Kommen bald frostfreie Winter und 40-Grad-Sommer?

Die kälteste Nacht des vergangenen Winters war ausgesprochen mild. Damit bestätigt sich der langjährige Trend. Auch die Jahreshöchsttemperaturen im Sommer erreichen immer höhere Werte.

Zürich erlebte eines der wärmsten Winterhalbjahre seit Messbeginn vor über 150 Jahren. Das Halbjahr von Oktober 2018 bis März 2019 wies am Zürichberg ein Wärmeüberschuss von rund anderthalb Grad gegenüber der Periode 1981-2010 vor. In den letzten 30 Jahren gab es eine ganze Reihe Winterhalbjahre, die ähnlich mild über die Bühne gingen wie aktuell. In der Zeit davor wurden solch milde Winterhalbjahre mit durchschnittlich über 5 Grad Celsius nie beobachtet. Noch wärmer im vergangenen Winterhalbjahr war es im Winterhalbjahr 2015/16 sowie vor allem im bisher wärmsten Winterhalbjahr 2006/07, welches nochmals ein Grad milder ausfiel.

Abgesehen vom Januar 2019 waren alle Monate des vergangenen Winterhalbjahres übertemperiert. Vor allem die Monate Dezember, Februar und März haben zum deutlichen Wärmeplus beigetragen. Richtig kalt wurde es im Winterhalbjahr 2018/19 nie.

Auch die Extreme werden immer wärmer: Die kälteste Nacht ist in Zürich heute rund drei Grad wärmer als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts.

Kälteste Nacht

Die tiefste Temperatur des vergangenen Winterhalbjahres am Zürichberg wurde in der Nacht auf den 23. Januar 2019 gemessen. Das Thermometer zeigte -5,7 Grad an. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts gab es erst einen Winter in Zürich, in dem die kälteste Nacht noch milder ausfiel als heuer. So war die kälteste Nacht des Winterhalbjahres 2016/17 gerade mal -4,3 Grad kalt. Deutlich kälter wurde es in der kältesten Nacht im letztjährigen Winter 2017/18. Damals fiel die Quecksilbersäule in der Nacht auf den 28. Februar am Zürichberg auf -13,1 Grad. Eisige Temperaturen unter -15 Grad gab es in Zürich in den letzten 30 Jahren nur im Winterhalbjahr 2011/12. Damals drückte eine markante Kältewelle im Februar das Thermometer am Zürichberg während der kältesten Nacht auf -16,9 Grad.

In der Zeit vor den 70er-Jahren traten solch eisige Nächte alle paar Winter auf. In seltenen Fällen sank das Thermometer sogar unter die -20-Grad-Marke. Die kälteste Nacht seit mindestens Beginn des 20. Jahrhunderts erlebte Zürich am 12. Februar 1929 als knapp -25 Grad gemessen wurden.

Die globale Erwärmung führte bereits zu einer spürbaren Milderung der kältesten Nächte. Noch stärker als die jahreszeitlichen Durchschnittstemperaturen steigen die Temperaturen in den kältesten Nächten. In der Periode 1901 bis 1930 war die kälteste Nacht in Zürich im Durchschnitt noch -13,2 Grad kalt. In den letzten 30 Jahren war die kälteste Nacht im Schnitt noch -10,2 Grad kalt. So sind die kälteten Nächte des Winterhalbjahres heute drei Grad wärmer als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Gemäss den neuen Klimaszenarien für die Schweiz (CH2018) erwärmen sich die kältesten Nächte des Jahres bis Mitte Jahrhundert um weitere 2 bis 6 Grad. Ohne globalen Klimaschutz würde die kälteste Nacht bis zum Ende des Jahrhunderts in Zürich sogar um 5 bis 9 Grad wärmer ausfallen als heute. Dann wären sogar Winter denkbar, in denen die kälteste Nacht des Jahres in Zürich nicht einmal Frost bringt.  

40-Grad-Marke

Mit dem April beginnt nun das Sommerhalbjahr. Was im Winterhalbjahr die kälteste Nacht ist, ist im Sommerhalbjahr die Höchsttemperatur. Im letztjährigen Hitzesommer lag die Höchsttemperatur in Zürich beispielsweise bei 34,6 Grad. Noch heisser wurde es im Sommer 2013 mit 35 Grad. Über 35 Grad gab es in Zürich bisher in fünf weiteren Sommern: 1921, 1928, 1947, 1983 und 2003. Der Rekordwert von 36,4 Grad aus dem Hitzesommer 2003 hält bis heute. Auch hier zeigt sich eine deutliche zeitliche Entwicklung hin zu heisseren Jahreshöchsttemperaturen. Sie liegen heute um anderthalb Grad höher als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die neuen Klimaszenarien zeigen, dass neben der Hitze zukünftig auch die Trockenheit im Sommer immer häufiger zum Problem werden kann. Aufgrund der geringen Bodenfeuchte kann in solchen Hitzesommern weniger Wasser verdunsten, wobei die Kühlung des Bodens ausbleibt. Daher ist in Zukunft bei fortschreitendem Klimawandel mit einem erheblichen Anstieg der Jahreshöchsttemperatur zu rechnen. Die heissesten Sommertage werden in naher Zukunft (2020-2049) voraussichtlich um weitere 1 bis 3 Grad heisser. Bis Mitte Jahrhundert sogar um bis zu 6 Grad. Ohne globalen Klimaschutz dürfte die Jahreshöchsttemperatur in Zürich bis Ende des Jahrhunderts (2070-2099) sogar um 4 bis 9 Grad zulegen. Das bedeutet, dass Zürich sich in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts mit der 40-Grad-Marke auseinandersetzen werden muss.


Auch die Extreme werden immer wärmer: Die Jahreshöchsttemperatur stieg um mehr als anderthalb Grad.
Kommen bald frostfreie Winter und 40-Grad-Sommer?

Das Märchen von der weissen Weihnacht

Im Kinderbuch, in Erzählungen, in unseren Erinnerungen und vor allem in den Warenhäusern wird Weihnachten durchwegs winterlich weiss dargestellt. In Zürich liegt jedoch über Weihnachten nur selten Schnee. Schuld daran ist das Weihnachtstauwetter.

Der Dezember im Jahr 2003 verlief wie im Bilderbuch. Nach einer grünen und eher milden ersten Dezemberhälfte stellte sich die Wetterlage um und brachte pünktlich auf den 4. Advent Schnee bis ins Flachland. In Zürich lag vom 22.-27. Dezember eine geschlossene, wenn auch sehr dünne Schneedecke (2 Zentimeter).

Weihnachtstauwetter
Es war das bis heute letzte Mal mit richtig weissen Weihnachten (24.-26. Dezember) in Zürich. Viel häufiger ist das Umgekehrte der Fall. So wie im letzten Jahr, als in Zürich bis zum 21. Dezember eine geschlossene Schneedecke von bis zu 7 Zentimeter lag und ausgerechnet über die Weihnachtstage mit milder Atlantikluft Tauwetter einsetzte. So präsentierten sich die Wiesen vom 22.-27. Dezember 2017 grün und erst am 28. Dezember schneite es wieder bis ins Flachland. Häufig bringt der Dezember in der ersten Monatshälfte und vor allem kurz vor Weihnachten Schnee nach Zürich. Dieser wird aber genauso oft ausgerechnet über die Weihnachtstage von milden Westwinden wieder weggefegt. Dieser Witterungsregelfall ist als „Weihnachtstauwetter“ bekannt und kommt durchschnittlich alle drei bis vier Jahre vor. Neben 2017 war dies letztmals auch 2012, 2011, 2009 und 2005 der Fall.

