Um Antwort wird gebeten: Datenveränderungen der Station ‘Zugspitze’ führen zu krass unterschiedlicher Temperaturtrendaussage

An: HISTALP
Von: Sebastian Lüning

Gesendet: 13.2.2016

Sehr geehrtes HISTALP-Team,

Mir ist aufgefallen, dass die Temperaturdaten der Wetterstation ‘Zugspitze’ im Bereich der 1940-1970er Jahre von HISTALP stark herunterkorrigiert worden sind. Der Deutsche Wetterdienst scheint diese Korrektur nicht vorzunehmen (siehe Abbildung).

Könnten Sie mir bitte die Hintergründe dieser Korrektur mitteilen? Ich würde Ihre Antwort gerne auf www.kaltesonne.de bekanntgeben. Vielen Dank im voraus.

Mit freundlichen Grüßen

Dr. habil. Sebastian Lüning

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An: Dr. Sebastian Lüning
Von: Dr. Ingeborg Auer, Abteilungsleitung Klimaforschung, Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien

Gesendet: 29.2.2016

 

Sehr geehrter Herr Doktor Lüning,

HISTALP (http://www.zamg.ac.at/histalp) ist eine Datenbank, die ausgewählte langjährige Klimazeitreihen für die Klima- und Impactforschung, für schulische Zwecke aber auch für interessierte Bürger und Bürgerinnen zur Verfügung stellt. Bei so langen Zeitreihen ergibt sich sehr häufig das Problem der Inhomogenität, da es praktisch unmöglich ist, die Messreihen von künstlichen Einflüssen abzuschirmen. Solche Einflüsse wie Instrumentenwechsel (notwendig, da Instrumente natürlich auch altern), Verlegung der Messeinrichtungen beziehungsweise Änderungen des Strahlungsschutzes, aber auch Änderungen in der unmittelbaren und auch ferneren Umgebung der Messstation können die Messreihen verfälschen.

Um dieser Problematik entgegenzuwirken werden in HISTALP die Messreihen vor ihrer Veröffentlichung homogenisiert und nur diese auch veröffentlicht. Die Homogenitätsprüfung wird in etwa 10jährigen Abständen wiederholt, und nötigenfalls wird eine Neuhomogenisierung vorgenommen. Die Homogenisierung erfolgt aber nicht willkürlich, sondern erfolgt aufgrund statistischer Testergebnisse und Hinweisen aus der Stationsgeschichte und verfolgt den Zweck das reine Klimasignal möglichst ungestört von übrigen Einflüssen darzustellen. Im konkreten Fall der Zugspitze existierten eine Fensterhütte und eine englische Hütte gleichzeitig. Nach eingehenden Vergleichsmessungen wurde dann in den 1970er Jahren beschlossen, die Fensterhütte aufzugeben und für die Klimabeobachtungen die Plattformhütte zu verwenden.

 

Literatur:
Deutscher Wetterdienst. Geschichte der Meteorologie in Deutschland 4. Die Geschichte der Wetterstation Zugspitze von Klaus Wege. Offenbach am Main 2000. Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes, 104 Seiten

Aguilar E, Auer I, Brunet M, Peterson TC, Wieringa J., 2003. Guidelines on Climate Metadata and Homogenization. WCDMP-No.53. WMO-TD No. 1186, 51pp.

Auer I, Böhm R, Jurkovic A, Lipa W, Orlik A, Potzmann R, Schöner W, Ungersböck M, Matulla C, Briffa K, Jones PD, Efthymiadis D, Brunetti M, Nanni T, Maugeri M, Mercalli L, Mestre O, Moisselin JM, Begert M, Müller-Westermeier G, Kveton V, Bochnicek O, Stastny P, Lapin M, Szalai S, Szentimrey T, Cegnar T, Dolinar M, Gajic-Capka M, Zaninovic K, Majstorovic Z, Nieplova E., 2007. HISTALP – Historical Instrumental Climatological Surface Time Series of the Greater Alpine Region. Volume 27, Issue 1, January 2007, Pages: 17–46.

 

Ich hoffe, Ihnen mit dieser Auskunft weitergeholfen zu haben

Mit freundlichen Grüßen

Inge Auer

 

Dr. Ingeborg Auer
Abteilungsleitung Klimaforschung – Head of Climate Research
Bereich Daten-Methoden-Modelle – Division for Data, Methods and Modeling
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Hohe Warte 38
A-1190 Wien
AUSTRIA

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An: Dr. Ingeborg Auer, HISTALP
Von: Sebastian Lüning

Gesendet: 5.3.2016

 

Sehr geehrte Frau Dr. Auer,

Herzlichen Dank für Ihre Antwort, die mir in der Tat weiterhilft. Ich möchte die Erwärmung der letzten 150 Jahre keineswegs abstreiten, sie ist real. Mich machen nur diese enormen Eingriffe in die Originaldaten stutzig, zumal es sich doch um eine Art “Black Box Operation” handelt, die nur von einigen Wenigen nachvollzogen bzw. überprüft werden kann. Es gibt hier sicher gute Gründe für Korrekturen. Dass es dabei jedoch in einigen Fällen zu vollkommen anderen Trendaussagen kommt, finde ich bedenklich, insbesondere da der DWD die Korrekturen nicht vornimmt.

