Josef Kowatsch, Stefan Kämpfe
In unserem jüngsten Artikel hatten wir erneut ausführlich die flächenhafte Zunahme der Wärmeinseln (WI-effekt) in Deutschland in den letzten 125 Jahren hingewiesen. Siehe hier!
Aus einst kleinen Ansiedlungen sind große Ortschaften entstanden, die Urbanisierung und die Wärmefreisetzungen in die Landschaft hinein werden von den Klimastationen mitgemessen. Viele DWD- Stationen liegen nämlich am Rand größerer Städte, an Flughäfen, in intensiv agrarisch genutzten Flächen oder in von mehr oder weniger dichter Bebauung umgebenen Kurparks. Dafür ist dem DWD kein Vorwurf zu machen – er muss dort messen, wo Messwerte am meisten nachgefragt werden.
Bild rechts: DWD-Wetterstation mitten in der Stadt.
Problematisch wird das Ganze jedoch, wenn die gemessene Erwärmung überwiegend dem „CO2- Treibhauseffekt“ angelastet wird. Die schleichende Erwärmung bei den Messstationen ist jedoch überwiegend eine Folge diverser, miteinander verknüpfter Faktoren, wobei geänderte Großwetterlagenhäufigkeiten und eine höhere, intensivere Sonnenscheindauer besonders an schon WI- belasteten Stationen die WI- Effekte verstärken, weil dort erwärmungsbremsende Faktoren wie Verdunstung, Wolken- und Nebelbildung vermindert sind. Um die Temperaturen mit früher vergleichen zu können, muss man diese schleichende Veränderung aus den Diagrammen herausrechnen. Wir (Leistenschneider, Kowatsch, Kämpfe) haben das getan, die WI-bereinigten Deutschlandtemperaturen über die letzten 125 Jahre sehen dann so aus:
Grafik 1a: WI: Die hier dargestellte WI- Bereinigung (Berechnung: R. LEISTENSCHNEIDER) entspricht sicher nicht völlig der (leider schwer zu fassenden) Realität, wir gehen von einer Wärmeinselerwärmung von 1,2 K seit 1891 aus. Wir geben den flächenhaften WI-effekt mit einer Streubreite von plus/- 0,3K an.
Grafik 1b: Unsere WI-bereinigten Deutschlandtemperaturen, die grüne Kurve von 1a. Man sieht deutlich, dass der größte Teil der vom DWD gemessenen Erwärmung der letzten 125 Jahre auf den schleichend steigenden Wärmeinseleffekt zurückzuführen ist. Von der behaupteten angeblichen C02-Erwärmung ist nach der WI-Bereinigung nicht mehr viel übrig geblieben. WI-bereinigt wäre 1934 das wärmste Jahr und nicht 2014. Auch WI-bereinigt haben wir zwischen 1955 und 1980 ein Kälteloch.
Und für den Laien nochmals der Unterschied zwischen WI und UHI:
1) Der UHI vergleicht zwei Messstationen, eine in der Stadt, die andere auf dem Land.
2) Unser flächenhaft sich entwickelnder WI vergleicht nur eine Station mit sich selbst und beschreibt die wärmenden Veränderungen in der Region über einen längeren Zeitraum.
Die interessierten Leser unserer Artikel haben immer wieder nach Beweisen gefragt und die von Herrn Leistenschneider entwickelte statistische Abschätzungsmethode kritisiert. Grundsätzlich aber wurde dieser flächendeckende historisch sich entwickelnde WI-effekt anerkannt, nur mit der Höhe war man nicht einverstanden. Auch der DWD gibt auf Nachfrage zu, dass seine erhobenen Daten nicht flächendeckend wärmeinselbereinigt sind. Man erhebe die Daten vom heutigen Deutschland und vergleiche mit früher und da gäbe es nun mal eine Erwärmung, meinte der DWD. Die Interpretation der Erwärmung überlasse man anderen.
