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Umweltatlas Berlin

04.02 Langjähriges Mittel der Lufttemperatur 1961-1990 (Ausgabe 2001)

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Methode

Aufgrund der unterschiedlichen Datenlage wurde die Berechnung des langjährigen Temperaturmittels für West-Berlin und Ost-Berlin/Umland getrennt, aber mit weitgehend entsprechenden Berechnungsschritten durchgeführt. Da für Ost-Berlin und Umland alle Berechnungsschritte durchlaufen werden mußten, soll die Vorgehensweise an diesem Beispiel kurz geschildert werden.

Von zentraler Bedeutung bei den verschiedenen Berechnungsschritten ist die Zuordnung der einzelnen Meßpunkte nach der (Bebauungs-) Struktur ihrer Umgebung zu kontinuierlich messenden Klimastationen und die Annahme, daß sich der Temperaturverlauf an der Klimastation auf den Meßpunkt abbilden läßt.

Anhand dieser Zuordnung konnten in einem ersten Schritt die verschiedenen Messungen einer Fahrt synchronisiert, d. h. auf einen Zeitpunkt bezogen werden (von Stülpnagel 1987). Anschließend wurden die Ergebnisse der Meßfahrten meßpunktweise gemittelt. Zur Gewichtung der einzelnen Fahrten ging dabei die langjährige Windstatistik von 1950 bis 1970 von Berlin-Dahlem ein (Riemer 1971): Über die Windrichtung zum Bezugszeitpunkt jeder Fahrt und ihrem Anteil an allen Windrichtungen im langjährigen Mittel wurde die dazugehörige Lufttemperatur bei der Mittelwertbildung gewichtet.

Auch die Hochrechnung dieser Ergebnisse auf das Jahresmittel 1991/92 erfolgte wieder über die den Meßpunkten zugeordneten Klimastationen. Da an den Klimastationen die Temperaturmessung 1991/92 kontinuierlich erfolgte, war hier für jeden beliebigen Zeitraum eine Mittelwertbildung möglich. Für die Hochrechnung der Mittelwerte an den Meßpunkten wurden für die Klimastationen jeweils ihr Jahresmittel und der den Meßpunkten zeitlich entsprechende Mittelwert benötigt. Unter der Annahme, daß die Standorte der Meßpunkte sich wie die zugeordneten Klimastationen verhalten, wurde die an der Station zwischen diesen beiden Werten ermittelte Differenz auf die zugeordneten Meßpunkte übertragen. In Abbildung 3 ist diese Vorgehensweise schematisch wiedergegeben.

Abbildung 3
Abb. 3: Ablaufschema zur Berechnung des Jahresmittel Juni 1991 bis Mai 1992 am Beispiel zweier Meßpunkte einer Meßroute

Im Anschluß daran fand die entsprechende Einarbeitung der Meßfahrtergebnisse des Berliner Umlandes statt. Damit konnten in einem ersten Schritt für den Ostteil und das Umland für jeden Meßpunkt die Jahresmitteltemperaturen von Juni 1991 bis Mai 1992 festgestellt werden (SenStadtUm 1993e).

Langjähriges Mittel

Der nun notwendige Übergang zum langjährigen Mittel von 1961 bis 1990 bzw. für den Westteil der Stadt die Umrechnung vom Mittel der Jahre 1961 - 80 auf 1961 - 90 ließ sich nur mit Hilfe der zwei langjährig betriebenen Stationen Dahlem und Tempelhof verwirklichen:

West-Berlin

An diesen beiden Stationen lag das langjährige Mittel von 1961 bis 1980 um 0,2 °C niedriger als das neu errechnete von 1961 bis 1990 (Institut für Meteorologie der FU-Berlin 1981 - 90 und DWD 1981 - 90). Zur Anpassung des langjährigen Mittels im Westteil auf den neuen Zeitraum wurde davon ausgegangen, daß diese Differenz von 0,2 °C für alle westlichen Meßpunkte des Meßnetzes gilt und damit eine allgemeine Erhöhung um diesen Differenzbetrag gerechtfertigt ist. Nur an Forststandorten wurde aufgrund der Ergebnisse zweier seit 1986 im Grunewald betriebener Meßstationen keine Veränderung vorgenommen.

Ost-Berlin

Die Berechnung der langjährigen Temperaturwerte in Ost-Berlin und dem näheren Umland auf der Basis der für 1991/92 errechneten Mittelwerte erfolgte differenziert nach drei verschiedenen Nutzungstypen. Hierfür wurden Klimastationen ausgewählt, die aufgrund mehrjähriger Messungen eine geeignete Datenbasis für die Ermittlung der Hochrechnungsfaktoren darstellten. Dies war die Station im Großen Tiergarten stellvertretend für Park-/Waldstandorte und die Station Alexanderplatz, die als repräsentativ für dichte Bebauung angenommen wurde. Für beide Stationen lag eine 5jährige Meßreihe zwischen 1975 und 1980 vor. Unter der Annahme, daß sich diese Stationen zwischen den Langzeitstationen Dahlem und Tempelhof in dem Zeitraum 1975 - 80 genauso einordnen wie im langjährigen Mittel, konnte für Tiergarten und Alexanderplatz das langjährige Mittel gebildet werden. Der Unterschied dieses Mittels zum Jahresmittel 1991/92 wurde dann für die Hochrechnung an den zugeordneten Meßpunkten genutzt. Abbildung 4 zeigt am Beispiel der Station Alexanderplatz und der Meßpunkte dichter Bebauung die prinzipielle Vorgehensweise.

Abbildung 4
Abb. 4: Ablaufschema zur Berechnung des langjährigen Mittels am Beispiel der Station Alexanderplatz für Standorte dichter Bebauung

Aus diesem Verfahren ergab sich für die Hochrechnung an Park- und Waldstandorten ein langjähriges Mittel, daß um ca. 1,3 °C unter dem Jahresmittel von 1991/92 liegt; für Standorte in dichter Bebauung betrug dieser Unterschied ca. -0,8 °C. An der Langzeitstation Dahlem, die den dritten Nutzungstyp, lockere Bebauung, repräsentierte, lag das 30jährige Mittel direkt gemessen vor und um ca. 1,0 °C unter dem Jahresmittel 1991/92. Für den Ostteil und die Umgebung der Stadt wurden damit für die Hochrechnung auf das 30jährige Temperaturmittel verstärkt nutzungsbezogene Werte herangezogen. Die Interpolation der Einzelwerte auf die Fläche erfolgte manuell.

Aktualisierung auf den Datenstand 2000

Die Aktualisierung der Karte auf den Flächennutzungsstand 2000 wurde in mehreren Teilschritten vorgenommen. Zunächst wurden die Stations- und Messfahrtergebnisse zeitkorrigiert. Nach einer Aufbereitung dieser Rohdaten wurde eine Skalierung der Temperaturwerte durchgeführt. Ziel war hierbei die Erstellung eines einheitlichen Vergleichsmaßstabes, um die aktuellen Daten der Stationen und Messfahrten in die vorhandene Datenbasis von 1993 einordnen zu können. Anhand der Referenzstation Dahlem konnte die Temperatur des Untersuchungszeitraumes mit den entsprechenden langjährigen Werten verglichen werden.
Für Bereiche mit veränderten Nutzungsstrukturen gegenüber 1993, die nicht von den Messungen erfasst werden konnten, wurde eine Aktualisierung aufgrund von Ähnlichkeitsanalysen durchgeführt.

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