Schneewahrscheinlichkeit je Dezembertag.
Schnee an Weihnachten ist in Zürich selten: Die Wahrscheinlichkeit für eine Schneedecke am 24. Dezember liegt unter 30%. Die Chancen für Schnee stehen vor Weihnachten und in der Altjahrswoche deutlich besser.

Grüner Dezember
Neben dem Weihnachtstauwetter gibt es weitere Wetterlagen, die grüne anstatt weisse Weihnachten bescheren. So kann es während des ganzen Dezembers bitterkalt aber trocken sein. Dann ist der Boden zwar gefroren aber eben nicht weiss. Aber auch milde Dezember sind grüne Dezember. Die Festtage sind dann ebenfalls windig und mild, aber es herrscht kein Tauwetter, weil im ganzen Dezember noch praktisch kein Schnee gefallen ist und es daher nichts „aufzutauen“ gibt. Seit der Jahrtausendwende erlebte Zürich bereits sieben grüne Dezember, dies entspricht 40 Prozent aller Dezember.
Grüne Dezember gab es auch schon früher. Vor allem in den 40er- und 50er-Jahren mussten die Zürcher immer wieder mit schneefreien Dezembern vorliebnehmen. Nach schneereicheren 60er- und 70er-Dezembern wurden die Dezember ab 1982 wieder spürbar grüner.

Schneereiches Jahresende
Die Weihnachtstage (24.-26. Dezember) waren in den letzten sieben Jahren in Zürich jeweils durchgehend grün. Seit 1991 waren zwei Drittel der Weihnachten grün. Nur jedes dritte Jahr sind zumindest ein oder zwei Weihnachtstage schneebedeckt. Letztmals war dies 2008 und 2010 der Fall. Nur zweimal seit 1991 war Weihnachten durchgehend weiss. Durchgehend weisse Weihnachten waren schon früher (seit 1931) selten, aber es gab sie doch deutlich häufiger als in jüngster Zeit. Zwischen 1931 und 1960 war immerhin eine von vier Weihnachten ganz weiss, zwischen 1961 und 1990 war sogar mehr als jede dritte Weihnacht schneebedeckt.
Häufiger als an Weihnachten kommt der Schnee in der Altjahrswoche. Auch in jüngster Zeit sind die Landschaften zwischen den Jahren in mehr als jedem zweiten Jahr zumindest teilweise verzuckert. Zwischen 1961 und 1990 waren sogar noch zwei von drei Altjahrswochen zumindest teilweise weiss.
Schnee war im Dezember noch nie ein Garant. Doch in jüngster Zeit haben sich grüne Dezember stark gehäuft. Die Vorstellung von einer weissen Adventszeit, weissen Weihnachten und einer schneereichen Altjahrswoche in Zürich wird damit immer mehr zur Wunschvorstellung. Auch der Dezember 2018 verlief in Zürich bisher grün. Ob das Märchen der weissen Weihnacht dieses Jahr wohl noch wahr wird?

Das Märchen von der weissen Weihnacht

Drittwärmster Herbst seit Messbeginn

Auf den drittwärmsten Frühling und den zweitwärmsten Sommer folgte der drittwärmste Herbst seit Messbeginn. Der Eindruck täuscht nicht: Alle Jahreszeiten haben sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich erwärmt.

Mit den “Warming Stripes” wird eindrücklich ersichtlich, dass die jährlichen Quartalstemperaturen in Zürich immer wärmer werden. Daten: MeteoSchweiz, Inspiration: Ed Hawkins.

Der diesjährige Herbst gehört auf der Alpennordseite zu den niederschlagsärmsten seit Messbeginn 1864. In Zürich erreichte die Niederschlagssumme von September bis November lediglich 51 Prozent der Norm 1981-2010. Letztmals trockener war der Herbst 1969 vor knapp 50 Jahren. Auf der Alpennordseite zeigt der Herbst seit dem Jahr 2004eine ausgeprägte Tendenz zu unterdurchschnittlichen Niederschlagsmengen. Zwölf der letzten fünfzehn Herbste waren in Zürich zu trocken. Wobei alle drei Herbstmonate von der abnehmenden Niederschlagsaktivität betroffen sind. In Erinnerung bleibt der November 2011, wo im ganzen Monat überhaupt kein Tropfen Regen fiel. Auch heuer war die herbstliche Trockenheit im November am stärksten ausgeprägt. Am Zürichberg konnten nur 20 Prozent der üblichen Regenmengen gemessen werden. Damit setzte sich die aussergewöhnliche Trockenperiode weiter fort. In diesem Jahr brachte lediglich der Januar überdurchschnittliche Niederschlagsmengen. Alle anderen Monate waren teilweise deutlich zu trocken. Die Periode Februar bis November gilt in Zürich als die vierttrockenste seit Messbeginn im Jahr 1864. Das sich zu Ende neigende Jahr 2018 gehört in der Limmatstadt zu den zehn trockensten in der über 150-jährigen Messreihe.

 

Sonnig und trocken

Wo Trockenheit ist, ist häufig auch viel Sonnenschein. Und so erstaunt es nicht, dass der Herbst 2018 in Zürich auch sehr viel Sonnenschein bescherte. Im Raum Zürich bewegte sich die herbstliche Sonnenscheindauer regional weit über der Norm 1981-2010, wie MeteoSchweiz berichtet. Die Wetterstation am Zürichberg registrierte mit knapp 460 Stunden Sonnenschein, dies entspricht 147 Prozent der Norm, den drittsonnigsten Herbst seit Messbeginn 1884. Während die Nebeltage im September und Oktober rar blieben, brachte der November deutlich mehr graue Tage. Wobei nicht immer der Nebel schuldig für die trüben Verhältnisse war, sondern Tiefdruckgebiete über Westeuropa, die viele Wolken von Süden her in Richtung Schweiz führten. Im Schutz der Alpen blieb es trotz vieler Wolken im Norden aber weitgehendst trocken, während der November auf der Alpensüdseite buchstäblich ins Wasser fiel.

 

Drittwärmster Herbst

Wie die Trockenheit, so ist auch die Wärme im Witterungsjahr 2018 ein treuer Begleiter. Zürich erlebte bereits den drittwärmsten Frühling und den zweitwärmsten Sommer. Gefolgt vom drittwärmsten Herbst. In Zürich erreichte der Herbst 2018 eine Durchschnittstemperatur von 11 Grad. Auch in Zürich brachten bisher nur der Herbst 2014 mit 11,4 Gradund der Rekordherbst 2006 mit 12,2 Grad mehr Wärme. Und somit folgte in diesem Jahr der drittwärmste Herbst auf den zweitwärmsten Sommer und den drittwärmsten Frühling. Vier der fünf wärmsten Herbste wurden seit 2006 registriert.

Seit Messbeginn im Jahre 1864 hat sich der Herbst in Zürich um 1,7 Grad erwärmt. Rund ein Grad dieser Erwärmung fand allein in den letzten 50 Jahren statt. Alle Herbstmonate haben sich in den letzten Jahren erwärmt. Am stärksten von der Erwärmung betroffen ist allerdings der Oktober. Seit Beginn der Messungen 1864 ist er in Zürich um 2,4 Grad wärmer geworden. Der September war mit einer Erwärmung von 0,8 Grad bisher weniger stark betroffen.

