Versuchsfeld Dahnsdorf – 15 Jahre agrarmeteorologische Messungen Teil 3: Niederschlagshöhe
Trail field Dahnsdorf – 15 years of agrometeorological measurements Part 3: Precipitation
Journal für Kulturpflanzen, 67 (5). S. 175–183, 2015, ISSN 1867-0911, DOI: 10.5073/JfK.2015.05.03, Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart
Im betrachteten Zeitraum (1998 bis 2012) fielen auf dem Versuchsfeld in Dahnsdorf durchschnittlich 608,8 mm Niederschlag pro Jahr. Das waren jährlich fast 100 mm (+19,5%) mehr als im Normalwert-Zeitraum 1961/90 an der Vergleichsmessstelle Treuenbrietzen (509,2 mm). Die Jahressummen variierten stark zwischen 392,4 mm (2003) und 786,7 mm (2007).
Im Betrachtungszeitraum alternierten die mittleren Monatssummen des ersten Halbjahres im Vergleich zum langjährigen Normalwert; die des zweiten Halbjahres lagen durchweg über dem Vergleichswert.
Die einzelnen Monatssummen variierten sehr stark: Ihr Wertebereich lag zwischen 0,6 mm (April 2007) und 191,8 mm (August 2002).
Die mittleren Tagessummen wurden stark durch extreme Werte in Einzeljahren geprägt. Grundsätzlich sind im Jahresgang zwei Maxima (Sommer und Winter) sowie zwei Minima (Frühjahr und Herbst) erkennbar.
Etwa die Hälfte der Tage war niederschlagsfrei. Deren monatlicher Anteil variierte zwischen 43,2% (November) und 59,8% (September). Sehr hohe Tagessummen traten vorrangig in den Sommermonaten auf. An vier Tagen waren es mehr als 50 mm. Als maximale Tagessumme wurden 68,2 mm (04.08.2002) registriert; an diesem Tag fielen in einer Stunde 41,6 mm (12:50 bis 13:50 Uhr MEZ) und in zehn Minuten 23,6 mm (13:10 bis 13:20 Uhr MEZ).
Im Verlauf der Jahre war eine Zunahme der Zahl der Tage mit Tagessummen ≥ 2,0 mm nachweisbar. Gleichzeitig erhöhte sich die Zahl der Tage ohne Niederschlag.
Die längste Trockenperiode währte 33 Tage (04.04. bis 06.05.2007); zwei weitere Trockenperioden dauerten mehr als 20 Tage.
Stichwörter: Niederschlag, Normalwert, Trockenheit, Versuchsfeld
The considered period (1998–2012) had an average of 608.8 mm precipitation per year at the trial field in Dahnsdorf. This was almost 100 mm (+19.5%) above the normal period 1961/90 at the reference measuring point Treuenbrietzen (509.2 mm). The annual totals varied widely between 392.4 mm (2003) and 786.7 mm (2007).
The average monthly totals alternated in the first half of the year compared to the long-term normal value, those of the second half of the year were consistently above the comparison value.
The individual monthly totals varied widely. They ranged between 0.6 mm (April 2007) and 191.8 mm (August 2002).
The average daily totals were strongly influenced by extreme values in individual years. In principle, a year shows two maxima (summer and winter) and two minima (spring and autumn).
About half of the days had no precipitation. Their number during a month varied between 43.2% (November) and 59.8% (September). Very high daily totals occurred primarily in the summer months. Four days had more than 50 mm. The maximum daily total was registered on 4th August 2002; on that day in one hour 41.6 mm (12:50 to 1:50 pm CET) and in ten minutes 23.6 mm (1:10 to 1:20 pm CET) precipitation was measured.
Over the years, the number of days with daily totals ≥ 2.0 mm increased, while the number of days without precipitation increased, too.
The longest dry period was 33 days (04th April to 06th May 2007); two further dry periods lasted more than 20 days.
