Die Zufallsentdeckung eines Agrarwissenschaftlers aus Münster deutet nun an, dass der Regen in Deutschland und anderen Teilen Europas in gewissen Monaten einem bislang verborgen gebliebenen Muster folgt. Im Rahmen der Agrarberatung durchforstete Ludger Laurenz die jahrzehntelangen Niederschlagsaufzeichnungen der Wetterstation Münster, wobei ihm besonders im Februar ein ständiges Auf und Ab im 11-Jahresrythmus auffiel. Nach eingehender Prüfung war klar, dass der Rhythmus eng mit der Aktivität der Sonne korrelierte, dem gut dokumentierten 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus.

Laurenz tat sich daraufhin mit zwei Kollegen zusammen, um zu überprüfen, inwieweit das beobachtete Muster aus Münster in anderen Teilen Deutschlands und Europas reproduzierbar ist und ob das Phänomen auch in anderen Monaten existiert. Horst-Joachim Lüdecke von der Hochschule HTW des Saarlandes besorgte sich daraufhin die gesammelten Niederschlagsdaten Europas seit Beginn des 20. Jahrhunderts. Der emeritierte Physiker entwickelte einen Rechner-Algorithmus, mithilfe dessen die Ähnlichkeit der Veränderungen im Regen und der Sonnenaktivität bestimmt wurde. Alle 39 europäischen Länder und alle 12 Monate eines Jahres wurden über insgesamt 115 Jahre anhand mathematischer Korrelationen quantifiziert.

Um mögliche Verzögerungseffekte mit einzuschließen, wurden die Datenreihen von Regen und Sonnenflecken dabei auch systematisch auf Verschiebungen hin überprüft. Dazu wurden die Zeitreihen wie Kämme zeitlich gegeneinander schrittweise verschoben und die jeweilige Veränderung des Korrelationsmaßes notiert. Die auf diese Weise erhaltenen mehrdimensionalen Daten wurden vom Geowissenschaftler Sebastian Lüning auf systematische Trends hin ausgewertet und kartographisch visualisiert. Lüning ist mit dem schweizerischen Institut für Hydrographie, Geoökologie und Klimawissenschaften (IFHGK) assoziiert und hat sich auf die Erforschung solarer Klimaeffekte spezialisiert.

Die auskartierten Ergebnisse zeigen, dass die ursprünglich in Münster entdeckte Verknüpfung von Februar-Niederschlägen und der Sonnenaktivität für weite Teile Mitteleuropas und Nordeuropas Gültigkeit und dort sehr hohe statistische Signifikanz besitzt. In Richtung Südeuropa schwächt sich die Korrelation hingegen deutlich ab. Die statistische Untersuchung konnte zudem systematische Phasenverschiebungen über den Kontinent hinweg nachweisen. In Deutschland und Nachbarländern waren die Februar-Niederschläge jeweils besonders gering, wenn die Sonne vier Jahre zuvor sehr stark war. Die Verzögerung scheint über die langsame Tiefenzirkulation des Atlantiks zustande zu kommen, wie frühere Arbeiten andeuten. Auf Basis des statistisch-empirisch ermittelten Zusammenhangs lässt sich nun auch der besonders niederschlagsarme Februar 2018 in Deutschland erklären, der einer besonders hohen Intensitätsspitze der Sonnenaktivität Anfang 2014 folgte.

Ähnliche Zusammenhänge zwischen Regen und Sonnenaktivität ließen sich in abgeschwächter Weise auch in einigen anderen Monaten feststellen, insbesondere im April, Juni und Juli, was einen Großteil der Vegetationsperiode in Mitteleuropa ausmacht. Es entstand ein komplexes Bild des Zusammenspiels von Sonne und Regen in Europa, welches deutliche Trends über 1000 km hinweg erkennen ließ und von Monat zu Monat teils stark variierte. Die Studie erhärtet damit das Konzept einer solaren Beteiligung an der europäischen hydroklimatischen Entwicklung, was sich bereits aus einer ganzen Reihe von lokalen Fallstudien anderer Autoren angedeutet hatte. Der genaue Mechanismus, mit dem das Sonnensignal Einfluss auf die Niederschläge nimmt, ist jedoch noch weitgehend unklar und erfordert weitere Forschungsbemühungen.