 

Alle Jahreszeiten wärmer

Nicht alle Jahreszeiten und Monate erwärmen sich im Gleichschritt. Der Herbst ist in Zürich eigentlich die Jahreszeit mit der geringfügigsten Erwärmung in den letzten 50 Jahren. Am stärksten hat sich in jüngster Zeit der Sommer erwärmt. In den letzten 50 Jahren wurde er mit einer Erwärmung um 1,8 Grad deutlich wärmer. In der gleichen Periode hat sich auch der Frühling um 1,6 Grad erwärmt. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Frühling sogar um knapp 2 Grad wärmer. Der März ist von der Frühlingserwärmung bisher am stärksten betroffen. Bei den Sommermonaten zeigt sich das Erwärmungssignal im August am ausgeprägtesten. Die Jahreszeit mit der stärksten Erwärmung seit Messbeginn 1864 ist allerdings der Winter. So sind die Winter heutzutage in Zürich 2,4 Grad wärmer als Mitte des 19. Jahrhunderts. Dabei haben sich alle Wintermonate sehr stark erwärmt. Mit einem Plus von drei Grad weist der Januar aber unter allen die markanteste Erwärmung seit 1864 vor.

Drittwärmster Herbst seit Messbeginn

Temperaturrekorde wie im 2018 sind in 40 Jahren bereits langweiliger Durchschnitt

Das Wetterjahr 2018 wird in Zürich voraussichtlich als wärmstes Jahr seit mindestens 1864 in die Wetterannalen eingehen. Massgeblich dazu beigetragen hat das rekordheisse Sommerhalbjahr – also die Periode zwischen April und September. Aber auch der Januar sowie der Oktober und November brachten Wärmeüberschüsse. Bereits in 40 Jahren gehört das gegenwärtige Rekordjahr 2018 temperaturmässig zum langweiligen Durchschnitt. Jedes zweite Jahr wird dann in Zürich noch höhere Temperaturen bringen als heuer. Zu diesem Ergebnis kommen Klimaforschende von MeteoSchweiz und der ETH Zürich in den jüngst veröffentlichten Klimaszenarien für die Schweiz „CH2018“.

Das rekordwarme Sommerhalbjahr 2018 dürfte ohne weltweite Klimaschutzmassnahmen bereits Mitte Jahrhundert zur Normalität werden (2060 RCP 8.5 inkl. Unsicherheitsbereich). Daten: CH2018 – Climate Scenarios for Switzerland und MeteoSchweiz.

Neue Klimaszenarien

Die neuen Szenarien CH2018 bestätigen und erweitern das bisher bekannte Bild des Klimawandels. Sie zeigen vier Hauptveränderungen, die das Klima ohne verstärkten weltweiten Klimaschutz in der Schweiz Mitte Jahrhundert prägen werden: Die Schweiz wird trockener, heisser, schneeärmer und kämpft künftig mit heftigeren Niederschlägen.

Die Klimaszenarien CH2018 basieren auf den neusten Klimamodellen und erlauben den bisher genausten Blick in die Klimazukunft der Schweiz. Sie liefern Entscheidungsträgern Planungsgrundlagen für den Klimaschutz und für Anpassungen an den Klimawandel. Entwickelt wurden die Klimaszenarien CH2018 von MeteoSchweiz, der ETH Zürich und der Universität Bern unter Mitwirkung von ProClim. Herausgeberin ist das neugeschaffene National Centre for Climate Services NCCS.

 

Greift der Klimaschutz?

Hauptursache des globalen Klimawandels ist der Ausstoss von Treibhausgasen durch den Menschen seit der Industrialisierung. Die Hauptrolle spielt Kohlendioxid (CO2), das überwiegend bei der Verbrennung von fossilen Treib- und Brennstoffen entsteht. Ob und wie schnell die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre weiter ansteigt, hängt vom Verhalten der Menschheit weltweit ab. Werden Klimaschutzmassnahmen rasch und umfassend umgesetzt, gelingt es, den Ausstoss der Treibhausgase rasch und nachhaltig zu vermindern. Werden hingegen erst später und nur einige Massnahmen ergriffen, steigen die Emissionen weiter an und sinken erst in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts. In einer Welt ohne effektiven Klimaschutz steigen die Emissionen bis Ende Jahrhundert ungebremst an.

Die Klimaszenarien CH2018 bilden die ganze Bandbreite ab. In Anlehnung an die Arbeiten des Weltklimarats IPCC berücksichtigen sie verschiedene mögliche Entwicklungen der zukünftigen, weltweiten Treibhausgasemissionen. Hier werden drei Szenarien unterschieden: kein Klimaschutz, mässiger Klimaschutz (verlangsamter Anstieg der Emissionen, Rückgang erst in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts) und konsequenter Klimaschutz (sofortiger Rückgang der Emissionen und komplette Dekarbonisierung in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts).

Die Klimaszenarien CH2018 beschreiben jeweils einen Mittelwert der Klimaverhältnisse über einen Zeitraum von drei Jahrzehnten. Sie gruppieren sich um die Jahre 2035 (nahe Zukunft), 2060 (Mitte des Jahrhunderts) und 2085 (Ende des Jahrhunderts).

 

Heute Rekord – morgen Normalität

Europa, die Schweiz und Zürich erleben im aktuellen Wetterjahr das wohl wärmste seit Messbeginn. Doch wo steht 2018 im Vergleich zu den Klimaszenarien CH2018? Der Januar 2018 war in Zürich mit durchschnittlich knapp 5 Grad der wärmste seiner Art. Die neuen Klimaszenarien zeigen, dass solch extreme Januare Mitte des Jahrhunderts vermehrt auftreten können, aber auch dann noch als „zu warm“ empfunden werden. Ende des Jahrhunderts und ohne weltweiten Klimaschutz werden Januare wie der aktuelle Rekordjanuar 2018 zur neuen Normalität. Jeder zweite Winter würde sogar noch höhere Temperaturen bringen. Die Vegetation müsste dann faktisch ohne Winterruhe auskommen können.

Der diesjährige Februar war deutlich untertemperiert und auch der März 2018 fiel zu kalt aus. Solch tiefe Monatsmittelwerte von -1,5 Grad im Februar 2018 haben bereits in naher Zukunft absoluten Seltenheitswert. Verglichen mit dem zu erwartenden Februarmittel Ende des Jahrhunderts war der Februar 2018 um extreme 6 bis 7 Grad kälter.

Im April kehrte die Rekordwärme zurück. So gehört der April 2018 in Zürich zu den wärmsten in der Messreihe. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von 13.5 Grad war der April so warm wie ein „normaler“ Mai. Gemäss den Klimaszenarien CH2018 bleiben solch extreme Apriltemperaturen bis Mitte Jahrhundert selten und gehören auch Ende Jahrhundert nicht zur Normalität. Diese kommt ohne Klimaschutz bei rund einem Grad tiefer zu liegen. Auch der Früh- und Hochsommer 2018 (Mai bis August) war ausgesprochen warm. Zürich erlebte das wärmste Sommerhalbjahr seit Messbeginn im Jahr 1864. Allein der Juli 2018 brachte am Zürichberg mit einer Monatsmitteltemperatur von 21,2 Grad grosse Hitze. Gemäss den Klimaszenarien werden sich ähnlich heisse Sommermonate bereits in naher Zukunft ab und zu wiederholen. Bereits Mitte des Jahrhunderts – auch mit mässigem globalem Klimaschutz – sind Sommertemperaturen wie 2018 langweiliger Durchschnitt und jedes zweite Jahr könnte noch höhere Temperaturen bringen. Ohne Klimaschutzmassnahmen würde sich Zürich Ende Jahrhundert einen so kühlen Sommer wie 2018 zurückwünschen. Dann dürfte der „normale“ Sommer sogar noch 2 Grad heisser sein als der Hitzesommer 2018.