Gefunden: Der Idealfall zur Überprüfung der WI-Größe wäre natürlich eine Region, die sich seit 1891 nicht verändert hätte, mit den gleichen Menschen und dem gleichen Kaiser, den gleichen Gebäuden und derselben Infrastruktur. Und wer lange sucht wird mitunter fündig. So bekamen wir aus der kleinen Gemeinde Amtsberg am Rande des Erzgebirges eine Meldung, dass sich ihr Ort in den letzten 50 Jahren eigentlich gleich geblieben wäre, gleiche Einwohnerzahl, gleiche Häuserzahl, gleich viel Straßen, gleich viele Füchse, gleich viel Gute Nacht. Und seit 1982 gibt es glücklicherweise sogar eine Wetterstation an einem fast gleich gebliebenen Standort. Diese Station liegt am Fuße des Erzgebirges südöstlich von Chemnitz in 425 Metern Höhe:
Bildquelle www.amtsberg-wetter.de. Der rote Punkt markiert die Lage der Privatstation. Die vorhandene Bebauung und die teils gärtnerische, teils agrarische Nutzung sowie ein großes, baumbestandenes Areal blieben seit 1982 nahezu unverändert.
Um zu prüfen, ob die Messwerte vertrauenswürdig sind, haben wir diese zunächst anhand der Jahresmitteltemperaturen mit dem DWD- Mittel für Sachsen und mit der DWD- Station Chemnitz- Stelzendorf, einer typischen DWD- Station in der Nähe, am südwestlichen Stadtrand von Chemnitz unweit dichter Bebauung gelegen, verglichen:
Grafik 2: Sachsen (rot- braune Trendlinie und Verlauf der Einzeljahre) erwärmte sich seit 1982, dem ersten Jahr, in dem in Amtsberg kontinuierlich gemessen wurde, deutlich stärker.
Grafik 3: Auch im Vergleich von Station zu Station zeigt sich eine stärkere Erwärmung der DWD- Werte, hier im 20 Km entfernten Chemnitz (violett).
Als nächstes sollen nun- aus aktuellem Anlass- die vom DWD für Deutschland erhobenen, nicht WI-bereinigten Wintertemperaturen mit denen der fast WI-freien Messstation Amtsberg verglichen werden. Winter sind die Monate Dezember, Januar, Februar. Beginnen wollen wir mit den letzten 30 Jahren, also von 1986 bis 2015.
Grafik 4: Die Winter in Deutschland sind in den letzten 30 Jahren trotz des Auf und Ab insgesamt ausgeglichen. Es gibt keinerlei Trend. Die Daten sind die Originaldaten des DWD, also nicht wärmeinselbereinigt. Und in den letzten 30 Jahren hat sich Deutschland wärmend verändert, denn täglich werden 110 ha der freien Fläche überbaut und beheizt. Der Autoverkehr hat enorm zugenommen, genauso der Flugverkehr. Und der heizt den Messstationen an den Landebahnen kräftig ein.
Dem soll nun zum Vergleich die fast WI-freie Klimastation Amtsberg gegenübergestellt sein:
Grafik 5: Die fast WI-freie Klimastation Amtsberg hat eine fallende Trendlinie. Die Winter wurden dort kälter in den letzten 30 Jahren. Die Trendlinie fällt etwa 0,4K in 30 Jahren. Auf ein Jahrzehnt gesehen wäre dies eine Abkühlung von 0,13 K je Jahrzehnt. Behauptet wurde von den Erwärmungsgläubigen natürlich eine Erwärmung und mit gefälschten Computergrafiken die Erwärmung in den Medien verbreitet. Die Realität ist aber die Wetterstation Amtsberg.
Das Ergebnis dürfte auch die Erwärmungsanhänger überraschen. 30 Jahre ist eine Klimaeinheit und zu Messbeginn hatten wir zwei ausgesprochen kalte Winter, während die Winter am Ende eher zu den milden zählen. Der Vorwurf eines „cherry picking“ scheidet also offensichtlich aus.