Key words: Drought, normal value, precipitation, trial field
Neben den pflanzenphysiologischen Aspekten und ackerbaulichen Maßnahmen spielen die Witterungsbedingungen eine wesentliche Rolle für Wachstum und Entwicklung der Pflanzen. Aus diesem Grund wurde auf dem Versuchsfeld der ehemaligen Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (heute: Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen) in Planetal, OT Dahnsdorf (Landkreis Potsdam-Mittelmark, Land Brandenburg) – begleitend für mehrere wissenschaftliche, landwirtschaftlich geprägte, Projekte – eine agrarmeteorologische Station installiert. Von dieser existiert 15-jähriges, fast lückenloses Datenmaterial, das die meteorologischen Bedingungen des Versuchsfeldes charakterisiert. Der vorliegende Teil 3 des Themenheftes realisiert dieses für die Niederschlagshöhe, die aus landwirtschaftlicher Sicht neben der Lufttemperatur (siehe Teil 2 – Lufttemperatur dieses Themenheftes) von besonderem Interesse ist.
Beispielhaft seien Winterweizen und Mais genannt, die hohe Ansprüche an die Wasserversorgung stellen (Geisler, 1988). So bevorzugt Winterweizen Böden mit hoher Wasserkapazität, die über die Herbst- und Winterniederschläge aufgefüllt werden; bei Böden mit geringerer Wasserkapazität ist die Niederschlagsverteilung von Bedeutung. Mais besitzt als C4-Pflanze einen sehr ökonomischen Wasserverbrauch (Transpirationskoeffizient: 300 bis 350). Trotzdem kann Trockenheit in der Blühphase zu Störungen des Kornansatzes führen.
Niederschläge beeinflussen aber auch pflanzenbauliche, technologische und ökonomische Prozesse der Landwirtschaft: Das Spektrum erstreckt sich von der Regenbeständigkeit der Pflanzenschutzmittel, über die Befahrbarkeit der Böden bis hin zu Trocknungskosten des Erntegutes.
Die Folgen geringerer Niederschläge auf die landwirtschaftlichen Erträge beschreibt, einem Klimaszenarium für den Zeitraum 2040/50 folgend, Gerstengarbe et al. (2003). Bei einer Verringerung der Jahresniederschlagsmenge von 552 mm (1980/90) auf 478 mm (2040/50) und einer damit für die Monate Mai bis Juli verbundenen Minderung der Evapotranspiration um 13%, erwarten die Autoren für das Land Brandenburg einen Rückgang der mittleren Erträge des Winterweizens um 17%. Wobei sie auf die Bedeutung der Verteilung des Niederschlages im Jahresverlauf hinweisen.
Für die Messungen wurde ein Datenlogger der Firma Delta-T-Devices Ltd., Cambridge, England (Delta-T, 1990) verwendet, der auf einem mit Rasen bewachsenen Messfeld fest installiert war. Alle Messwertgeber wurden minütlich (Abfrage-Intervall: 1 Minute) abgefragt. Die Niederschlagshöhe wurde mit einem unbeheizten ARG100 (Kippwaageprinzip) gemessen, der nach jeweils 0,2 mm Niederschlag einen Kontakt auslöste. Die Auffangfläche des Messgerätes, die sich in 1,2 m Höhe befand, betrug 500 cm2. Bis Februar 1999 wurden die Niederschlagswerte auf eine Stundensumme, danach auf jeweils sechs 10-Minuten-Summen pro Stunde verdichtet.
Es wurden jährlich mehrfach Kontrollmessungen durchgeführt. Als Ersatz- und Vergleichsgerät diente ein HELLMANN-Niederschlagsmesser mit einer Auffangfläche von 200 cm2 und einer Aufstellungshöhe von 1,2 m. Datenergänzungen erfolgten anhand der Stundensummen der Niederschlagshöhe der Station Wiesenburg des Deutschen Wetterdienstes (DWD) (Entfernung: 14,0 km): Die Tagessummen beider Messstellen wurden ins Verhältnis gesetzt und mit diesem als Stundensummen entsprechend des Niederschlagsverlaufes in Wiesenburg für das Versuchsfeld Dahnsdorf ergänzt.