Der Herbst 2018 erreichte in Zürich die viertwärmste Durchschnittstemperatur seit 1864. Ein Blick auf die Klimaszenarien zeigt, dass solch hohe Herbsttemperaturen bereits in naher Zukunft unabhängig von Klimaschutzmassnahmen zur neuen Normalität werden.

Und woran wird sich der anstehende Dezember orientieren? Der aktuelle Referenzwert aus der Periode 1981-2010 schreibt dem Dezember in Zürich eine Durchschnittstemperatur von 1,5 Grad vor. In naher Zukunft dürfte sich der Dezember um ein weiteres Grad erwärmen. Mitte Jahrhundert gehören Dezembertemperaturen von über 3 Grad bereits zur Normalität. Ohne Klimaschutzanstrengungen wird sich der Dezember bis Ende Jahrhundert um 4 Grad gegenüber heute erwärmen. Weisse Weihnachten werden dann so unwahrscheinlich wie weisse Ostern heutzutage.

> www.nccs.ch

Temperaturrekorde wie im 2018 sind in 40 Jahren bereits langweiliger Durchschnitt

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

Wohlfühlsommer 2018 ohne Hitzestress und Tropennächte

Hochsommerliche Temperaturen, viel Sonnenschein und Trockenheit. Der diesjährige Sommer gehört in Zürich bisher zu den viertwärmsten seit mehr als 100 Jahren. Die grosse Wärme in der Schweiz ist aber nicht erst seit Sommerbeginn am 1. Juni ein Thema, denn gefühlt hat der Sommer in diesem Jahr bereits im April eingesetzt. Seit April dominieren Schönwetterlagen und die Temperaturen bewegen sich deutlich über den Erwartungen. Das widerspiegelt sich auch in der Statistik. Noch nie seit Messbeginn 1864 war die 3-Monatsperiode April bis Juni in Zürich so warm wie in diesem Jahr. Mit durchschnittlich 15,8 Grad am Zürichberg wurde der bisherige Rekord aus dem Jahr 2003 um vier Zehntelgrad überboten. Über die gesamte Periode gesehen lagen die Temperaturen drei bis vier Grad über dem Normwert. Dieser Wärmeüberschuss zeigt sich auch in der Statistik des ersten Halbjahrs 2018. Trotz des sehr kalten Februars resultierte in Zürich das viertwärmste erste Halbjahr seit 1901. Nur die Jahre 2007, 2011 und 2014 brachten bisher in Zürich einen noch grösseren Wärmeüberschuss in den ersten sechs Monaten. Im Rekordjahr 2007 war das erste Halbjahr noch gut ein Grad wärmer als heuer.

 

Überzählig: Sommertage

Der meteorologische Sommer dauert vom 1. Juni bis zum 31. August. Die erste Sommerhalbzeit (1. Juni bis 15. Juli) war in Zürich wie eingangs erwähnt die viertwärmste seit Messbeginn. Am Zürichberg erreichte die Durchschnittstemperatur rund 19 Grad. Wärmer war es lediglich in den beiden Hitzesommern 2003 und 2015 sowie im letztjährigen Sommer 2017. Obwohl der bisherige Sommer sehr warm ist, blieb er in der ersten Halbzeit aber weit hinter dem Rekordwert von 21 Grad aus 2003 zurück. Erstaunlich am bisherigen Sommerverlauf ist die hohe Konstanz. Die Tageshöchsttemperaturen liegen im Durchschnitt bei über 25 Grad und damit ähnlich hoch wie in den ersten Hälften der Rekordsommer 2015 und 2017. Nur der Hitzesommer 2003 weist mit knapp 28 Grad deutlich höhere Tageshöchstwerte vor. In der ersten Sommerhalbzeit stieg das Thermometer am Zürichberg an 25 von 45 Tagen über die Sommermarke von 25 Grad. Mehr Sommertage in der ersten Sommerhälfte gab es lediglich in den Jahren 1976, 2006 und 2003. In all diesen Kategorien spielt der diesjährige Sommer bisher ganz vorne mit. Doch etwas blieb bisher fast komplett aus: die Hitze.

 

Überfällig: Hitzetage

In der ersten Sommerhälfte wurde die Hitzemarke von 30 Grad am Zürichberg nie überschritten. Das gab es letztmals vor 15 Jahren. Damals, im Jahr 2004, gab es dann während des ganzen Sommers am Zürichberg keinen einzigen Hitzetag. Über eine deutlich längere Zeitperiode betrachtet kommt es allerdings alle zwei Jahre vor, dass in der ersten Sommerhälfte noch keine Hitzetage registriert werden. Fehlende Hitzetage sind also keine Seltenheit, aufgrund des grossen Wärmeüberschusses des laufenden Sommers waren die ersten Hitzetage aber eigentlich längst überfällig. Am 24.7.2018 war es dann auch am Zürichberg soweit und der erste Hitzetag mit über 30 Grad wurde Tatsache. Auch in den Folgetagen stieg das Quecksilber jeweils über die 30-Grad-Marke. Das der Sommer 2018 mit bisher nur wenigen Hitzetage zu den wärmsten gehört, liegt daran, dass Kälterückfälle bisher komplett ausblieben. In Zürich fielt das Quecksilber im laufenden Sommer noch nie unter 10 Grad. Im Durchschnitt waren die bisherigen Sommernächte in Zürich mit 13,8 Grad sehr mild. Wie bei den Hitzetagen blieben auch Tropennächte mit nächtlichen Temperaturen über 20 Grad bisher aus. Wärmere Sommernächte in der ersten Sommerhalbzeit gab es bisher nur in den Sommern 2003, 2017 und 2015, wo jeweils Tropennächte zu ertragen waren.

Der Sommer 2018 kann deshalb als Wohlfühlsommer bezeichnet werden. Er brachte bisher konstant sehr warmes Wetter – schwüle Hitzewellen und Tropennächte blieben aber aus. Wie kommt das und woran unterscheidet sich der diesjährige Sommer von den Hitzesommern aus 2003 und 2015?

 