Können wir das Ergebnis auf Deutschland übertragen? Wir meinen grundsätzlich ja, WI-bereinigt wurden die Winter in den letzten 30 Jahren kälter in Deutschland. Fraglich ist nur, ob der Abkühlungsfaktor von 0,13K/je Jahrzehnt eher Zufall ist. Deshalb betrachten wir nun einen kürzeren Zeitraum. Schließlich begannen die Panikmeldungen über die angeblich vom Menschen verursachte C02-Erwärmung kurz vor der Jahrtausendwende mit den Meldungen, dass nun die C02-Erwärmung einsetzen werde.
Wir wählen deshalb den Zeitraum ab 1995, also die letzten 21 Winter. Wir möchten hervorheben, dass auch 1996 und 1997, also der Beginn des Betrachtungszeitraumes, besonders kalt war, deutschlandweit und in Amtsberg.
Grafik 6: Die letzten 21 Winter waren laut DWD ziemlich ausgeglichen. Die Trendlinie für Deutschland zeigt eine leichte unbedeutende Steigung von 0,1K in 21 Jahren
Und so sehen die letzten 21 Winter im fast WI-freien Amtsberg aus.
Grafik 7: Wieder haben wir in einer fast WI-freien Umgebung eine fallende Trendlinie, diesmal von etwa 0,6 K in 21 Jahren.
Der Wärmeinselunterschied beträgt zwischen Grafik 7 und Grafik 6 beträgt demnach 0,7K in 21 Jahren. Bei aller Vorsicht erhalten wir wiederum die 0,33 K Abkühlung je Jahrzehnt. Weiter oben haben wir betont, dass wir kein Cherry-picking betreiben, da wir stets Anfangsjahre mit kalten Wintern gewählt haben. Das soll im letzten Beispiel unterbleiben.
Wir nehmen die letzten 18 Jahre als Betrachtungszeitraum, auch deshalb, weil in viel kürzeren Zeiträumen die Wärmeinselerwärmung, also die von Menschen durchgeführte erwärmende Landschaftsveränderung noch nicht so groß ist.
Grafik 8: Die Winter wurden in den letzten 18 Jahren in Deutschland deutlich kälter. Erinnern wir uns an die Vorhersagen eines bedeutenden deutschen Klimaerwärmungsmärchenerzählers: Deutschland wird keine Winter mehr erleben. Das Gegenteil ist die Realität.
Grafik 9: Die Trendlinie in Amtsberg ist etwas stärker fallend wir die Deutschlandlinie. In kürzeren Zeiträumen wirken sich die WI-effekte weniger aus als über längere Zeiträume.
Ergebnisse:
1) Wärmeinselbereinigt sinken die Wintertemperaturen bereits seit 30 Jahren in Deutschland. Das zeigt die fast WI-freie Messstation in Amtsberg
2) Bereits anhand der Wintertemperaturen konnten wir zeigen, dass die Wärmeinselerwärmung bei den Messstationen über 20 Jahre hinaus deutliche Wirkungen auf die vom DWD erfassten Temperaturen zeigt.
3) Daraus schließen wir: Bei Betrachtungszeiträumen über 20 Jahre hinaus braucht man einen WI-Korrekturfaktor um zu wissen, welche Zusatzwärme durch die vom Menschen erzeugte Landschaftsänderung erfolgt.
4 )m Großen und Ganzen konnte bereits bei dieser Minimalauswahl an Vergleichen der von uns in Grafik 1 benutzte WI-Korrekturfaktor absolut bestätigt werden. In weiteren Artikeln werden wir dann weitere Jahreszeiten betrachten und weitere Beispiele einfügen.