Die Daten wurden jährlich auf Plausibilität, vorrangig auf Über- bzw. Unterschreitung von Grenzwerten, geprüft.
Sie wurden in einer separaten ACCESS-Datenbank sowie der ORACLE-Datenbank „Schadorganismen und Folgenabschätzung“ des JKI-Institutes für Strategien und Folgenabschätzung gespeichert.
Alle statistischen Auswertungen erfolgten mit dem Statistikprogramm SAS® zum Signifikanzniveau α = 0,05.
Grundsätzlich wurden Stundensummen für das Zeitintervall neun Minuten vor der vollen Stunde (h–9‘) bis 50 Minuten nach der vollen Stunde (h+50‘) berechnet.
Für Vergleiche mit Klimadaten wurden die langjährigen Normalwerte des Normalwert-Zeitraums 1961/90 der DWD-Niederschlagsmessstelle Treuenbrietzen, die sich in 13,7 km Entfernung vom Versuchsfeld befindet, genutzt.
Im betrachteten Zeitraum von 1998 bis 2012 fiel im Jahresdurchschnitt auf dem Versuchsfeld deutlich mehr Niederschlag als im Normalwert-Zeitraum an der Vergleichs-Messstelle Treuenbrietzen: Mit durchschnittlich 608,8 mm wurden jährlich fast 100 mm (+19,5%) mehr Niederschläge registriert. Von insgesamt 15 Jahren waren nur drei (1999, 2003 und 2006) trockener als der Vergleichszeitraum.
Detaillierte Informationen über die Niederschlagshöhe des Gesamtzeitraums und der Einzeljahre auf dem Versuchsfeld in Dahnsdorf enthält Teil 1 – Allgemeines dieses Themenheftes.
Die zeitliche Differenzierung der Niederschlagshöhe erfolgt zunächst anhand der Monatssummen und deren Extremwerten (Tab. 1), die mit den langjährigen Normalwerten verglichen werden.
Tab. 1. Monatssummen der Niederschlagshöhe und deren Extremwerte (Dahnsdorf, 1998 bis 2012) sowie langjährige Normalwerte (Treuenbrietzen, 1961/90) (Angaben in mm)
Normalwert1 | Mittelwert | Standardabw. | Min. | Jahr | Max. | Jahr | |
Januar | 34,2 | 52,9 | 24,75 | 15,4 | 2006 | 98,7 | 2012 |
Februar | 32,8 | 33,3 | 17,47 | 5,2 | 2003 | 72,6 | 2002 |
März | 34,3 | 43,6 | 24,22 | 5,2 | 2012 | 100,4 | 2000 |
April | 39,8 | 28,7 | 19,72 | 0,6 | 2007 | 81,4 | 2008 |
Mai | 51,4 | 55,8 | 38,49 | 8,9 | 2011 | 113,8 | 2005 |
Juni | 61,8 | 56,8 | 28,33 | 24,8 | 2010 | 114,8 | 2007 |
Juli | 44,7 | 81,1 | 52,76 | 24,4 | 1999 | 189,0 | 2011 |
August | 51,0 | 65,6 | 47,73 | 17,2 | 2003 | 191,8 | 2002 |
September | 42,8 | 53,9 | 39,85 | 12,8 | 1999 | 144,2 | 2010 |
Oktober | 33,1 | 42,0 | 24,69 | 10,4 | 1999 | 93,9 | 2009 |
November | 39,4 | 47,9 | 27,32 | 5,4 | 2011 | 111,9 | 2010 |
Dezember | 44,0 | 47,3 | 17,07 | 27,0 | 2006 | 73,4 | 2011 |
1 DWD-Messstelle Treuenbrietzen 1961/90 | |||||||
In fast allen Monaten variierten die Monatssummen der Niederschlagshöhe der einzelnen Jahre erheblich. Sehr trockenen Monaten mit weniger als 20 mm Niederschlag standen extrem feuchte mit fast 200 mm entgegen. Die Maxima der einzelnen Monate übertrafen die Minima häufig um mehr als das 10-fache: Im April um das 100-fache.
