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Geschichte | Geographie | Wirtschaft | Gesellschaft
Valeria Gempeler, 2002 | Pfeffingen, BL
Die Schweiz ist besonders stark vom Klimawandel betroffen, wie die neusten Veröffentlichungen des Bundesamts für Umwelt bestätigen. Die steigenden Temperaturen und Hitzeperioden sind oft diskutierte Folgen des Klimawandels. Die Auswirkung auf den Niederschlag, welche mithilfe von langjährigen Niederschlagsmessreihen untersucht wird, ist mit grösserer Unsicherheit behaftet. Diese Arbeit befasst sich mit der Auswertung von zwei privaten Niederschlagsmessreihen und untersucht, ob eine Veränderung im jährlichen und saisonalen Niederschlag stattgefunden hat. Zudem wird der Stellenwert von privaten Niederschlagsmessungen analysiert und diskutiert.
Fragestellung
Anhand privater Niederschlagsmessungen der Standorte Aesch (BL) von 1980 bis 2020 und Steffisburg (BE) von 1953 bis 2020 wurde untersucht, ob sich der Klimawandel auf die saisonale und jährliche Niederschlagsmenge auswirkt.
Methodik
Nach der Digitalisierung der Messreihen wurden diese zur Validierung mit naheliegenden Messstationen der MeteoSchweiz verglichen. Die Reihe Aesch wurde mit Basel/Binningen und Steffisburg mit Thun verglichen. Somit wurden die Niederschlagswerte in den regionalen Kontext gesetzt und gleichzeitig auf Inhomogenitäten untersucht. Weiter dienten eine Doppelsummenanalyse und eine Analyse des Messstandorts in Aesch und Steffisburg zur Überprüfung auf Messfehler. Nach dem Überprüfen der Qualität konnte die Trendanalyse mit dem Mann Kendall Test erfolgen. Niederschlagstrends hängen stark von der betrachteten Periode ab. Deshalb wurden verschiedene Perioden untersucht und auch solche, welche an beiden Stationen übereinstimmen (1980-2020). In Steffisburg wurde zusätzlich die gesamte Messreihe 1953-2020 ausgewertet. Zudem wurden die mittleren Niederschläge der Normperioden 1961-1990, 1981-2010 und 1991-2020 miteinander verglichen. Zum Abschluss wurden die Resultate mit einem Meteorologen und einem Gewässerexperten besprochen.
Ergebnisse
Die Doppelsummenanalyse zeigte keine Inhomogenität für Aesch. In Steffisburg wies ein Knick auf eine Inhomogenität im Winterhalbjahr hin, aufgrund derer seit 1999 mehr Niederschlag gemessen wurde. In Aesch wurde signifikant mehr Niederschlag im gesamten Jahr (14%) und im Winter (22%) als in Basel/Binningen gemessen. Bei Steffisburg und Thun besteht kein signifikanter Unterschied, auch wenn in Steffisburg 1-6 % mehr Niederschlag gemessen wurde. Die Trendanalyse im Zeitraum 1980-2020 ergab für Aesch und Steffisburg keinen signifikanten Trend. Hingegen zeigten in Steffisburg von 1953-2020 der Frühling- und Jahresniederschlag eine signifikante Zunahme. Die Auswertung der Normperioden ergab an beiden Stationen, ausgenommen im Frühling, eine geringe Zunahme. Signifikant ist dabei nur die Zunahme von 16 % im Herbst in Steffisburg, beim Vergleich von 1961-1990 mit 1991-2020.
Diskussion
Für eine Interpretation zur Aussagekraft der Messreihen muss die Messqualität beurteilt werden. Die signifikanten Unterschiede von Aesch zu Basel/Binningen sind vermutlich auf die orographische Lage zurückzuführen, zumal die Messreihe Aesch keine Inhomogenität aufweist. Steffisburgs Messwerte im Vergleich zu Thun können durch die erhöhte Lage erklärt werden, jedoch weist die Inhomogenität auf einen möglichen Messfehler hin. Es konnte erkannt werden, dass der Frühlings- und Jahresniederschlag in Steffisburg seit 1953 zunehmen. Der Vergleich der Normperioden zeigte eine Zunahme des Herbstniederschlags. Die Interviews ergaben, dass auch wenn keine wesentliche Zu- oder Abnahme der Niederschlagsmenge erkennbar ist, eine Veränderung im Niederschlag stattfindet. So häufen sich längere Trockenperioden und intensivere Niederschläge. Die erwärmte Atmosphäre kann mehr Wasserdampf aufnehmen und ist energiereicher. Mit zunehmenden Temperaturen können Niederschläge weiter zunehmen und Starkniederschläge werden häufiger auftreten. Stabile Wetterlagen über Europa führen in Zukunft zu Dürren oder langanhaltenden Niederschlägen, wofür der Hochwasser Sommer 2021 ein gutes Beispiel ist. In einem weiteren Schritt könnten die eigenen Messreihen auf einen solchen Trend der Extremniederschläge überprüft werden.
Schlussfolgerungen
Bezogen auf die Niederschlagsmenge hat sich durch den Standort Steffisburg verdeutlicht, dass langjährige Messreihen eine klimatisch relevantere Aussage ermöglichen. Im Gegensatz zur Temperatur variiert der Niederschlag stärker innerhalb kurzer Distanzen. Private Messreihen ermöglichen es, dieses variable Muster aufzuzeichnen und die lokalen Einflüsse des Klimawandels auf den Niederschlag zu verstehen.
Würdigung durch den Experten
Prof. Dr. Rolf Weingartner
Die eingereichte Arbeit stellt eine umfassende und breit abgestützte wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Niederschlag in der Schweiz dar. Basierend auf fundiert aufgearbeiteten theoretischen Grundlagen führte Frau Gempeler gezielte angewandte Analysen durch, in deren Mittelpunkt Messdaten von zwei privaten Messstationen stehen. Mit treffenden statistischen Methoden werden die langjährigen Messungen dieser Stationen analysiert und räumlich und zeitlich eingeordnet. Die Arbeit kann als Plädoyer gelesen werden, neben den offiziellen Messstationen auch private Stationen zu betreiben.
Prädikat:
gut
Gymnasium Münchenstein, Münchenstein
Lehrerin: Fabienne Aerni