer und der Temperaturabfall zum Winter nicht kontinuierlich verlaufen, wie man es vom wandernden Sonnenstand her erwarten könnte. Auch heben sich jährliche Schwankungen über den 100jährigen Betrachtungszeitraum hinweg in manchen Monaten nicht auf, so daß (entgegen den Erwartungen) Unterbrechungen des Temperaturverlaufs in bestimmten Monaten immer wieder auftreten. Wie z.B. Anfang März , Mitte Juni oder auch Anfang September (siehe die durch Pfeile markierte stellen in Bild 1)
Daß diese Unterbrechungen auch bei langjährigen Tagesmitteln noch so deutlich hervortreten führte zur These der kalendermäßigen Bindung der Singularitäten. Schnell ging die Forschung weg vom reinen Temperaturverlauf, hin zu den Großwetterlagen, die diese Störungen verursachten. Damit trat die Erkenntnis hervor, daß sich in bestimmten Zeiträumen bestimmte Wetterlagen überdurchschnittlich oft einstellen.
Die sogenannten Singularitäten (Witterungsregelfälle) wurden als 10-12tägiger Zeitraum definiert, in dem an nur mindestens 3 aufeinander folgenden Tagen der angekündigte Großwettertyp eintritt.
Es muß also nicht in der gesamten angegebenen Zeit die angekündigte Witterung herrschen, um die Singularität zu bestätigen!
Die Hintergründe und Ursachen die zu diesen Singularitäten führen, waren damals und sind auch noch heute ungeklärt. Es gibt aber Anzeichen, daß sie mit langperiodischen Schwingungvorgängen in hohen Atmosphärenschichten zusammenhängen. So konnten einige Singularitäten in Zusammenhang mit bestimmten Luftdruckwellen gebracht werden.
Da die Forschung auf diesem Gebiet seit ca. 1950 brachliegt fehlen Erkenntnisse, die den richtigen Umgang mit den Eintreffen oder Ausbleiben bestimmter Singularitäten erlauben.
Für den Zeitraum von 1881-1947 kristallisierten sich die in Tabelle 1 aufgeführten Witterungsregelfälle heraus. Es stechen die unglaublich hohen Eintreffens-wahrscheinlichkeiten von bis zu 89% hervor! Die durchschnittlichen Auftretens-wahrscheinlichkeit aller 14 Singularitäten in diesem Zeitraum lag bei 77%! Bei diesen Werten könnte man sich glatt in diese Zeit zurückwünschen, in der man sich so auf den Wetterablauf verlassen konnte.
Leider haben sich die Singularitäten in den darauf folgenden Jahren (1948-1987) als deutlich weniger zuverlässig erwiesen. Die durchschnittliche Auftretenswahrscheinlichkeit liegt für diesen Zeitraum nur noch bei 63%. Die Gründe hierfür kann man nicht benennen, da man über die Hintergründe der Singularitäten weitgehend im Dunkeln tappt. Es liegt aber die Vermutung nahe, daß die Veränderung des Erdklimas (Treibhauseffekt? und/oder natürliche Klimaschwankungen) zu großen Teilen dafür verantwortlich ist. Die Klimaveränderung seit 1881 bewirkte global eine durchschnittliche Erwärmung um 0,6 Grad. Das aber ist nicht der entscheidende Punkt, bedeutender für das europäische Wetter ist der Rückzug der Frontalzone und damit eine Ausweitung des Azorenhochs nach Norden. Konkret bedeutet dies, daß Mitteleuropa im Verlauf des Sommers früher in den Einflußbereich des Subtropenhochs und damit aus dem Wirkungskreis der Frontalzone heraus kommt. Dies bewirkt eine starke Abnahme der Schlechtwetterlagen im Sommer und eine starke Zunahme der Hochdrucklagen besonders im Juli und August. Und wer verzichtet mit diesem Hintergrund nicht lieber auf einige Prozent Auftretenswahrscheinlichkeit und hat dafür deutlich bessere Sommer als früher.
|
Monat |
Zeitrum |
Trefferquote |
Trefferquote |
|
Januar |
16.-26. Hochwinter |
80% |
67,5% |
Tabelle 1
Zusammenstellung der Witterungsregelfälle für Deutschland nach Flohn/Heß (1949) mit den Auftretenswahrscheinlichkeiten für die Zeiträume von 1881-1947 und 1948-1987 in der Gegenüberstellung
Trotz der sich andeutenden Klimaverschiebung in Mitteleuropa und der damit unsicherer gewordenen Witterungsregelfälle bleiben dennoch einige Zeiträume übrig, die überdurchschnittlich kalkulierter bleiben.
Dazu zählt der Kälteeinbruch Mitte Juni, die Schafskälte mit 73% (alt 89%),
die Hundstage Ende Juli mit 75% (alt 89%) und Anfang August mit 62,5% (alt 84%) und
die spätsommerliche Hochdrucklage Ende August/Anfang September 70% (alt 85%).
A. Hofmann legte 1950 seine Arbeit zu diesem Thema vor, die den von Flohn/Heß beschriebenen Witterungsablauf detaillierter auflisteten und uns auch heute noch als grober Wegweiser durch das Jahreswetter dienen können. Folgende Aufstellung basiert auf seiner Arbeit von 1950.
Volker Schwaniz
(Alle Rechte vorbehalten)
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Quellen:
Uwe Klaas, Großwetter-Singularitäten in Mitteleuropa, Schöningh-Paderborn 1992
J.v Hann,.R. Süring 1945: Lehrbuch der Meteorologie - Band 2, Leipzig
Peter Frankenberg: Moderne Klimakunde, Braunschweig 1991
Der Brockhaus, Leibzig 1993
G. Kampe: