Fünf Beweise für den Hitzesommer 2018

Ende Juli 2018 tauchte das Schlagwort „Hitzesommer“ wieder auf. Seither wird es in zahlreichen Medien zur Berichterstattung des diesjährigen Sommers verwendet. Berühmt wurde der „Hitzesommer“ im Jahr 2003 – als Mitteleuropa den heissesten Sommer mindestens seit Messbeginn Mitte des 19. Jahrhunderts erlebte. Aber auch der Sommer 2015 wurde vom BAFU zum Hitzesommer hochgestuft, und auch im letzten Jahr trat das Schlagwort hie und da in Erscheinung. Retroperspektivisch gelten auch die Sommer 1911, 1947 und 1983 als Hitzesommer.

Von Seiten der Wissenschaft gibt es keine klaren Kriterien, die ein Sommer erfüllen muss, damit er als Hitzesommer gilt. Vielmehr machen die öffentliche Wahrnehmung und die Medienarbeit einen Sommer zum Hitzesommer. Der meteorologische Sommer 2018 – der seit Ende Juli als Hitzesommer gilt – dauert per Definition vom 1. Juni bis zum 31. August. Nun ist er also vorbei, der Sommer 2018. Wie er im Vergleich zu den anderen (Hitze-)Sommern abschneidet, lässt sich jetzt also eindeutig zeigen. Eines vorweg: der Thron des heissesten Sommers seit Menschengedenken blieb unangetastet. Der Hitzesommer 2003 bleibt in dieser Hinsicht fast immer das Mass aller Dinge. Trotzdem lassen sich rasch sieben Beweise finden, die zeigen, dass der Sommer 2018 eindeutig das Etikett „Hitzesommer“ verdient.

Extreme Tage hinsichtlich Wärme nehmen in den letzten Jahren eindeutig zu. Der Sommer 2018 brachte knapp 60 deutlich zu warme Tage. Das ist der zweithöchste Wert seit 1901.

1. Durchgehend warm

Zürich erlebte 2018 einer der heissesten Sommer seit Messbeginn. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von knapp über 20 Grad war der Sommer in etwa gleich warm wie der (Hitze-)Sommer 2015 und somit der zweitwärmste seit Beginn der systematischen Wetteraufzeichnung in Zürich im Jahre 1864. Im Hitzesommer 2003 lag die Durchschnittstemperatur in Zürich nochmals um rund ein Grad höher als 2015 und 2018. Wie es sich für einen Hitzesommer gehört, war es zwischen Anfang Juni und Ende August praktisch konstant zu warm. Der diesjährige Sommer zeichnete sich nicht durch extreme Hitzewellen aus, sondern durch langanhaltend grosse Wärme. Werden alle Sommertage vom 1. Juni bis zum 31. August in die Kategorien warm, normal und kalt eingeteilt, so zeigt sich, dass im Sommer 2018 zum ersten Mal überhaupt seit Messbeginn 1901 kein einziger Tag in die Kategorie kalt fällt. 58 der 92 Sommertage wurden 2018 als „warm“ eingestuft – das ist der zweithöchste Wert seit Messbeginn. Weitere 34 Tage im Sommer 2018 waren normal-temperiert. Als „kalt“ gilt ein Tag, wenn er mindestens drei Grad kälter ist als der Durchschnitt des entsprechenden Tages der Periode 1961-1990. Entsprechend weisen „warme“ Tage eine positive Abweichung von mindestens drei Grad vor. Alles dazwischen gilt als normal-temperiert. Zum Vergleich: im Hitzesommer 2003 waren 71 der 92 Tage zu warm, aber auch drei zu kalt. Und auch im Hitzesommer 2015 gab es drei kalte Tage. Die (Hitze-)Sommer 1947 und 1983 müssen sogar 5 respektive 8 zu kalte Tage verbuchen und weisen „nur“ 37, respektive 45 warme Tage vor. Auch im letztjährigen Sommer gab es mit 48 zu warmen Tagen einen Spitzenwert.

 

2. Intensive Hitzewelle

Zu einem Hitzesommer gehören Hitzewellen. So richtig heiss, mit täglichen Hitzewerten von über 30 Grad war es in Zürich zwischen dem 30. Juli und dem 8. August. Diese zehntägige Hitzewelle brachte in den tiefen Lagen der Alpennordseite eine mittlere Höchsttemperatur von 32 bis 34 Grad. So war es in Zürich, Basel und Luzern die dritt-, teilweise die viert- intensivste Zehntages-Hitzewelle seit Messbeginn im 19. Jahrhundert. Letztmals heisser während zehn Tagen war es an diesen Messstandorten im Hitzesommer 2003 mit einer mittleren Höchsttemperatur von 34 bis 37 Grad.