Übergrösse: Azorenhoch

Überdurchschnittliche Sommertemperaturen in Mitteleuropa gehen immer einher mit einer grossräumigen Ausdehnung des Azorenhochs bis in den europäischen Kontinent. So unterbindet das Hochdruckgebiet die Zufuhr kühler Atlantikluft und die Luftmassen über dem Kontinent können sich gut aufheizen. Ausschlaggebend ist die genaue Lage des Azorenhochs, denn sie entscheidet über Wohlfühl- oder Hitzesommer. Im Hitzesommer 2015 dehnte sich das Azorenhoch in östlicher Richtung bis Polen und in nördlicher Richtung über Grossbritannien bis nach Island aus, wobei der Kern des Hochs bis zur Bretagne reichte. Gestützt wurde das Azorenhoch durch eine Blockierung der Höhenströmung über Ostgrönland, was tiefen Luftdruck über dem Nordatlantik und tiefen Luftdruck im hohen Norden über dem Lappland auslöste. So konnte sich eine Art Omegawetterlage einstellen, welche als sehr konstant und langlebig gilt. Deutlich ausgeprägter war dieses Muster im Hitzesommer 2003. Damals war die Blockierung der Höhenströmung im hohen Norden deutlicher ausgeprägt und erstreckte sich von Ostgrönland bis über die Barentssee nördlich von Norwegen. Die Ausdehnung des Azorenhochs wurde so durch zwei standhafte Tiefdruckgebiete südlich von Island und Russland gefestigt und es konnte sich eine bilderbuchartige Omegawetterlage ausgestalten. Im laufenden Sommer hat sich das Azorenhoch vor allem weit in den Norden, aber weniger stark in östliche Richtung ausgedehnt. Das widerspiegelt sich auch in der langanhaltenden Trockenheit in Grossbritannien und Norwegen in diesem Frühling und Sommer. Die Blockierung der Wetterlage liegt dabei direkt über den britischen Inseln, während im Mittelmeerraum eher tiefer Luftdruck herrscht. Eine Omegawetterlage kann so nicht entstehen, wodurch auch die Zufuhr heisser Luft aus dem Süden fehlt. Vielmehr herrscht über dem Alpenraum häufig Bisenströmung. Diese ist trockener aber auch weniger heiss als die feuchtwarmen Luftmassen aus dem Mittelmeerraum. Entsprechend gab es in der ersten Sommerhälfte in Zürich lediglich an zehn Tagen Regen. Weniger Regentage gab es nur im Jahr 1949 mit acht Regentagen. Vom 14. Juni bis zum 2. Juli fiel kein Regen in Zürich. Mit 19 zusammenhängenden Trockentagen war es eine der zehntlängsten Trockenphasen in Zürich seit 1864. Einzig die Sommer 1865 und 1947 brachten mit 42 und 33 zusammenhängenden Trockentagen noch deutlich ausgeprägtere Dürren. Der Sommer 2018 gehört auch insgesamt zu den zehn trockensten seit 1901. Wo Regen fehlt kommt häufig die Sonne zum Zug. Diese zeigte sich in der ersten Sommerhälfte bereits an über 400 Stunden. Seit der Jahrtausendwende brachten nur die Hitzesommer 2003 und 2015 ebenfalls mehr als 400 Sonnenstunden in der ersten Sommerhalbzeit aufs Messband.

Das Azorenhoch hat sich auch im laufenden Sommer bis nach Mitteleuropa ausgebreitet, hat heuer aber eine nordwestlichere Lage eingenommen. So erlebt die Schweiz bisher anstatt Hitzestress und Tropennächte einen Wohlfühlsommer.

Die Lage des Azorenhochs entscheidet über Hitze- oder Wohlfühlsommer. Abgebildet ist jeweils der durchschnittliche Luftdruck über Europa in der ersten Sommerhälfte (1. Juni bis 15. Juli).

> NOAA Earth System Research Laboratory

Wohlfühlsommer 2018 ohne Hitzestress und Tropennächte

Grenzen der Elektromobilität

Der fünfte und letzte Teil der Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“ lotet die Grenzen der Elektromobilität aus.   

Meilensteine und Fahrplan der Schweizer Klimapolitik für die Zeit nach 2020 gemäss Entwurf des Bundesrates.

In seiner Botschaft zur Totalrevision des CO2-Gesetzes nach 2020 legt der Bundesrat die nächste Etappe der Schweizer Klimapolitik fest. Sein Fahrplan sieht eine Reduktion der schweizweiten Treibhausgasemissionen (CO2) um 70 bis 85 Prozent bis ins Jahr 2050 vor und strebt nach 2050 die Klimaneutralität an. Sprich in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts würde die Schweiz keine CO2-Emissionen mehr verursachen. Damit dies gelingt, müssen die Treibhausgasemissionen in allen Sektoren rasch reduziert und nach 2050 auf null gesenkt werden. Die Mobilität auf den Strassen (Personenwagen und Güterverkehr) zieht in der Schweiz mehr als einen Drittel der gesamten CO2-Emissionen auf sich. Eine substanzielle Reduktion in diesem Bereich ist für die Schweizer Klimapolitik daher von grosser Bedeutung. Im Durchschnitt sind die CO2-Emissionen pro Fahrzeug in den letzten Jahren bereits zurückgegangen, obwohl noch grossmehrheitlich Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (Benzin und Diesel) auf der Strasse unterwegs sind. Grund dafür ist der technologische Fortschritt und die zunehmende Hybridisierung, wie beispielsweise bekannt vom Toyota Prius. Diese CO2-Reduktion ist aber viel zu gering, um das weitere Mobilitätswachstum zu kompensieren, so dass die Gesamtemissionen seit 1990 gestiegen sind. Um die vom Bundesrat skizzierten Klimaziele zu erreichen, müssen Verbrennungsmotoren daher durch eine CO2-ärmere Antriebstechnologie ersetzt werden. Wie in den letzten Berichten dieser Serie gezeigt, kommt genau an dieser Stelle die Elektromobilität ins Spiel. Nur mit einer raschen Marktdurchdringung der Elektromobilität können die Schweizer Klimaziele im Bereich Mobilität erreicht werden. Doch sind Elektrofahrzeuge die einzigen „Heilsbringer“ der Klimapolitik oder gibt es Alternativen?

 

Wasserstoff-Zukunft?

Tatsächlich gibt es mit dem Brennstoffzellenantrieb eine Alternative zur Elektromobilität. Brennstoffzellenfahrzeuge werden mit Wasserstoff (H2) an speziellen Tankstellen per Zapfschlauch betankt. Die im Fahrzeug verbaute Brennstoffzelle fungiert als bordeigenes „Kraftwerk“ und wandelt den Wasserstoff in Strom um. Der Antrieb des Fahrzeuges erfolgt dann wie beim Elektroauto über einen Elektromotor. Da Brennstoffzellenfahrzeuge aber Wasserstoff und nicht Strom „tanken“, gehören sie per Definition nicht zu den Elektrofahrzeugen. Der Wasserstoff wird im Fahrzeug in einem Tank aufbewahrt. Brennstoffzellenfahrzeuge haben zudem eine Batterie, unter anderem zur Energierückgewinnung bei Bremsvorgängen und zur Optimierung der Energieflüsse. Der Hauptvorteil ist die hohe Energiedichte von Wasserstoff. Im Vergleich zu Elektrofahrzeugen weisen Brennstoffzellenfahrzeuge daher eine grössere Reichweite bei gleichzeitig tieferem Gewicht vor. Allerdings ist der Brennstoffzellenantrieb viel ineffizienter als jener eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs. Wären Mitte Jahrhundert alle rund 5,5 Mio. Personenwagen in der Schweiz Elektrofahrzeuge, bräuchte es dafür rund 7 TWh Strom (ca. 11% des heutigen Stromverbrauchs der Schweiz). Würden jedoch alle Personenwagen Mitte Jahrhundert mit Brennstoffzellen angetrieben, müssten dafür mehr als 20 TWh Strom zusätzlich produziert werden. Die Schweizerische Stromnachfrage stiege um mehr als 30%. Der Grund weshalb der Stromverbrauch beim Umstieg auf Brennstoffzellenfahrzeuge steigt, liegt bei der Herstellung (Elektrolyse) des in den Fahrzeugen benötigte Wasserstoffs, welche viel Strom braucht.