Im Vergleich mit den langjährigen Normalwerten ist eine Zweiteilung des Jahres erkennbar (Abb. 1, unten): Während die Monate der ersten Jahreshälfte sehr differenzierte Niederschlagsverhältnisse aufwiesen, überschritten die mittleren Monatssummen der zweiten Jahreshälfte alle die des Normalwert-Zeitraums. Im ersten Halbjahr erwies sich der für die Entwicklung der Pflanzen im Jugendstadium bedeutsame April mit deutlich geringeren Niederschlägen (–28%) als sehr exponiert; im zweiten Halbjahr war es der Juni, der mit +81% die langjährigen Normalwerte bei weitem übertraf.
Abb. 1. Monatssummen der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012) (oben) und deren prozentuale Abweichung vom Normalwert (Treuenbrietzen, 1961/90) (unten).
Die für die Niederschlagshöhe gebräuchlichste Zeitskale ist der Tag. Für den gebietsmäßig sehr stark variierenden Niederschlag ist eine hohe Messstellen-Dichte erforderlich, um räumliche Unterschiede nachzuweisen. Der DWD sichert diese u.a. durch ein nebenamtliches Beobachternetz (1790 ehrenamtlich betreute Wetterstationen (Deutscher Wetterdienst, 2012)), in dem die Tagessumme des Niederschlages um 7 Uhr MEZ gemessen und dem Vortag zugeordnet wird.
Die agrarmeteorologische Station in Dahnsdorf ermittelte die Tagessumme für den Zeitraum von 23:50 Uhr MEZ des Vortages bis 23:50 Uhr MEZ des Messtages.
Die mittleren Tagessummen zeigten in ihrem Jahresgang ein sehr inhomogenes Bild (Abb. 2), das wesentlich durch einzelne extreme Niederschlagsereignisse geprägt war. Grundsätzlich sind im Jahresgang jeweils zwei Maxima und Minima erkennbar: Ein primäres Maximum im Sommer, ein sekundäres im Winter sowie ein primäres Minimum im Frühjahr und ein sekundäres im Herbst.
Abb. 2. Mittlere Tagessummen der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
In etwa der Hälfte der Tage fiel kein Niederschlag (Abb. 3). Der Anteil der niederschlagsfreien Tage variierte zwischen 43,2% (November) und 59,8% (September). Die für das Wachstum der Pflanzen besonders günstigen Tagessummen zwischen 2,0 mm und 4,9 mm waren vor allem in den wachstumsintensiven Monaten April bis Juni sowie im September relativ selten vertreten.
Abb. 3. Verteilung der relativen Häufigkeit des Auftretens ausgewählter Tagessummen der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
Sehr hohe Tagessummen traten vorrangig in den Sommermonaten auf (Abb. 4): An vier Tagen (12.08.2002: 60,4 mm; 01.07.2012: 63,4 mm; 27.09.2010: 50,8 mm; 04.08.2002: 68,2 mm) wurden jeweils mehr als 50 mm registriert; an 38 Tagen (0,7% aller Tage) mehr als 20 mm; die Hälfte davon in den Monaten Juli und August.
Abb. 4. Maximale Tagessummen der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
Stunden- bzw. 10-Minuten-Summen sind im Zusammenhang mit Starkregen ≥ 10,0 l m–2 h–1 (DWD, 2014) von Bedeutung. Am 04.08.2002 wurde zwischen 13 und 14 Uhr MEZ mit 41,6 mm die maximale Stundensumme der Niederschlagshöhe registriert; im Zeitraum von 13:10 bis 13:20 Uhr die maximale 10-Minuten-Summe (23,6 mm), der in den nächsten 10 Minuten weitere 13,6 mm folgten.
Fast 40 mm Niederschlag fielen – über die gesamte Stunde verteilt – am 01.07.2012 von 2 bis 3 Uhr MEZ: In den 10‘-Intervallen wurden zwischen 3,3 mm und 8,7 mm registriert.
