Ein Sommerhalbjahr der Rekorde

Mitteleuropa, die Schweiz und Zürich erlebten ein Rekord-Sommerhalbjahr. Bei praktisch allen relevanten Wetterparametern schwingt das Sommerhalbjahr 2018 obenaus oder gehört in die Top 5 seit Messbeginn vor rund 150 Jahren. In der Meteorologie wird die Zeitspanne von Anfang April bis Ende September als Sommerhalbjahr bezeichnet. Das Winterhalbjahr dauert entsprechend von Oktober bis März. Die sechs Sommerhalbjahrmonate 2018 wurden von einer aussergewöhnlichen Wärme, staubiger Trockenheit und eitel Sonnenschein geprägt. Verglichen mit der langjährigen Normperiode der Jahre 1981-2010 gingen alle einzelnen Monate deutlich übertemperiert, zu trocken und zu sonnig in die Wetterbücher ein. In der Summe resultierte so über das gesamte Sommerhalbjahr 2018 ein bis anhin einzigartiges Rekordhalbjahr.

 

Rekordwärme

Die durchschnittliche Lufttemperatur zwischen April und September kam in Zürich bei 17,5 Grad zu liegen. So warm war ein Sommerhalbjahr seit Messbeginn 1864 noch nie. Die letzten sechs Monate waren 2,6 Grad wärmer als der 30-jährigen Mittelwert der Periode 1981-2010 und 0,3 Grad wärmer als das Sommerhalbjahr des legendären Hitzesommers 2003. Damit setzt das Sommerhalbjahr einen neuen Höhepunkt und ist Teil einer neuen Ära der Sommerwärme, wie es MeteoSchweiz treffend ausformulierte. Neun der zehn heissesten Sommerhalbjahre in Zürich wurden in den Jahren seit 2003 gemessen. Die einzige Ausnahme liefert das Sommerhalbjahr 1947, welches bis heute als drittwärmstes Sommerhalbjahr gilt. Sommerhalbjahre in Zürich zeigten seit Anfang des 20. Jahrhunderts nur wenige Temperaturänderungen und waren im Durchschnitt knapp 13,9 Grad mild. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts setzte eine deutliche Erwärmung des Sommerhalbjahrs ein. So ist das Sommerhalbjahr seit 2001 im Durchschnitt 15,6 Grad warm. Das ist eine Erwärmung von knapp 2 Grad innert kürzester Zeit.

So heiss wie im 2018 war ein Sommerhalbjahr (April-September) in Zürich in den letzten mindestens 154 Jahren noch nie. Es ist eine starke Häufung extrem warmer Sommerhalbjahre seit Beginn des 21. Jahrhunderts zu beobachten.

Sommertage ohne Ende

An 142 der 183 Sommerhalbjahrtagen stieg die Tageshöchsttemperatur am Zürichberg über 20 Grad. Der bisherige Rekordwert wurde dabei um ganze zehn Tage überboten. Die mittlere Tageshöchsttemperatur erreichte mit über 23 Grad ebenfalls einen neuen Rekordwert. Auch die nächtlichen Tiefstwerte lagen mit durchschnittlich 12,5 Grad über dem bisherigen Rekordwert aus dem Jahr 2003. Das Quecksilber stieg am Zürichberg an 76 Tagen über die Sommermarke von 25 Grad. Noch mehr Sommertage erlebte Zürich einzig im Sommerhalbjahr 2003. Damals gab es noch zehn Sommertage mehr als heuer. Ebenfalls sehr viele Sommertage brachte das Sommerhalbjahr 1947: insgesamt 69. Etwas weniger extrem zeigt sich das abgelaufene Sommerhalbjahr in Sachen Hitze. Eine intensive Hitzewelle rollte zwar zwischen Mitte Juli und Anfang August über die Nordschweiz, ansonsten zeigte sich das Sommerhalbjahr aber meistens konstant sehr warm – nicht aber extrem heiss. Dies zeigt sich in der Anzahl Hitzetage. Im Sommerhalbjahr 2018 wurden 18 Hitzetage mit einer Höchsttemperatur über 30 Grad erfasst. Das ist zwar deutlich mehr als im langjährigen Durchschnitt, welcher von lediglich sechs Hitzetagen ausgeht, aber in bereits drei Sommerhalbjahren gab es noch mehr Hitzetage als 2018. So brachten die Jahre 1947, 2003 und 2015 im Sommerhalbjahr alle je 26 Hitzetage.

 

Dürre und Sonnenschein pur

Extrem war neben der Rekordwärme auch die ausgeprägte Trockenheit, welche das Sommerhalbjahr 2018 dominierte. Seit April fielen in Zürich lediglich 400 mm Regen. Das sind gerade mal 60 Prozent der üblichen Niederschlagsmengen. Das Regendefizit entspricht der Regenmenge zweier Sommermonate. Das Sommerhalbjahr war damit in Zürich so trocken wie seit 69 Jahren nicht mehr. Noch etwas trockener waren die Sommerhalbjahre 1947 und 1949. Hohe Temperaturen und Trockenheit entstehen durch langanhaltende Schönwetterlagen. Entsprechend leistete im Sommerhalbjahr 2018 auch die Sonne zahlreiche Überstunden. Mit 1‘462 Sonnenstunden in Zürich zwischen April und September 2018 war es das sonnigste Sommerhalbjahr seit mehr als 70 Jahren. Diese Periode  brachte mehr Sonnenschein als beispielsweise das ganze Jahr 1994. Noch sonniger waren die Sommerhalbjahre 1911 und 1945 und 1947 mit 1‘470 bis 1‘520 Sonnenstunden.

 

Die Rekordwärme im Sommerhalbjahr 2018 hat durchaus einen Einfluss auf die Energiekosten im Gebäudebereich. Die Heizkosten steigen und sinken analog mit den Temperaturen. Ein meteorologischer Indikator dafür sind die Heizgradtage. Am Anfang und Ende des Sommerhalbjahrs wird in der Schweiz je nach Witterung geheizt. Im Sommerhalbjahr 2018 erreichten die Heizgradtage einen Wert von 235. Noch tiefer war dieser Wert lediglich im Sommerhalbjahr 2009. Im Durchschnitt liegt er bei über 640. Anders sieht es beim Kühlbedarf aus. Immer häufiger werden Gebäude im Sommer gekühlt. Je höher die Aussentemperatur, desto mehr Energie braucht es zur Kühlung. Ein Indikator dafür sind die Kühlgradtage. Dieser Indikator stieg heuer auf einen Wert von 263. Noch höher stieg er lediglich im Sommerhalbjahr 2003. Im langjährigen Durchschnitt liegt er allerdings nur bei 85. Im Sommerhalbjahr 2018 musste aufgrund der Rekordwärme natürlich nicht geheizt, jedoch aber umso mehr gekühlt werden.

Ein Sommerhalbjahr der Rekorde

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