Zurzeit gibt es erst drei Brennstoffzellenfahrzeuge auf dem Markt und praktisch keine Wasserstoff-Tankstellen. 2016 existierten auf der Welt lediglich 260 Wasserstoff-Tankstellen. Für Elektrofahrzeuge gibt es alleine im Raum Zürich über 200 öffentliche Lademöglichkeiten. Auch im Betrieb sind Brennstoffzellenfahrzeuge um ein Vielfaches teurer als Elektrofahrzeuge. Überzeugt aber der Hauptvorteil der Brennstoffzellenfahrzeuge – die signifikant grössere Reichweite und die deutlich kürzere Betankungszeit – so sehr, dass sie die aktuell führende Position der Elektrofahrzeuge noch streitig machen und zukünftig doch vermehrt auf Wasserstoff gesetzt wird? Aktuell deutet im Bereich der Personenwagen nichts darauf hin, denn diese Vorteile haben sich aufgrund der Marktreife der Elektrofahrzeuge in den letzten Jahren bereits deutlich reduziert. Der Mercedes GLC mit Brennstoffzellenantrieb fasst der Tank 4,5 Kilogramm Wasserstoff. Damit kommt er auf eine Reichweite von rund 400 km. Viel mehr als sechs Kilogramm Wasserstoff wird aber kaum in einem Personenwagen Platz finden – aus Gründen der Crash-Sicherheit, da unkontrollierter Wasserstoff hochexplosiv ist. Die entsprechende Alltagsreichweite von rund 600 Kilometer werden Elektroautos mit der nächsten Batteriegeneration möglicherweise auch bieten. Auch bei der Tankgeschwindigkeit schmilzt der Vorsprung des Wasserstoffantriebs rapide. Schnellladestationen mit 150 Kilowatt Leistung bringen Elektroautos in einer Viertelstunde wieder auf Trab.

Im Bereich der Personenwagen ist es daher unwahrscheinlich, dass sich Brennstoffzellenfahrzeuge gegen Elektrofahrzeuge doch noch durchsetzen werden. Die Anwendungsbereiche für Brennstoffzellen verschieben sich aktuell zu immer grösseren Fahrzeugen. Dort wo grosse Mengen Wasserstoff sicher on-board gelagert werden können und damit grosse Reichweiten möglich werden, finden Brennstoffzellenfahrzeuge ihren Platz im zukünftigen Mobilitätssystem. Also in Langstrecken-Bussen, Lastwagen oder anderen Nutzfahrzeugen.

 

CO2-freie Mobilität

Im internationalen Schiff- und Flugverkehr, welcher zunehmend relevant wird in der Klimapolitik, werden sich nach aktuellem Kenntnisstand weder der batterie-elektrische noch der Brennstoffzellenantrieb durchsetzen. An ihrer Stelle könnten zukünftig synthetische Kohlenwasserstoffe in Erscheinung treten und die CO2-freie Zukunftsmobilität komplettieren. Synthetische Kohlenwasserstoffe sind eigentlich nichts anderes als klimaneutrales Kerosin, welches aus Strom, Wasser und Biomasse hergestellt wird. Während Brennstoffzellen-Lastwagen und mit synthetischen Kohlenwasserstoffen betriebene Flugzeuge noch Zukunftsvisionen sind, ist die Elektromobilität im Personenwagen bereits Realität.

 

Rund um das Thema Elektromobilität wird viel geredet und geschrieben. Dabei kursieren viele Behauptungen, die das Image beeinflussen. Weshalb die Elektromobilität als Hoffnungsträger gilt, wie stark die Stromnachfrage steigt, wie es um die Klima- und Ökobilanz steht, wie weit Elektroautos wirklich kommen und wie viele es davon in 20 Jahren geben wird, lesen Sie in der fünfteiligen Serie „Elektromobilität – Hype oder Heilsbringer?“.

Teil 1: Herkulesaufgabe für die Elektromobilität

Teil 2: Blackout durch Elektromobilität?

Teil 3: Wie sauber sind Elektroautos?

Teil 4: Lohnen sich Elektrofahrzeuge?

Teil 5: Grenzen der Elektromobilität

 

Grenzen der Elektromobilität

Kalter März war kein Zufall

Der Winter gab sich im März noch nicht geschlagen. Nachdem der Februar in Zürich fast drei Grad zu kalt war, blieb auch der dritte Monat des Jahres rund anderthalb Grad unter den Erwartungen. Was im Februar seinen Anfang nahm, setzte sich im März fort. So präsentierte sich der März mehrheitlich grau und winterlich kalt. Auch die Ursache für den zweiten zu kalten Monat in Folge ist die selbe und ist in der Stratosphäre über dem Nordpol zu finden.

Kaum Anzeichen von Frühling: kein einziges Mal stiegen die Temperaturen im März 2018 in Zürich über 15 Grad.

Märzwinter

Der März startete eisig kalt. Es war der Abschluss der für ihr spätes Auftreten recht intensiven Kältewelle, welche im letzten Februardrittel einsetzte. In den ersten zwei Nächten des Märzes sackte das Thermometer daher immer noch bis auf -9 Grad ab und auch tagsüber blieb es mit -3 bis 0 Grad sehr kalt. Die Kälte klang in den folgenden Tagen dann doch recht zügig ab und die Temperaturen lagen in der Folge bis Mitte Monat im jahreszeitüblichen Bereich. So wurden am Nachmittag Temperaturen um 10 Grad gemessen und in den Nächten Werte zwischen null und fünf Grad. Der Frühling schien langsam Einzug zu halten, doch die polare Kaltluft blieb in Lauerstellung und prompt wurde Mitteleuropa Mitte März von der zweiten Kältewelle des Winters heimgesucht. Aufgrund der fortgeschrittenen Jahreszeit war sie bedeutend weniger kalt, aber für die zweite Märzhälfte doch eindrücklich. Erst am 25. März kehrten die Temperaturen wieder in den für März normalen Bereich zurück.

Auch die zweite Kältewelle war zwar ähnlich wie die erste Ende Februar ausgeprägt, aber im langjährigen Vergleich weder sonderlich intensiv noch langanhaltend. In den letzten 30 Jahren gab es in den Jahren 1996, 2006 und 2013 intensivere März-Kältewellen. Und davor zwischen 1984 und 1987 traten März-Kältewellen sogar jedes Jahr auf. In den 20er-, 30er- und 40er-Jahren des 20. Jahrhunderts gehörten Kältewellen im März zur Tagesordnung. In fast jedem zweiten Jahr erlebte Mitteleuropa eine intensivere Kältewelle als in diesem Jahr. Mit insgesamt 13 Frostnächten geniesst der März 2018 in Zürich deshalb auch keine Sonderstellung. Noch bis in die späten 80er-Jahre wurden im März jeweils 15 Frosttage erwartet. In den letzten 30 Jahren korrigierte sich dieser Wert sprungartig nach unten. So werden heutzutage noch 9 Frosttage im März erwartet. Eistage, also Tage an denen das Thermometer ganztags unter dem Gefrierpunkt verharrt, waren im März aufgrund der bereits starken Sonneneinstrahlung schon immer recht selten. Im diesjährigen März wurden drei solche Eistage in Zürich registriert. In nur wenigen Jahren gab es in einem März mehr Eistage. Einen extremen März erlebte die Schweiz im Jahr 1971. Der März war so eisig, dass an acht Tagen Dauerfrost herrschte. Durchwegs frostig war der März im Jahr 1865. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von -1,2 Grad ist er bis heute der kälteste März in der über 150-jährigen Zürcher Messreihe.

Das Frühjahr 2018 ist in Zürich weiterhin sehr trüb. Die Sonnenuhr zählte Ende März erst 200 Sonnenstunden. Vor einem Jahr waren es 75 Prozent mehr. Letztmals trüber startete das Jahr in Zürich im Jahr 2013.