Im Gesamtzeitraum wiesen fünf weitere, 10 Minuten andauernde Niederschlagsereignisse eine Intensität von mindestens 1,0 mm je Minute auf.
Starkniederschläge waren jedoch die Ausnahme: 91,0% aller Stunden und 96,4% aller 10-Minuten-Zeitabschnitte waren frei von Niederschlägen (Tab. 2).
Tab. 2. Stunden- und 10-Minuten-Summen der Niederschlagshöhe und deren Extremwerte (Dahnsdorf, 1998 bis 2012)
größte Menge [mm] | Anzahl Werte | kein Niederschlag [%] | Anzahl Werte mit Niederschlag | |||||
≥1,0 mm | ≥2,0 mm | ≥5,0 mm | ≥10,0 mm | ≥30,0 mm | ||||
Stundensummen | 41,6 | 131441 | 91,0 | 2674 | 950 | 181 | 46 | 2 |
10‘-Summen | 23,8 | 725012 | 96,4 | 1306 | 392 | 59 | 7 | 0 |
Betrachtet wird die Zahl der Tage mit Überschreitung ausgewählter Schwellwerte der Niederschlagshöhe in den einzelnen Jahren des Gesamtzeitraums.
Alle Auszählungen dokumentieren eine hohe Variabilität zwischen den einzelnen Jahren (Tab. 3). Diese war besonders bei hohen Tagessummen ausgeprägt: Niederschlagshöhen ≥ 10,0 mm wurden zwischen sechs (2003) und 23 Tage (2010) registriert; bei Tagessummen ≥ 20,0 mm reichte die Spannweite von keinem Tag im Jahr (4-mal) bis 7 Tage im Jahr (2007).
Tab. 3. Zahl der Tage mit Überschreitung definierter Schwellwerte, Einzeljahre (Dahnsdorf, 1998 bis 2012)
Jahr | Tagessumme der Niederschlagshöhe | |||||
≥0,1 mm | ≥1,0 mm | ≥2,0 mm | ≥5,0 mm | ≥10,0 mm | ≥20,0 mm | |
1998 | 170 | 104 | 74 | 35 | 12 | 1 |
1999 | 192 | 103 | 71 | 28 | 7 | 0 |
2000 | 181 | 110 | 70 | 33 | 15 | 0 |
2001 | 211 | 131 | 88 | 40 | 12 | 1 |
2002 | 194 | 122 | 87 | 41 | 19 | 5 |
2003 | 147 | 89 | 62 | 30 | 6 | 0 |
2004 | 185 | 121 | 87 | 44 | 10 | 1 |
2005 | 161 | 105 | 82 | 44 | 17 | 4 |
2006 | 157 | 97 | 78 | 35 | 10 | 1 |
2007 | 174 | 118 | 91 | 50 | 18 | 7 |
2008 | 185 | 122 | 86 | 39 | 20 | 4 |
2009 | 188 | 121 | 95 | 46 | 17 | 0 |
2010 | 176 | 111 | 78 | 43 | 23 | 6 |
2011 | 154 | 84 | 66 | 40 | 19 | 4 |
2012 | 166 | 105 | 81 | 33 | 13 | 5 |
Der zeitliche Verlauf dieser Auszählungen zeigt eine Zunahme der Zahl der Tage mit Schwellwerten ≥ 2,0 mm (Abb. 5). Dagegen nimmt die Zahl der Tage, die geringfügige Niederschläge mit einbeziehen ab: Für Tagessummen ≥ 1,0 mm ist sogar eine signifikante (α = 0,05) Verringerung nachweisbar.
Abb. 5. Zeitlicher Verlauf der Zahl der Tage mit Überschreitung ausgewählter Schwellwerte der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
Analoges gilt für die Anzahl der Tage mit Tagessummen zwischen ≥ 1,0 mm und < 2,0 mm; einem für die Entwicklung der Pflanzen relevanten Tageswert (Tab. 4).