Der nun erstmals flächenmäßig über Europa auskartierte solare Niederschlagseffekt eröffnet neue Möglichkeiten für eine verbesserte Mittelfrist-Vorhersage von Niederschlägen. Insbesondere die Landwirtschaft, aber auch die Abwehr von Extremwetterschäden im Zusammenhang mit Starkregen und Dürren könnten davon profitieren. Nächster Schritt bei der Verfeinerung der Vorhersagemethodik ist eine genauere Quantifizierung von Effekten durch atlantische Ozeanzyklen, die für das Regengeschehen speziell in Westeuropa ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.

Originalpublikation

Ludger Laurenz, Horst-Joachim Lüdecke, Sebastian Lüning: Influence of solar activity on European rainfall. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 185 (20129) 29-42, doi: 10.1016/j.jastp.2019.01.012

Das pdf kann bis Ende März 2019 kostenlos unter der folgenden URL abgerufen werden: https://authors.elsevier.com/a/1YXWZ4sIlkiVhv

Dieser Beitrag ist zuerst erschienen online: Institute for Hydrography, Geoecology and Climate Science, Hauptstraße 47, 6315 Ägeri, Schweiz  (IFHKG): https://www.ifhgk.org/aktuelle-forschung-science-news/

 

Wieviel „weiß“ das Wetter von der Vergangenheit?

Wer sich nur etwas mit Niederschlag beschäftigt, merkt schnell: Niederschlag hat wenig „Gedächtnis“, aber eine unglaubliche Varianz. Vor allem „entsetzt“ immer neu, wie oft Extremwerte ohne jegliche „Vorwarnung“ – also ohne den geringsten Trend oder Vorankündigung auftreten. Manchmal meint oder ahnt man, Zyklen zu erkennen, doch auch das ist selbst in über 100 Jahre langen Verläufen schwierig. Anbei zum Niederschlag Beispielverläufe deutscher Messstationen:

Der Gesamtniederschlag Deutschland zeigt, dass nach einem leichten Anstieg der 30jahre Mittelwert wieder den Wert von 1881 erreicht hat und die Projektionen zeigen an, dass bis zum Jahr 2100 nichts Spektakuläres zu erwarten ist, allerdings auch keine Projektion den aktuellen Mittelwert „vorhersagen“ konnte. All das wundert, denn mit der zunehmenden Wärme soll es doch viel mehr regnen und dieser auch noch zunehmen.

Nun hat es in den Alpen stark geschneit. Und Schnee ist nichts anderes als gefrorener Niederschlag. Und alle „Welt“ wundert sich, wie das passiert, wo sich doch niemand der Alpenbewohner an „so viel Schnee“ erinnern kann:
Hannoversche Allgemeine: [1] … Schulfrei wegen Schneefalls ist in der Region nicht normal. „Das habe ich in meinen 38 Jahren noch nicht erlebt. Auch meine Mutter kann sich nicht an eine solche Situation erinnern“, sagt die 38-Jährige …

Da mag diese 38jährige mit viel Klimaerfahrung Recht haben: Früher wurde nicht so schnell der Katastrophenfall ausgerufen. Und es gab auch nicht so viele (zu flache) Dächer im Alpenraum, die bei Schneefall erst einmal mühselig geräumt werden müssen, weil die Schneelastfähigkeit schon vorsorglich für die simulierte Klimawandel-Minderbelastung ausgelegt wurde.

Neutrale Fachpersonen befragt man vorsichtshalber nicht, um nicht versehentlich eine andere Auskunft zu bekommen, die nicht in den notwendigen Mainstream passt:
AIGNER, Günther; GATTERMAYR, Wolfgang; ZENKL, Christian (201 8): Die Winter in Tirol seit 1895. Eine Analyse amtlicher Temperatur- und Schneemessreihen. www.zukunft-skisport.at.
Darin wurde festgestellt (Zitierung aus dem Abstrakt):
… Bei Betrachtung der amtlichen Messdaten sind die klimatologischen Rahmenbedingungen für den alpinen Wintersport in Tirol nach wie vor sehr günstig. Über die letzten 50 Jahre sind die Wintertemperaturen auf Tirols Bergen statistisch unverändert. Betrachtet man lediglich die letzten 30 Jahre, so sind die Winter in diesem Zeitraum sogar deutlich kälter geworden – um 1,3 Grad Celsius.
Die längsten Schneemessreihen aus den Tiroler Wintersportorten zeigen über die vergangenen 100 Jahre insgesamt keine signifikanten Trends. Weder die jährlich größten Schneehöhen noch die jährliche Anzahl der Tage mit Schneebedeckung zeigen markante Veränderungen. Bei isolierter Betrachtung der letzten 30 Jahre bleiben die jährlich größten Schneehöhen und die Neuschneesummen relativ stabil, während die Anzahl der Tage mit Schneebedeckung leicht abgenommen hat.
Auffallend ist die hohe Variabilität der einzelnen Winter. Die Spannweiten in den Messreihen sind beachtlich – vor allem bei den jährlich größten Schneehöhen. Insgesamt zeigt sich, dass die winterlichen Schneeverhältnisse primär vom Auftreten der entscheidenden Großwetterlagen abhängen und nur mäßig mit dem Temperaturniveau korrelieren. Auch relativ milde Winter können sehr schneereich sein. Diese unvorhersehbare Dynamik der Großwetterlagen dominiert das Wetter und Klima im Alpenraum.
… Ein klimabedingtes Ende des alpinen Wintersports ist nach der Auswertung der amtlichen Messdaten nicht in Sicht …