 

3. Grosse Dürre

Der Sommer 2018 gehört zu den trockensten seit Messbeginn. Zwischen Juni und August fielen nur gerade 200 mm Regen – also nur rund die Hälfte der üblichen Regenmengen. Letztmals trockener war der (Hitze-)Sommer 1983. Auch der (Hitze-)Sommer 1947 und der Sommer 1949 brachten noch weniger Regen. Die Dürre reicht aber weiter zurück. So hat sich die monatelange Regenarmut in der Ostschweiz zu einem Jahrhundert-Ereignis entwickelt. Im Gebiet zwischen Zürichsee/Walensee und Bodensee fielen in den fünf Monaten von April bis August im Mittel nur 45 Prozent der normalen Regensumme. Hier fehlt der Regen von zweieinhalb bis drei normalen Sommermonaten, wie Auswertungen von MeteoSchweiz zeigen. Gemäss MeteoSchweiz handelt es sich um das deutlich massivste April-August- Regendefizit in der Ostschweiz seit Messbeginn 1864. Auf Rang zwei liegt die April-August Periode aus dem Jahr 1870 mit nur 50 Prozent der Norm 1981‒2010. Im Zuge der Trockenheit sind die Pegel der Schweizer Seen teilweise auf neue Sommerrekordtiefstwerte gesunken. Auch der Pegel des Zürichsees erreichte Ende August einen neuen Sommertiefststand. In anderen Jahren lag der Pegel aber im Spätwinter jeweils noch tiefer.

 

4. Sonnenschein pur

Wo Wärme und Trockenheit ist, ist auch Sonnenschein. Und so war es auch im Sommer 2018. Mit insgesamt 800 Sonnenstunden erlebte Zürich den sonnigsten Sommer seit 2003. Der Hitzesommer 2003 brachte noch 50 Sonnenstunden mehr als 2018. Ähnlich sonnig wie heuer waren auch die Sommer 2013 und 2015.

 

5. Zahlreiche Sommertage

Gemessen an den Sommertagen – also an Tagen mit einer Höchsttemperatur von 25 Grad oder mehr – spielt der diesjährige Sommer ganz oben mit. Abgesehen vom Hitzesommer 2003 gab es heuer mit 56 noch nie so viele Sommertage. Im Hitzesommer 2003 waren es sogar 74 Sommertage. Die Hitze von Mitte Juli bis Mitte August liess auch die Anzahl Hitzetage mit Höchstwerten über 30 Grad stark ansteigen. Am Zürichberg wurden im Sommer 2018 insgesamt 18 Hitzetage registriert. Das ist der vierthöchste Wert seit 1901. Mit 25-26 Hitzetagen gab es nur in den (Hitze-)Sommern 1947, 2003 und 2015. Und auch die Tropennächte mit Tiefstwerten von über 20 Grad fehlten im diesjährigen Sommer nicht.

Der Sommer 2018 hat also eindeutig das Prädikat „Hitzesommer“ verdient.

Fünf Beweise für den Hitzesommer 2018

Seltene Frühsommertrockenheit im 2018

Es herrscht Trockenheit in der Region Zürich. Der letzte nennenswerte Regen fiel am 13. Juni. Mit nur gerade 55 Liter pro Quadratmeter kamen im diesjährigen Juni am Zürichberg erst gerade die Hälfte der üblichen Niederschlagsmengen zusammen. Damit nicht genug: auch die Vormonate Mai, April, März und Februar waren allesamt zu trocken. Nach einem sehr feuchten Winter – Dezember und Januar brachten rund doppelt so viel Niederschlag wie im Durchschnitt der Jahre 1981-2010 – waren vor allem die Monate Februar, April und bisher der Juni sehr trocken. Auch in den Monaten März und Mai bestand ein Niederschlagsdefizit, es hielt sich aber in Grenzen. Die Niederschlagsmengen im ersten Halbjahr 2018 kommen damit auf lediglich drei Viertel des langjährigen Referenzwertes der Jahre 1981-2010.

Gemäss der Informationsplattform zur Früherkennung von Trockenheit in der Schweiz, welche vom BAFU, der MeteoSchweiz und die WSL betrieben wird, herrscht im Raum Zürich zurzeit eine leichte Trockenheit, welche sich auf eine mittlere Trockenheit ausweiten könnte. Doch wie genau wird „Trockenheit“ definiert?

Die Wasserbilanz (Niederschlagsmenge minus Verdunstung) war in Z¸rich Anfang Jahr noch deutlich positiv. Seit Februar herrscht Trockenheit, sodass aktuell eine f¸r die Jahreszeit seltene negative Wasserbilanz zu beoachten ist. Bildquelle: MeteoSchweiz.