Es muss betont werden, dass die hier vorgestellten Ergebnisse nicht abschließend sind und einer weiteren Bestätigung durch mehr Messstationen bedürfen. Allerdings hatten wir schon anhand unserer phänologischen Beobachtungen festgestellt, dass die Erwärmung in der freien Landschaft weitaus weniger dramatisch verlief, als von offizieller Seite stets behauptet wird. Näheres dazu unter http://www.eike-klima-energie.eu/climategate-anzeige/wonnemonat-mai-neuerdings-leicht-unterkuehlt/ und http://www.eike-klima-energie.eu/news-cache/der-fruehling-beginnt-in-deutschland-seit-fast-drei-jahrzehnten-etwas-spaeter-warum/
Fazit: Gerade die Station Amtsberg zeigt bereits bei den Wintertemperaturen und über einen viel kürzeren Zeitraum als 125 Jahre, dass der von uns beschriebene flächenhafte WI- Effekt erheblich ist.
Josef Kowatsch, Naturbeobachter und unabhängiger Klimaforscher
Stefan Kämpfe, Diplom- Agraringenieur, unabhängiger Natur- und Klimaforscher
Mit Interesse habe ich Ihre Beiträge zum WI-Effekt gelesen und damit eine erste Antwort auf meine Frage an den DWD erhalten, warum deren Temperatur-Mittelwerte seit Ende der 1980er Jahre ungewöhnlich ansteigen. Auf eine Antwort vom DWD warte ich noch.Nun müsste es doch in Deutschland, aber sicher auch weltweit Messstationen geben, die garantiert keinen WI-Einfluss haben. Helgoland vielleicht, oder Inseln in der Nordsee.Gibt es Erkenntnisse, wie sich die Temperaturen dort im Zeitraum von >30 Jahren entwickelt haben?
schauen Sie mal bbei NASA GISS V2, da können Sie alle Standorte selber filtern. Immer Orte unter 10.000 Einwohner nehmen
#11 Herr Kowatsch:
Sie schreiben:
„[ . . .]Wir haben immer behauptet, dass man bei den DWD-werten über 20 Jahre hinaus einen WI-Korrekturfaktor bräuchte. Diese Behauptung konnten wir im Artikel bei den Wintertemperaturen eindrucksvoll bestätigen. [ . . .] Aber die 0,4 Grad auf 30 Jahre bei den Wintermonaten wäre mal ein guter Anhaltspunkt für weitere Vergleiche.
Halten wir fest: Der WI beträgt beim Vergleich Amtsberg-DWD bei der Jahreszeit Winter über einen Zeitraum von 30 Jahren: WI=0,13 K/je Jahrzehnt.“
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Sehr geehrter Herr Kowatsch (und Herr Kämpfe),
Eindrucksvoll ist es nicht WAS Sie gezeigt haben (besser glauben gezeigt zu haben), eindrucksvoll ist es vielmehr Wie Sie mit breiter Brust und – mit Verlaub – seltsamen Vergleichen (eine Station gegen ein Gebietsmittelwert) Ihren WI-Wert belegen.
Klippeneck als (quasi) WI-freie Station wurde oben erwähnt:
Diese Station liegt abgelegen an einem Segelflugplatz, bei dem die baulichen Veränderungen in den vergangenen 55 Jahren sehr gering waren.
Vergleichen Sie die Mittelwerte vom Klippeneck mit der nur 23km WSW gelegenen DWD-Station Villingen, dann bekommen Sie für die vergangenen 60 Jahre nur eine „Spreizung“ von ca. 0,1°C also weniger als 0,02°C / Jahrzehnt. Die Station Villingen liegt am Stadtrand von Villingen (Einwohner 1955 ca 26800; 1971 ca. 38700), wobei die Bebauung von Villingen sich in den letzten Jahrzehnten entsprechend ausgebreitet hat und damit der WI-Einfluss auf die Werte entsprechend feststellbar sein müsste.
Wenn nun diese Spreizung nicht so groß ist, wie von Ihnen (Herr Kowatsch und Herrn Kämpfe) aufgeführt, so deutet dies doch darauf hin, dass Ihr Ansatz zumindest nicht allgemeingültig ist.
Mir fehlt die Zeit, ähnliches für andere ländliche Stationen durzuführen. Verwundert war ich schon, dass es den „Experten“ hier nicht möglich war Näheres zur Station Klippeneck und deren Daten zu finden.