 

Zusammenbruch des Polarwirbels

Die beiden Kältewellen und die anhaltend trübe und kalte Witterung im Februar und März sind Folgen eines speziellen Phänomens, welches sich im Laufe des diesjährigen Februars über dem Nordpol ereignete. Durch die ständige Zufuhr sehr milder und feuchter Luftmassen in Richtung Nordpol und deren vertikaler Ausdehnung ergab sich eine „plötzliche“ Stratosphärenerwärmung. Gewöhnlich dreht sich im Winter über der Arktis in einer Höhe von 30 bis 50 Kilometern ein riesiger Kaltluftwirbel, welcher in der darunter liegenden Troposphäre, unserer Wetterschicht, die milden Westwinde anfacht. Durch die Stratosphärenerwärmung zerfiel der Kaltluftwirbel, auch als Polarwirbel bekannt, in zwei kleinere Wirbel. Die Erwärmung der Stratosphäre über der Arktis war sehr kräftig. Am 4. Februar herrschte 30 Kilometer über dem Nordpol noch eine Temperatur von minus 70 Grad. Am 14. Februar wurden schon minus 30 Grad erreicht. Bricht der Polarwirbel zusammen, beginnt der Jetstream stärker zu mäandrieren. Die Westwinde erlahmen und in der Folge kann kalte Luft aus Sibirien nach Mitteleuropa vordringen. Wie nach Rezept geschah dies Ende Februar.

Die Relevanz dieses Phänomens über dem Nordpol zeigt sich auch eindrücklich in früheren Jahren. Nach dem Zusammenbruch des Polarwirbels im Januar 2013 folgten zwei intensive Kältewellen im Februar und eine weitere ausgeprägte Kaltphase im März. Der März 2013 war entsprechend noch kälter als in diesem Jahr. Der Februar 2012 war der eisigste der letzten drei Dekaden. Zuvor ereignete sich im Januar 2012 eine Stratosphärenerwärmung mit anschliessender Schwächung des Polarwirbels. Ähnliches ereignete sich im Januar 2010 und auch damals wurde Mitteleuropa im Februar und März von eisigen Kältewellen heimgesucht. Auch in den Jahren 2004 und 2006 folgten Kältewellen im März auf eine Stratosphärenerwärmung im vorhergehenden Januar.

 

Der entzweite Polarwirbel konnte sich nicht wieder regenerieren und ermöglichte so auch die zweite Kältewelle im März. Mit der immer kräftigeren Sonneneinstrahlung und dem Ende der Polarnacht über dem Nordpol neutralisiert sich der Polarwirbel jeweils Anfang April und wechselt in den Sommermodus. Die Gefahr, dass er auch das Aprilwetter 2018 beeinflusst, ist also gering.

Kalter März war kein Zufall

Eiswoche beendet milden Winter

Der meteorologische Winter, der vom 1. Dezember bis zum 28. Februar, dauert, war längst abgeschrieben. Nach einem milden Dezember ohne richtigen Schneefall und dem wärmsten Januar seit Messbeginn im Jahr 1864, gänzlich ohne Schnee und dem kompletten Ausbleiben von frostigen Temperaturen, glaubte kaum noch jemand an eine Auferstehung des Winters. Doch der Winter strafte alle Skeptiker Lügen mit einem furiosen Schlussbouquet. Als wollte der Winter am Ende den viel zu warmen und im Flachland schneearmen Winter noch kompensieren, brachte Väterchen Frost zum Februarende eine regelrechte Eiswoche.

Im langjährigen Vergleich ist die Kältewelle von Ende Februar 2018 nichts aussergewöhnliches. Speziell war ihr spätes Auftreten.

Fünf eisige Nächte

Die letzten Februartage waren richtig kalt – eiskalt sogar. In den Nächten vom 26.-28. Februar sackte das Quecksilber auf dem Zürichberg bis auf Tiefstwerte von -11 bis -13 Grad ab. Für Ende Februar sind das ausgesprochen tiefe Werte. Seit 1901 sind in der Periode zwischen dem 20. Februar und dem 10. März in Zürich jedoch auch schon tiefere Temperaturen gemessen worden. Letztmals im Jahr 2005, als es in der Nacht auf den 1. März knapp -15 Grad kalt wurde oder im Jahr 1971, ebenfalls mit Tiefstwerten unter -14 Grad. Im Jahr 1901 wurde es zum Februarende sogar nochmals -16 Grad eisig. Die polaren Luftmassen, welche ganz Europa Ende Februar 2018 im eisigen Griff hatten, prägten auch die Tageshöchsttemperaturen. So zeigte das Thermometer am 26. Februar 2018 in Zürich am Nachmittag einen Maximalwert von unter -7 Grad an. Für die Periode von Ende Februar bis Anfang März war dies die zweittiefste Höchsttemperatur.

 

Spät aber nicht intensiv

Die Kältewelle zum Abschluss des meteorologischen Winters war also heftig, aber sie war nur von kurzer Dauer. Eine anschauliche Kenngrösse für die Intensität einer Kältewelle ist das mittlere Tagesminimum über fünf Tage. Vom 25. Februar bis zum 1. März lag dieses mittlere Tagesminimum bei kalten -10,2 Grad. Ein Vergleich mit den Wintern seit 1901 zeigt, dass die diesjährige Kältewelle nicht aussergewöhnlich war. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts traten in 49 Winter mindestens gleich intensive oder intensivere Kältewellen auf. Die intensivste 5-tägige Kältewelle erlebte Zürich im Winter 1929 mit einem mittleren Tagesminimum von -20,3 Grad. Ähnlich intensiv waren die Kältewellen 1956 mit knapp -20 Grad. Auch die Winter 1985 und 1987 brachten 5-tägige Kältewellen mit einem mittleren Tagesminimum von -18, respektive -16 Grad am Zürichberg. Die diesjährige Kältewelle markiert aber die intensivste seit dem Februar 2012. Allerdings war die Kältewelle damals deutlich intensiver mit einem mittleren Tagesminimum über fünf Tage von knapp -16 Grad. Speziell an der diesjährigen Kältewelle ist und bleibt also ihr spätes Erscheinen. Für die Periode vom 20. Februar bis zum 10. März sind denn auch seit 1901 nur sieben intensivere Kältewellen bekannt.

 

Trotzdem zu mild

Die Kältewelle Ende Februar hat ihre Spuren hinterlassen. So war der Februar 2018 unter dem Strich mit durchschnittlich -1,5 Grad knapp drei Grad unterkühlt, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. Deutlich kälter war ein Februar letztmals 2012, ähnlich kalt war es 2013. Der kalte Februar 2018 kompensierte also einen bis dahin viel zu milden Winter. Der Grundcharakter des Winters 2017/18 veränderte sich dabei aber nicht. Insgesamt war der diesjährige Winter (Dezember-Februar) mit durchschnittlich 1,5 Grad rund ein halbes Grad milder gegenüber der Referenzperiode 1981-2010. Auch in Sachen Eis- und Schneetage verbesserte der Februar die Bilanz des ganzen Winters, ohne sie grundlegend zu beeinflussen. Mit lediglich 10 Eistagen mit Temperaturen, die ganztags unter dem Gefrierpunkt verharrten, zählt der diesjährige Winter in Zürich nur halb so viele Eistage, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. An lediglich 21 Tagen lag am Zürichberg eine mindestens 1 Zentimeter dicke Schneeschicht. In einem durchschnittlichen Winter sind mehr als 31 solche Schneetage zu erwarten.

Dank des wärmsten Januars seit Messbeginn war der Winter 2017/18 trotz des eisigen Februars ein halbes Grad wärmer als der Durchschnitt der Periode 1981-2010.