Indikatoren für Trockenheit

MeteoSchweiz publiziert verschiedene Indikatoren, welche die aktuelle Trockenheit, respektive die Bodennässe an ausgewählten Standorten in der Schweiz beschreibt. Die Indikatoren werden von primären meteorologischen Messgrössen abgeleitet. Die wichtigste Messgrösse ist die Niederschlagsmenge. Je nach Indikator wird zusätzlich die Verdunstung berücksichtigt, welche von der Temperatur, Feuchte, Strahlung und Windgeschwindigkeit abhängt. So akzentuiert sich die Trockenheit bei einer Bisenlage, wie in den letzten Tagen erlebt, aufgrund der tiefen Luftfeuchtigkeit und der höheren Windgeschwindigkeiten.

Die Wasserbilanz ist ein einfacher Indikator zur Beschreibung von Trockenheit. Sie ist definiert als Differenz von Niederschlagsmenge und potenzieller Verdunstung. Wobei in der Meteorologie unter Verdunstung die Evapotranspiration gemeint ist. Die Evapotranspiration umfasst die Verdunstung des Wassers über die Blätter von Pflanzen (Transpiration) und die Verdunstung von allen anderen Oberflächen (Evaporation). Die Transpiration hängt vom Zustand und der Aktivität der Pflanzen ab. Sie variiert also jahreszeitlich und hängt von der Dichte des Pflanzenbestandes und der Wasserversorgung der Vegetation ab, da die Pflanzen bei Wasserknappheit über die Spaltöffnungen die Wasserabgabe reduzieren können. Die potenzielle Evapotranspiration wird aus zahlreichen Messungen der Lufttemperatur, Luftfeuchte, Wind und Sonneneinstrahlung berechnet und abgeschätzt. Die Wasserbilanz wird meist über einen bis mehrere Monate betrachtet. Positive Werte zeigen an, dass über den betrachteten Zeitraum mehr Niederschlag gefallen ist als in die Atmosphäre verdunstet wurde. Umgekehrt zeigen negative Werte, dass mehr Wasser wieder verdunstete als über Niederschläge gefallen ist. Aktuell ist die Wasserbilanz über die letzten drei Monate negativ. In der Region Zürich beträgt das Defizit 36 Liter Niederschlag pro Quadratmeter. In Basel verdunstete sogar 60 Liter Wasser pro Quadratmeter mehr als über Niederschläge gefallen ist. Dies, nachdem im Januar ein vorläufiger Höhepunkt des Wasserüberschusses von bis zu 300 Liter pro Quadratmeter beobachtet werden konnte, vor allem aufgrund des nassen Winters und der typischerweise sehr geringen Verdunstung im Winter.

 

Seltene Trockenheit?

Die Wasserbilanz ist eine absolute Grösse, im Gegensatz dazu ist der SPEI (standardized precipitation evapotranspiration index) ein Indikator, welcher die Trockenheit relativ, also standardisiert, zum jeweiligen Ort und Zeitpunkt beschreibt. Auch der SPEI basiert auf der Wasserbilanz – also der Differenz zwischen Niederschlagsmengen und Verdunstung. Ein Vorteil der Standardisierung beim SPEI ist, dass Aussagen zur Eintrittswahrscheinlichkeit gemacht werden können. Während ein Niederschlagsdefizit von 30-40% über einen Zeitraum von einem Monat recht häufig vorkommt, wie das erste Halbjahr 2018 in Zürich eindrücklich gezeigt hat, ist das gleiche Niederschlagsdefizit von 30-40% über ein ganzes Jahr sehr aussergewöhnlich. Während die Wasserbilanz als absolute Grösse dazu keine Informationen liefert, adressiert der SPEI genau diese Thematik. Die Wasserbilanz gibt Informationen über das Ausmass der Trockenheit, während der SPEI die Trockenheit im Vergleich zur Historie einordnet. Ein SPEI von -0.5 bis 0.5 gilt als normal. Werte von 0.8 bis 1.29 (negativ und positiv) treten allerdings nur ein bis zweimal alle 10 Jahre auf. Ein SPEI von unter -2 oder über 2 deutet auf ein seltenes Ereignis hin, welches nur einmal in 50 Jahren zu erwarten ist. Wie ist nun die defizitäre Wasserbilanz von 36 Liter pro Quadratmeter über die letzten drei Monate in Zürich einzuordnen? Aktuell erreicht der SPEI in Zürich einen Wert von -1.6. Im Mai lag er teilweise noch tiefer. Obwohl 36 Liter Wasserdefizit pro Quadratmeter wenig ist, kommt es in dieser Jahreszeit doch sehr selten in Zürich vor. Ein SPEI von -1.6 lässt erahnen, dass eine solche Frühling- und Frühsommertrockenheit über mehrere Monate nur alle 20 bis 30 Jahre auftritt. Häufiger treten negative Wasserbilanzen in Zürich hingegen im Spätsommer auf.

 

 

Informationsplattform: www.trockenheit.ch

Seltene Frühsommertrockenheit im 2018