Versuchen Sie es doch mal unter WESTE beim DWD.
MfG
Vielen Dank für die gegebenen Anregungen und Kritik. Wir halten fest: Es gibt eine menschengemachte Erwärmung über die letzten 125 Jahre, und zwar durch die Ausbreitung der menschengemachten Wärmeinseln zu Wärmeregionen in die freie Landschaft hinein. Mit Amtsberg haben wir nun eine fast WI-freie Station gefunden, mit welcher wir wenigstens seit 1982, also 34 Jahre lang einzelne Monate, die Jahreszeiten, aber auch die Gesamtjahre zwischen den DWD-Stationen und Amtsberg vergleichen können. Wir haben immer behauptet, dass man bei den DWD-werten über 20 Jahre hinaus einen WI-Korrekturfaktor bräuchte. Diese Behauptung konnten wir im Artikel bei den Wintertemperaturen eindrucksvoll bestätigen. Die beiden Trendlinien von Amtsberg und DWD verhalten sich wie eine auseinandergehende Schere, bedingt durch den WI, der in den meisten der 2000 DWD-Stationen schleichend mitwirkt. Bei der Ermittlung der Größe des WI wollen wir allerdings vorsichtig sein, da bei kurzen Zeiträumen ein einziger zusätzlicher Wert die Trendlinien schon stark beeinflussen kann. Aber die 0,4 Grad auf 30 Jahre bei den Wintermonaten wäre mal ein guter Anhaltspunkt für weitere Vergleiche.
Halten wir fest: Der WI beträgt beim Vergleich Amtsberg-DWD bei der Jahreszeit Winter über einen Zeitraum von 30 Jahren: WI=0,13 K/je Jahrzehnt.
Im Artikel „Rückblick auf den Januar 2016“ sehen wir, dass die Einzelmonate des Winters von diesem Richtwert abweichen können. Das entspricht auch unseren vielen früheren Artikeln, wo wir immer darauf hingewiesen haben, dass die Wetterbedingungen, insbesondere die Sonne über die Höhe des WI-entscheiden. Deswegen wäre in einem Folgeartikel der Vergleich der Gesamtjahreswerte DWD-Amtsberg über 30 Jahre interessant.
KLIPPENECK ja da waechst wohl halt nur Gras in der naeheren Umgebung. Und liegt zudem nahe bei Karlsruhe im Suedwesten, doch auf 980 m Hoehe, also ausserhalb des Kessel – also Waermeinsel – von Karlsruhe, wo ja „waermendes“ CO2 vielleicht noch nicht so angekommen ist.
Und das warme Luft aus WI-Karlsruhe dort am Thermometer vorbeigeweht wird kann man da wohl ausschliessen.
Nur muss man hier nicht schon die hoeheren also kaelteren Luftschichten beruecksichtigen? Was Waechst denn da so alles? Ausser Gras und kleine Baeume?
#6: Fred F. Mueller sagt: am Dienstag, 02.02.2016, 21:35
„Lieber Hr. Kämpfe,
es scheint sich um eine kommerzielle Station zu handeln.[. . . ]
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Sehr geehrter Herr Müller,
Wie sie richtig sagen Herr Müller, es scheint, aber es ist nicht so.
DWD Stations-ID 2638
Die Daten können beim DWD problemlos heruntergeladen werden.
MfG
Noch eine kleine Korrektur zur Unterschrift unseres Titelbildes. Das zeigt die Weltzeituhr und nicht die dort befindliche, leider ab den frühen 1990er Jahren mit vielen Datenlücken behaftete DWD- Wetterstation Berlin Alexanderplatz.
@ #5 St. Kämpfe
„die Entwicklung seit den späten 1980ern zu zeigen- ab da sollte ja die angebliche „CO2- Erwärmung“ verstärkt eingesetzt haben.“
Jaja, das wird behauptet, nur ist sowas ziemlich wertlos.