Grauer Winter

Auch in Sachen Niederschlag kompensierte der Februar einen Teil des restlichen Winters. Waren Dezember und Januar jeweils deutlich zu nass mit jeweils 140-180 Prozent der üblichen Niederschlagsmengen, so war der Februar schliesslich sehr trocken. Mit weniger als 30 mm Niederschlag kam weniger als die Hälfte der sonst üblichen Februarmenge zusammen. Das Winterwetter änderte im Februar also auf trocken-kalt, davor dominierte feucht-warm. Der Februar gab in Sachen Temperatur und Niederschlag gegenüber den Vormonaten Gegensteuer. In Sachen Sonnenschein blieb die Kompensation im Februar aber aus. Obwohl Dezember und Januar schon recht trüb waren und nur 85 bis knapp 100 Prozent der üblichen Sonnenstunden hervorbrachten, war nun auch der Februar grau in grau. Mit nur gerade 46 Sonnenstunden gehört der Februar 2018 zu den sonnenärmsten 15 Prozent seit 1901.

Eiswoche beendet milden Winter

Ein Januar ohne Schnee und Eis – im Flachland

Das Jahr 2018 startete gleich mit einem neuen Monatsrekord für den Januar. In Zürich erreichte die Januartemperatur 2018 einen neuen Rekordwert von 4,7 Grad. Systematisch gemessen wird in Zürich seit 1864. Der Januar 2018 fühlt sich im Vergleich mit Frühlingsmonaten sogar wohler als mit eigentlich Gleichgesinnten. So war der Januar so mild wie ein durchschnittlicher März und wärmer als die Hälfte aller Märzmonate seit 1864. Der bisherige Januarrekord lag noch gar nicht weit in der Vergangenheit. Im Januar 2007 war es in Zürich nur wenige Zehntelgrad kühler als in diesem Jahr. Anders am Messstandort Genf, dort erreichte die Januartemperatur 2018 den alles überragenden Rekordwert von 6,2 Grad. Die bisher mildesten Januarmonate lieferten in Genf um 4,5 Grad. Auch im landesweiten Mittel ist es der mildeste Januar seit Messbeginn.

Der Januar 2018 war in Zürich praktisch durchwegs deutlich zu warm. Nur am 14. Januar lag die Tagesmittel-Temperatur etwas unter dem langjährigen Durchschnitt.

Schnee nur in den Bergen

Eine konstante Westströmung flutete den Alpenraum mit sehr milder aber auch feuchter Luft aus dem Atlantik und dem Mittelmeerraum. In den Bergen waren daher die Bedingungen für riesige Schneemengen perfekt. In Arosa erreichte die Neuschneesumme im Januar 2,85 Meter. Es ist die fünfthöchste Januarsumme seit Messbeginn 1890. Ganz anders präsentierte sich die Schneelage im Flachland. In Zürich wurde im ganzen Januar 2018 kein einziger Tag mit Neuschnee registriert. Schneefreie Jänner sind in Zürich zwar selten, aber nicht einmalig. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts sind fünf weitere Januare (1974, 1975, 1989, 1990 und 2008) ohne Schnee bekannt. Im langjährigen Durchschnitt der Jahre 1981-2010 sind im Januar fünf Tage mit Neuschnee und 12 Tage mit einer Schneedecke zu erwarten. Während der Januar schneetechnisch in den Bergen also klar überdurchschnittlich ausfiel, machte sich im Flachland grosse Schneearmut breit.

Neben dem Schnee machte sich auch der Frost rar – sehr rar. Nur in vier Nächten sank das Thermometer unter den Gefrierpunkt. Selbst in klaren Nächten sank das Quecksilber mitten im Januar in Zürich nur auf 2-4 Grad. So wenige Frostnächte in einem Januar gab es noch nie seit mindestens 120 Jahren. Der bisherige Rekord von neun Frostnächten im Januar 2007 wurde dabei deutlich unterboten. Bei so wenigen Frostnächten erstaunt es kaum, dass auch Eistage mit Dauerfrost im Januar 2018 überhaupt kein Thema waren. Mit keinem einzigen Eistag reiht sich der Januar 2018 in eine sehr exklusive Gruppe ein. Vorher war dies nur aus den drei Januarmonaten 1916, 1936 und 1988 bekannt. Selbst in den sehr milden Januaren 2007, 2014 und 2015 gab es ein bis vier Eistage mit Dauerfrost. Die Klimanormwerte der Jahre 1981-2010 lassen im Januar immerhin 20 Frostnächte und 9 Eistage erwarten.

 

Kalter Frühling?

Der grosse Wärmeüberschuss im Januar 2018 zeigte sich auch in teils frühlingshaft milden Nachmittagen. An sechs Tagen zeigte das Thermometer Werte über 10 Grad an. Für einmal ist dies aber kein neuer Rekordwert. Im Januar 1993 gab es sogar 10 Tage, 2007 sogar 11 Tage mit Höchstwerten über 10 Grad. Die Milde liess bereits Haselsträucher und Erlen erblühen. Der Blühbeginn kann als „sehr früh“ bezeichnet werden. Der Vorsprung beträgt im Durchschnitt ganze 25 Tage. An einigen Standorten wurde der Blühbeginn der Hasel sogar noch nie so früh beobachtet wie in diesem Jahr. In Bauernregeln werden milde Jänner gefürchtet und mit kalten, anstehenden Frühlingsmonaten in Verbindung gebracht. So heisst es: „Lässt der Januar Wasser fallen, lässt der Lenz es gefrieren“ und „Wirft der Maulwurf seine Hügel neu, währt der Winter bis zum Mai.“ Viele alte Volkssprüche lassen zudem einen spezifischen Zusammenhang mit dem Monat Mai vermuten. „Wieviel Regentropfen ein Januar, soviel Schneeflocken im Mai.“ Die durch die Milde gestörte Winterruhe solle sich zudem negativ auf die Vegetationsentwicklung im ganzen Jahr auswirken: „Im Januar viel Regen und wenig Schnee, tut Saaten, Wiesen und Bäumen weh“ und „Wächst das Gras im Januar, so wächst es schlecht im ganzen Jahr.“

Klimatologisch lässt sich allerdings kein Zusammenhang zwischen einem milden Januar und irgendeinem kalten oder schneereichen Frühlingsmonat ableiten. Betrachtet man die 20 wärmsten Januarmonate seit 1864, so zeigt sich eher ein umgekehrtes Bild. Auf einen sehr milden Januar folgt auch ein sehr milder Frühling. Beispiele dafür stammen aus den Jahren 1920, 1924, 1948, 1993, 1999, 2007, 2008 und 2014. Jedes Mal folgte auf einen sehr milden Januar auch ein sehr milder Frühling. Natürlich gibt es auch Ausnahmen. Im Jahr 1877 war der Januar mit durchschnittlich 2 Grad recht mild. März, April und Mai waren dann aber deutlich zu kühl. Oder auch 1975, als auf einen sehr milden Januar ebenfalls ein insgesamt kühler Frühling folgte. Eine weitere Bauernregel deutet dann aber trotzdem auf einen guten Frühling hin. So heisst es: „Der Januar muss krachen, soll der Frühling lachen.“ Mit den vielen Stürmen, die teils sogar Wintergewitter brachten, hat es im Januar 2018 so richtig gekracht. Das sind gute Aussichten für den Frühling. Vorher ist aber nochmals Winter angesagt. Der Februar kann es in sich haben, wie uns die Jahre 2012, 2013 und 2015 gezeigt haben.

Ein Januar ohne Schnee und Eis – im Flachland