Tab. 4. Zahl der Tage mit definierten Tagessummen der Niederschlagshöhe (Wertebereiche), Einzeljahre (Dahnsdorf, 1998 bis 2012)
Jahr | Tagessumme der Niederschlagshöhe [in mm] | ||||||
0,0 | ≥ 0,1 … < 1,0 | ≥ 1,0 … < 2,0 | ≥ 2,0 … < 5,0 | ≥ 5,0 … < 10,0 | ≥ 10,0 … < 20,0 | ≥ 20,0 | |
1998 | 195 | 66 | 30 | 39 | 23 | 11 | 1 |
1999 | 173 | 89 | 32 | 43 | 21 | 7 | 0 |
2000 | 185 | 71 | 40 | 37 | 18 | 15 | 0 |
2001 | 154 | 80 | 43 | 48 | 28 | 11 | 1 |
2002 | 171 | 72 | 35 | 46 | 22 | 14 | 5 |
2003 | 218 | 58 | 27 | 32 | 24 | 6 | 0 |
2004 | 181 | 64 | 34 | 43 | 34 | 9 | 1 |
2005 | 204 | 56 | 23 | 38 | 27 | 13 | 4 |
2006 | 208 | 60 | 19 | 43 | 25 | 9 | 1 |
2007 | 191 | 56 | 27 | 41 | 32 | 11 | 7 |
2008 | 181 | 63 | 36 | 47 | 19 | 16 | 4 |
2009 | 177 | 67 | 26 | 49 | 29 | 17 | 0 |
2010 | 189 | 65 | 33 | 35 | 20 | 17 | 6 |
2011 | 211 | 70 | 18 | 26 | 21 | 15 | 4 |
2012 | 200 | 61 | 24 | 48 | 20 | 8 | 5 |
Unterschiedliche Funktionen des zeitlichen Verlaufs der relativen Häufigkeit der Zahl der Tage mit Überschreitung ausgewählter Schwellwerte der Niederschlagshöhe ergaben sich auch bei den für den Gesamtzeitraum (1998 bis 2012) berechneten Monatsmittelwerten. Diese lassen eine Abhängigkeit der Extremwerte der Funktionen vom Schwellwert erkennen (Abb. 6): Während die Zahl der Tage, die geringere Niederschläge (≥ 0,1 mm bzw. ≥ 1,0 mm) berücksichtigten, im Sommer ihr Minimum erreichten, traten bei ergiebigeren Niederschlägen (≥ 5,0 mm, ≥ 10,0 mm bzw. ≥ 20,0 mm) im Sommer die Maxima auf.
Abb. 6. Zeitlicher Verlauf (Jahresgang) der relativen Häufigkeit der Zahl der Tage mit Überschreitung ausgewählter Schwellwerte der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
Eine ausreichende Wasserversorgung stellt eines der wesentlichsten Kriterien für das Wachstum der Pflanzen dar. Ihr Wasserbedarf unterscheidet sich in Abhängigkeit der Kulturart und des Entwicklungsstadiums. Sofern keine Beregnung oder Bewässerung vorhanden sind, sind die Pflanzen ausschließlich auf die Niederschläge und den Bodenwasservorrat angewiesen.
Daher können längere Trockenperioden erhebliche Schäden anrichten.
Die längste Zeitfolge ohne Niederschläge währte 33 Tage (04.04.–06.05.2007). Zwei weitere Zeitfolgen umfassten mehr als 20 aufeinander folgende niederschlagsfreie Tage (Tab. 5).