Loben muss man diesmal den DWD. Er hat sich diesmal getraut, das von anderen Stellen verkündete „Klimaextrem“ gerade zu rücken: (DWD) … im Berchtesgadener Land türmt sich der Schnee momentan maximal 85 bis 150 cm hoch auf, rin Ereignis, das es alle zwei bis 15 Jahre gibt. Lediglich einige Messstationen wie Ramsau-Schwarzeck/Schmuck und Bischofswiesen-Oipl, erreichten Werte u die 200 cm und damit ein Ausmaß an Schneefällen, wie es nur alle 30 bis 50 Jahre vorkommt. Nur einige, wenige Stationen erreichten wirklich Rekordwerte …Insgesamt kann ds Ereignis zwar als ungewöhnlich, aber nicht als außergewöhnlich eingetugt werden … auch die täglichen Neuschneemengen von 30 bis 50 Zentimertern kämen alle fünf bis zehn Jahre vor. Deutlich seltener ist es allerdings, dass solche Mengen an zwei bis drei Tagen nacheinander fallen ...

„Klimareporter“, die berühmte Alarmistenseite der Regierungsberaterin wusste aber sofort:
Klimareporter, 11. Januar 2019: Klimawandel könnte Schneechaos begünstigen
Klimaexperten schließen einen Zusammenhang zwischen dem Schneechaos in Bayern und den globalen Klimaveränderungen nicht aus.
Eine Fachperson vom PIK (und Mojib Latif) wusste auch, warum das so ist:
Hannoversche Allgemeine: [1] … Doch wieso kommt plötzlich so viel Schnee auf einmal? Peter Hoffmann, Meteorologe am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), spricht von „ungewöhnlich massiven Niederschlagsmengen“. „Die Niederschläge, die uns im Sommer gefehlt haben, werden jetzt im Winter ausgeglichen.“ Weil die Meere aufgrund des langen heißen Sommers noch verhältnismäßig milde Temperaturen aufwiesen, käme es darüber zu einer starken Verdunstung, so Hoffmann. Die derzeitige Wind- und Strömungslage transportiere die Feuchtigkeit in Richtung Süden.

Doch „die (wetterrelevanten) Meere“ haben derzeit gar keine verhältnismäßig milden Temperaturen

Sagt Herr Hoffmann vom PIK. Auch hierzu eine ergänzende Nachschau, ob der Winter „weiß“, wenn es im Sommer zu wenig Niederschlag gab und diesen Niederschlagsmangel dann, wie es das PIK „weiß“ pflichtgemäß ausgleicht.

Zuerst einmal der Niederschlag Sommer betrachtet. Es wird einige überraschen, dass der Sommerniederschlag deutlich höher ist als der Winterniederschlag und keinen signifikanten Trend, aber Zyklen ausweist:
-Die lineare Regression von 1882 bis 2018 zeigt eine kaum erkennbare – innerhalb der Messungenauigkeit liegende – Verringerung des Sommerniederschlags von 250 auf 240 mm (ohne das Trockenjahr 2018 ist es noch weniger)
-Der 30-Jahre Mittelwert traf 2018 genau den Normalwert (Mittelwert des kalten Zeitraums 1961-1990)
-Die lineare Regression von 1976 bis 2018 zeigt eine deutlichere Erhöhung des Sommerniederschlags von 230 auf 247 mm (trotz dem letzten Trockenjahr)
Keine Spur davon, dass die Sommerniederschläge weniger würden, sondern über den letzten, meteorologisch wichtigen 30jahre-Zeitraum hinaus sogar ein Anstieg.
Macht nichts, simulieren lässt sich das Gegenteil:
Bildungsserver wiki: Klimaprojektionen Deutschland
… Bei den Jahreszeiten zeigen jedoch besonders die Sommer- und Wintermonate deutliche Veränderungen. Die Sommer werden in Zukunft deutlich trockener, die Winter feuchter.