Lassen Sie mir Ihre e-mail-Adresse über Herrn Limburg zukommen. Ich habe da ein paar Leckerbissen aus den USA für Sie im GFDL-ESM2-Grid. Modell versus Realität. Von 1931 bis 2010.
xf13@web.de
@ # 5 Stefan Kämpfe
Lieber Hr. Kämpfe,
es scheint sich um eine kommerzielle Station zu handeln. Gehen Sie mal auf Meteocentrale.ch, dann ein wenig rumsuchen.
Mfg
@#4: Würde ich gerne machen, aber im Verzeichnis des DWD auf dem CDC- Server konnte ich diese nicht finden. Wie kommt man an Daten dieser Station? im übrigen haben wir mittlerweile mit Zwönitz und Schneifelforsthaus zwei weitere WI- arme Stationen gefunden, die den WI- Effekt bestätigen, wenngleich etwas schwächer, als mit Amtsberg.
@#3: Prinzipiell haben Sie nicht ganz unrecht, zumal die Wintertemperaturen von allen Jahreszeiten am stärksten schwanken. Ich bevorzuge auch eher längere Reihen. Hier ging es aber darum, die Entwicklung seit den späten 1980ern zu zeigen- ab da sollte ja die angebliche „CO2- Erwärmung“ verstärkt eingesetzt haben. Und dann ist da ja noch die Sache mit den Jugenderinnerungen vieler Menschen. Ja, die wilden späten 1980er und frühen 1990er sind für Statistiker noch nicht lange her- doch waren damals die Winter wirklich kälter oder alles besser? Dieses Klischee haben wir widerlegt.
Grüße und schönen, milden Restwinter noch
Stefan Kämpfe
Schauen Sie sich mal die Wetterstation KLIPPENECK an. Da hat sich garantiert nicht viel verändert seit Urzeiten.
„Die Trendlinie fällt etwa 0,4K in 30 Jahren. Auf ein Jahrzehnt gesehen wäre dies eine Abkühlung von 0,33 K je Jahrzehnt.“
Da stimmt was nicht.
Bei einer Variabilität von 6,7 K und einem Zeitintervall von 30 oder weniger Jahren sollte man es grundsätzlich bleiben lassen irgendwelche Trendlinien (linerae Regression oder polynomische) einzuzeichnen. Die multidekadischen Schwankungen der Ozeanoberflächentemperaturen haben längere Perioden, als diese Intervalle. Gleiches gilt für die mit der NAO und AO gekoppelten Auswirkungen, wie die Atlantische (+ pazifische) Blockierung. Die bestimmen ohne jeden Zweifel die jeweils jahrszeitlichen und jährlichen Mitteltemperaturen nebst Extrema. Man muß nicht jeden Unfug, den die Verfechter der CO2-Hypothese zu ‚Beweiszwecken‘ erfinden und präsentieren nachmachen.
Korrelationen und Trends sind notwendige Bedingungen, aber niemals hinreichende. Die Regressionskurven der Abb. 1 und 2 sollten durch eine Spektralanalyse ersetzt werden. Dann würde auch klar, daß es sich um langfristige Schwingungen des schwingungsfähigen Systems Erde (Gebirge!)-Ozean-Atmosphäre handelt.
Desweiteren könnte der WI-Effekt auch besser heraudgerechnet werden.
Danke fuer das Bild. Nicht das also hier der Baumbestand zugenommen hat, aber die Baeume ringsherum sind ja nun bestimmt groesser geworden.
Nicht, dass die Verminderung der Temperatur dadurch zustande gekommen ist, weil Pflanzen kuehlen und je groesser also staerker vermoegen sie dies. Insbesondere zu Zeiten deren Wachstum also im Fruehling und im Sommer. Welcher Temperaturen ja hier insbesondere fuer die Steigung der Regressiongeraden verantwortlich dargstellt werden.
Und wenn es schon um 10tel Grad geht, wie sieht es aus mit der Skalierung der Messapparatur, laesst diese Ablesen auf 10tel Grad zu?