Tab. 5. Zeitfolgen ≥ 20 aufeinander folgender Tage mit Tagessummen der Niederschlagshöhe ≤ 0,2 mm (Dahnsdorf, 1998 bis 2012)
Anzahl Tage | Zeitfolge (von – bis) | Gesamtsumme | Anzahl Tage | Zeitfolge (von – bis) | Gesamtsumme | |
25 | 18.09. – 12.10.1998 | 0,4 mm | 21 | 05.10. – 25.10.2007 | 0,4 mm | |
21 | 09.02. – 01.03.2003 | 0,2 mm | 27 | 12.02. – 10.03.2011 | 0,0 mm | |
22 | 05.09. – 26.09.2006 | 0,0 mm | 21 | 19.10. – 08.11.2011 | 2,2 mm | |
33 | 04.04. – 06.05.2007 | 0,0 mm |
Bei Berücksichtigung von Tagessummen der Niederschlagshöhe bis maximal 1,0 mm sind insgesamt 15 Zeitfolgen mit mindestens 20 aufeinander folgenden Tagen (Tab. 6) nachweisbar. Obwohl die Gesamtsummen dieser Zeitabschnitte mit teilweise 5 bis 10 mm akzeptabel erscheinen, darf der Zeitraum nicht vernachlässigt werden: Diese Niederschläge summieren sich über 28 bis 39 Tage (also ca. einem Monat); sie liegen damit deutlich unter den „üblichen“ Monatssummen: Bei teilweise überdurchschnittlichen Lufttemperaturen.
Tab. 6. Meteorologische Parameter der Zeitfolgen > 20 Tage mit Tagessummen der Niederschlagshöhe ≤ 1,0 mm, (Dahnsdorf, 1998 bis 2012)
Zeitfolge | Anzahl Tage | Niederschlagssumme | Anzahl | Lufttemperatur |
29.04. – 26.05.1998 | 28 | 7,1 mm | 8 | +1,3 K |
18.09. – 12.10.1998 | 25 | 0,4 mm | 2 | –2,1 K |
09.02. – 01.03.2003 | 21 | 0,2 mm | 1 | –2,7 K |
13.03. – 01.04.2003 | 20 | 1,8 mm | 5 | +0,3 K |
29.07. – 22.08.2003 | 25 | 3,2 mm | 2 | +3,6 K |
05.09. – 26.09.2006 | 22 | 0,0 mm | 0 | +2,9 K |
04.04. – 06.05.2007 | 33 | 0,0 mm | 0 | +2,3 K |
05.10. – 25.10.2007 | 21 | 0,4 mm | 2 | –1,9 K |
04.05. – 11.06.2008 | 39 | 9,5 mm | 5 | +2,4 K |
29.03. – 02.05.2009 | 35 | 4,0 mm | 9 | +3,3 K |
02.06. – 30.06.2010 | 29 | 9,0 mm | 6 | +0,4 K |
12.02. – 10.03.2011 | 27 | 0,0 mm | 0 | –1,9 K |
14.04. – 30.05.2011 | 47 | 6,0 mm | 11 | +2,1 K |
19.10. – 08.11.2011 | 21 | 2,2 mm | 11 | –0,3 K |
Abb. 7 dokumentiert die absolute Häufigkeit des Auftretens von Zeitfolgen mit Unterschreitung definierter Tagessummen der Niederschlagshöhe. Unterschieden wurde zwischen fünf maximalen Tagessummen. Neben den bereits erwähnten drei Zeitfolgen mit mehr als 20 aufeinander folgenden niederschlagsfreien Tagen (Abb. 7, links) sind bei Berücksichtigung geringer Tagessummen (bis maximal 2,0 mm) zusätzliche Zeitfolgen erkennbar: Bei maximalen Tagessummen von 2,0 mm traten z.B. 28 Zeitfolgen, die mehr als 20 Tage andauerten, auf: Eine währte mehr als 50 Tage (Abb. 7, rechts).
Abb. 7. Absolute Häufigkeit (Hi) von Zeitfolgen mit Unterschreitung definierter Tagessummen der Niederschlagshöhe (Dahnsdorf, 1998 bis 2012).
Das den Trockenperioden entgegengesetzte Extrem sind starke bzw. lang anhaltende Niederschläge. Diese können vielfältige Folgen verursachen: Einerseits schränken sie die Befahrbarkeit der Böden ein und behindern bzw. verzögern pflanzenbauliche Maßnahmen und die Ernte, andererseits führen sie zu Erosions- und teilweise Lagerschäden im Getreide.
Derartige Niederschlagsereignisse werden im Teil 4 – Extreme Witterungsereignisse dieses Themenheftes näher betrachtet.