Beim Winter sieht man im Langfristverlauf einen Anstieg des Niederschlags. Allerdings nimmt der Winterniederschlag ausgerechnet seit dem „ganz schlimmen“ Klimawandeleinfluss nach 1950 ab!
-Die lineare Regression von 1882 bis 2017 zeigt eine Erhöhung des Winterniederschlags von 150 mm auf 190 mm
-Die lineare Regression von 1976 bis 2017 zeigt eine Verringerung des Winterniederschlags von 198 mm auf 185 mm
Und damit zeigt die Natur wieder das Gegenteil der berichteten Simulationsergebnisse!

Nun melden die Klimawandelfachpersonen, dass es im Sommer trocken wird, wie es der letzte Sommer (angeblich) bewiesen hat. Deshalb der direkte Vergleich vom Niederschlag Sommer zum Niederschlag Winter.
– Die lineare Regression von 1882 bis 2017 zeigt eine Verringerung des anteiligen Sommerniederschlags von 61 auf 57 %
– Die lineare Regression von 1976 bis 2017 zeigt eine Erhöhung des anteiligen Sommerniederschlags von 52 auf 62 %
Keine Spur davon, dass die Sommerniederschläge weniger werden oder sich überhaupt signifikant verändern würden.

Zur Fragestellung, ob der Winter „weiß“, dass der Sommer regenarm war

Bisher wissen wir, dass es im Sommer mehr Niederschlag hat als im Winter. Daraus könnte man folgern, dass der Winter „weiß“, wenn es im Sommer viel geregnet hat und seinen Niederschlag „zurückdreht“. Es wäre eine logische Kausalität, die allerdings nicht stimmen muss, denn es könnte ja sein, dass es im Winter einfach generell weniger regnet.
Nun erfuhr man vom Klima(Alarm)allwissenden PIK, dass es im Winter zusätzlich regnet, wenn es im Sommer besonders wenig geregnet hat.

Wie erfährt man nun vom Winter, ob er das wirklich macht?
Die Ermittlung über den Gesamtniederschlag bringt nichts, denn der ist immer 100 %. Rein mathematisch bedingt muss auf wenig Sommerniederschlag der Rest zu 100 % folgen. Deshalb der Versuch mit den folgenden Kriterien:
Ein niederschlagsarmer Sommer ist einer mit deutlich weniger als seinem 30jährigen, gleitenden Mittelwert. Der Winter „reagiert“ darauf, wenn er danach überproportionalen Niederschlag im Verhältnis zum 30jahre, gleitenden Mittelwert vom Sommer+Winterniederschlag generiert.

Anbei eine darauf aufgebaute Test-Versuchsreihe:
Zuerst die Datenbilder für den Sommer- und den Winterniederschlag:

Test A
Nach sehr regenarmen Sommern wie etwa 2018 soll der Winterniederschlag besonders aktiv sein.Dazu die Testannahmen:
– Der Sommerniederschlag erreicht maximal 68 % von seinem Mittelwert (Bild 8).
– Ein „Wintergedächtnis“ wird angenommen, wenn der folgende Winterniederschlag mindestens den 30jahre gleitenden Mittelwert vom Niederschlag Sommer+Winter erreicht.
Testergebnis A:

Die Auswertung von Test A zeigt ein stark negatives Ergebnis. Nach sehr geringem Sommerniederschlag folgt nur in einem von 6 Ereignissen ein Winterniederschlag, der wenigstens den Mittelwert Sommer+Winter erreicht.

Nun eine Wiederholung mit erleichterten Bedingungen (ohne Bild):
– Der folgende Winterniederschlag muss nur noch wenigstens 90 % vom Mittelwert erreichen.
– Das Testergebnis zeigt mit zwei positiven von insgesamt 6 Ereignissen immer noch ein stark negatives Ergebnis

Test B
Das gleiche mit nochmals erleichterten Bedingungen:
– Der Sommerniederschlag erreicht maximal 76 % von seinem Mittelwert. Ein „Wintergedächtnis“ wird angenommen, wenn der folgende Winterniederschlag wieder mindestens den Mittelwert Sommer+Winter erreicht.

Die Auswertung von Test B zeigt wieder ein stark negatives Ergebnis. Nach geringem Sommerniederschlag folgt nur in zwei von 10 Ereignissen ein Winterniederschlag, der wenigstens den Mittelwert erreicht.
Nun mit nochmals erleichterten Bedingungen:

Test C
– Der Sommerniederschlag erreicht maximal 84 % von seinem Mittelwert. Ein „Wintergedächtnis“ wird wieder angenommen, wenn der folgende Winterniederschlag mindestens den Mittelwert Sommer+Winter erreicht.