Mit besten Grüßen

Sebastian Lüning

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An: Deutschen Wetterdienst
Von: Dr. Sebastian Lüning

Gesendet: 5.3.2016

 

Sehr geehrter DWD,

Mir ist aufgefallen, dass es zur Wetterstation ‘Zugspitze’ zwei unterschiedliche Temperaturdatensätze gibt. Gemäß den offiziellen Daten des DWD (rote Kurve in beigefügter Abbildung) hat es im Bereich der 1940-1970er Jahre bereits eine Wärmespitze gegeben, die zum Teil an das heutige Wärmeplateau heranreichte. Im HISTALP-Datensatz (blaue Kurve) wurde diese frühe Wärmephase jedoch durch Datenveränderungen stark nach unten korrigiert. Hierdurch entsteht eine gänzlich andere Trendaussage. Wie steht der DWD zu diesen starken Datenveränderungen von HISTALP an der Station ‘Zugspitze’? Welcher der beiden Datensätze ist verlässlicher?

 

Ich würde Ihre Antwort gerne auf www.kaltesonne.de bekanntgeben. Vielen Dank im voraus.

Mit freundlichen Grüßen

Dr. habil. Sebastian Lüning

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Während wir auf die Antwort des DWD warten, wollen wir weitere Plausibilitäts-Checks durchführen. Marcel Servijnen hat den Temperaturdatensatz für die Zugspitze aus der ECA&D (European Climate Assessment & Dataset) nachgeprüft, der dem DWD-Datensatz entspricht. Der Vergleich mit HISTALP fällt daher ähnlich krass aus. Serverijnen kommentiert:

In der Abbildung habe ich die Daten ab 1900 für die Messreihen von HISTALP und ECA&D zusammengebracht, mit der Differenz. Dabei zeigt sich 1945 stark abweichend. Aus den täglichen Daten ergibt sich ein Loch ohne Daten ab 1 Mai bis zum 14 August 1945. Das erklärt die Differenz von 1,9 °C in dem Jahr. Alle Temperaturen ab 1900 sind korrigiert mit durchschnitlich -0,5 °C bis 1975. Ab 1975 laufen beide Temperaturkurven plötzlich ordentlich zusammen.

Und wo wir gerade beim Datenvergleich sind, wollen wir gleich noch den Datensatz der Station Zugspitze im BEST-Datensatz der University of California in Berkeley anschauen. Eine schnelle Sucher ergibt vier Datenseiten zur Zugspitze:

http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Text/155037-TAVG-Data.txt
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Comparison.pdf
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Alignment.pdf
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Raw.pdf

In der überprüften BEST-Temperaturkurve der Zugspitze liegen die Temperaturen der 1950er und frühen 1960er Jahre auf einem ähnlich hohen Niveau wie das Plateau, das seit den 1990er Jahren herrscht. Den enormen von HISTALP vorgenommenen Datenveränderungen wird offensichtlich nicht gefolgt.

 

Ein interessanter Umstand, den wir gerne von HISTALP erklärt bekommen würden:

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An: Dr. Ingeborg Auer, HISTALP
Von: Dr. Sebastian Lüning

Gesendet: 3.4.2016

 

Sehr geehrte Frau Dr. Auer,

Verzeihen Sie mir bitte, dass ich nochmals auf die Temperaturdaten-Korrekturen an der Station Zugspitze zurückkomme. Ich hatte mir jetzt die Daten dieser Station im BEST-Temperaturdatensatz der University of California, Berkeley angeschaut. Die Temperaturen der 1950er und frühen 1960er Jahre liegen bei BEST auf einem ähnlich hohen Niveau wie das Plateau, das seit den 1990er Jahren herrscht. Dies entspricht der Version von DWD und ECA&D. Mich würde interessieren, weshalb das BEST-Projekt die HISTALP-Korrekturen in seiner 12-stufigen Qualitätskontrolle nicht nachvollzieht.
http://berkeleyearth.org/about-data-set/

BEST-Daten zur Zugspitze:
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Text/155037-TAVG-Data.txt
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Comparison.pdf
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Alignment.pdf
http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/155037-TAVG-Raw.pdf

Mit besten Grüßen

Sebastian Lüning