Das Land Brandenburg gilt mit ca. 500 bis 600 mm Niederschlag (MD, 1987; Müller-Westermeier, 1996) als relativ niederschlagsarmes Gebiet. Verbunden mit teilweise geringen Bodenwerten (Macholdt et al., 2013) wirkt die Landwirtschaft des Landes besonders anfällig gegenüber Klimaschwankungen. „Auf jeden Fall gilt, dass Brandenburg sehr sensitiv auf Änderungen in den hydrologischen Verhältnissen reagiert“ (Gerstengarbe et al., 2003). Zum Glück ist die im Rahmen von Klimaszenarien für den Zeitraum 2040 bis 2050 berechnete Verringerung des Jahresniederschlages von 552 auf 478 mm (Gerstengarbe et al., 2003) bisher ausgeblieben. Die Beobachtungsergebnisse des Versuchsfeldes in Dahnsdorf, das sich in einem großflächig landwirtschaftlich geprägten Gebiet befindet, bestätigten die Ergebnisse der Klimaszenarien (bisher) nicht: Die Niederschläge erhöhten sich im betrachteten Zeitraum (1998 bis 2012) gegenüber dem Vergleichszeitraum (1961/90) deutlich (+19,5%). Allerdings betraf dieses im Wesentlichen die Monate Juli bis Januar, also einen, z.B. für die Ertragsbildung des Getreides nicht vorrangigen Zeitraum des Jahres. Die eigentlich ertragsprägenden Monate März bis Juni profitierten von dieser Entwicklung (bisher) nicht.
Letztendlich sind die beobachteten 15 Jahre nicht ausreichend für Trendanalysen, zumal diese sehr differenziert unter Beachtung der Vegetationszeit der Pflanzen und deren Ansprüche in den einzelnen Entwicklungsphasen zu betrachten wären. Andererseits liegt das Ende des in den Klimaszenarien betrachteten Zeitraums noch weit in der Zukunft. Es gilt also weiter zu beobachten: Und den in den Klimaszenarien maßgeblich benannten Ursachen entgegen zu steuern.
Delta-T, 1990: User Manual Delta Logger. Delta-T Devices Ltd., Cambridge, 120 S.
Deutscher Wetterdienst (DWD), 2012: Deutscher Wetterdienst, Wetter und Klima aus einer Hand. Jahresbericht 2012. 102 S.
Deutscher Wetterdienst (DWD), 2014: Starkregen/Starkniederschlag: http://www.deutscher-wetterdienst.de/lexikon/index.htm?ID=S&DAT=Starkregen (abgerufen am 11.11.2014).
Geisler, G., 1988: Pflanzenbau. Ein Lehrbuch – Biologische Grundlagen und Technik der Pflanzenproduktion, 2., neubearb. und erw. Aufl., Berlin und Hamburg, Verlag Paul Parey, 530 S.
Gerstengarbe, F.W., F. Badeck, F. Hattermann, V. Krysanova, W. Lahmer, P. Lasch, M. Stock, F. Suckow, F. Wechsung, P.C. Werner, 2003: Studie zur klimatischen Entwicklung im Land Brandenburg bis 2055 und deren Auswirkungen auf den Wasserhaushalt, die Forst- und Landwirtschaft sowie die Ableitung erster Perspektiven. Potsdam Institute for Climate Impact Research, PIK-Report 83, 77 S.
Macholdt, J., F. Ellmer, G. Barthelmes, M. Baumecker, 2013: Zur Ökostabilität von Winterweizensorten unter Standortbedingungen Brandenburgs. Journal für Kulturpflanzen 65 (11), 411-421.
MD (Meteorologischer Dienst), 1987: Klimadaten der Deutschen Demokratischen Republik – Ein Handbuch für die Praxis – Reihe B, Bd. 14 „Klimatologische Normalwerte 1951/80“, Potsdam, Meteorologischer Dienst der Deutschen Demokratischen Republik, 111 S.
Müller-Westermeier, G., 1996: Klimadaten von Deutschland, Zeitraum 1961–1990 (Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Sonnenschein, Bewölkung). Offenbach am Main, Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes, 431 S.
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