Wieder ist das Ergebnis negativ und zwar sehr drastisch.

Fazit:
In der wahren Natur „weiß“ der Winter in Deutschland nicht, wenn der Sommer wenig Niederschlag hatte.

Letzter Versuch, ob das PIK doch noch (irgendwo) Recht haben könnte

Vielleicht war die bisherige Sichtung zu engstirnig und die Angabe der PIK-Mitarbeiter bezogen auf die Jahreszeiten Sommer und Winter nur unpräzise. Als Laie denkt man ja nicht immer so wissend, wie Fachpersonen. Deshalb noch eine Sichtung unter der Einbeziehung von Frühling und Herbst.

Zuerst wieder die Gesamtsicht auf das Niederschlagsverhältnis. Und wieder stellt man fest, dass die Sommerhälfte keinesfalls austrocknet und auch kein Trend dazu erkennbar ist. Wieder widersprechen die Messwerte den Simulationen!

Test D:

Die Testannahmen:
– Die Niederschlagssumme von Frühling und Sommer erreichen maximal 68 % vom ihrem 30jahre Mittelwert.
– Ein „Herbst+Wintergedächtnis“ wird angenommen, wenn deren folgender Niederschlag mindestens den 30jahre-Mittelwert aller 4 Jahreszeiten erreicht.
Testergebnis D:
– 44 mal positiv,
– 43 mal negativ
Ein positives Ergebnis ist zwar wesentlich häufiger geworden, bleibt statistisch aber ein reiner Zufall, da die Genauigkeit eines Würfelwurfs von 50 % nicht überschritten wird..

Viel schlechter wird das Ergebnis, wenn man den Anspruch geringfügig erhöht und beispielsweise für Herbst+Winter das 1,1fache fordert. Dann ist das Ergebnis nur noch 12 mal positiv, aber 75 mal negativ.

Fazit
Nach diesen orientierenden Analysen muss man nicht nur anhand der vorhergehenden Meeres-Temperatur-Sichtungen, sondern ergänzend auch anhand der Ereignisauswertungen ganz stark bezweifeln, dass die Angabe von Herrn Hofmann und von Herrn Rahmstorf (beide PIK) über das „Niederschlags-Wintergedächtnis“ zutreffen.
So viel zu den schnellen Erklärungen von oft abgefragten „Standardexperten“, die zwar plausibel klingen, nur leider nicht den in der Natur gemessenen Vorgängen entsprechen.
Nun kann man zur Belegung des „Wintergedächtnisses“ noch viele andere und „wissenschaftlich fundiertere“ Kriterien ansetzen. Vielleicht macht es das PIK noch und belegt seine These wirklich anhand von Messergebnissen. Der Autor ist gespannt.

Man würde sich wünschen, dass die aktuell in Deutschland medial in allen Medien hochgehypten, klimademonstrierenden Schüler*innen – welche teils sogar von ihren Schulen dazu animiert werden – statt stolz darauf zu sein, auf Wissen zu verzichten, angeleitet würden, sich erst einmal das fehlende anzueignen, um nicht jeder Agitation blind hinterherzulaufen.
In dem Fall hätten die Schüler*innen – und deren agitativen Vorbilder – aus der Geschichte wirklich etwas gelernt.

Quellen

[1] Hannoversche Allgemeine 08.01.2019: Schneechaos: „Das habe ich in 38 Jahren nicht erlebt“

[2] EIKE 18.04.2018: Beeinflussungen durch Starkregen nehmen in Deutschland nicht zu. Mit schlecht angewandter Statistik lässt sich aber das Gegenteil „zeigen“ (Teil 2)

[3] EIKE 18.04.2018: Beeinflussungen durch Starkregen nehmen in Deutschland nicht zu. Mit schlecht angewandter Statistik lässt sich aber das Gegenteil „zeigen“ (Teil 1)

[4] ScienceScepticalBlog, 16. Januar 2019: Stefan Rahmstorf: Die Nordsee war um 1-2°C wegen des Klimawandels zu warm, deshalb brachten Nordwinde Schneerekorde!

[5] EIKE 30.12.2017: Ohne den Klimawandel hätte das gleiche Wetter nicht so schlimme Folgen…

[6] EIKE 07.08.2017: Meerespegelanstieg: Europa kann nicht alle (vor Klimawandel-Desinformation) schützen T1 (2)