INHALT
TEIL A
2
GRUNDLAGEN DER KLIMAUNTERSUCHUNG
2.1
Methoden der Klimabeschreibung
2.2
Allgemeine Erläuterungen zu den wichtigsten Klimaparametern
2.2.1
Die atmosphärische Grenzschicht
2.2.2 Lufttemperatur
2.2.3 Verdunstung
2.2.3.1
Berechnung von Wärmeströmen
2.2.4 Wind
2.2.5 Niederschlag
2.2.6 Luftfeuchte
2.2.7 Nebel
2.3
Aspekte des küstennahen Klimas
2.3.1 Energiebilanz
2.3.2 Das Land-See-Windsystem
2.4 Stadtklima
3 DATENGRUNDLAGE
3.1
Daten des Deutschen Wetterdienstes
3.1.1
Synoptische und klimatologische Beobachtungsstationen
3.1.2 Windmeßstationen
3.1.3
Niederschlagsbeobachtungen und phänologische Beobachtungen
3.2 Daten
anderer Institutionen
4 DAS
KLIMA IM UNTERSUCHUNGSRAUM
4.1 Temperatur
4.1.1 Lufttemperatur
4.1.1.1
Räumliche Verteilungen mittlerer Temperaturen
4.1.1.2 Tagesgänge
4.1.1.3 Jahresgänge
4.1.1.4 Luft-
und Bodenfröste
4.1.2
Wassertemperaturen im Vergleich zur Lufttemperatur
4.1.3
Eisverhältnisse auf der Elbe
4.2
Sonnenscheindauer und Bewölkung
4.3 Verdunstung
4.3.1
Verdunstung über Wasserflächen
4.3.1.1 Wärmeströme
4.3.2
Verdunstung über Grünlandflächen
4.3.3 Zusammenfassung
4.4 Niederschlag
4.5 Luftfeuchte und
Nebel
4.5.1 Luftfeuchte
4.5.2 Nebel
4.5.3
Nebelbeobachtungen an der Unterelbe
4.5.4
Auswahl des Beobachtungszeitraumes
4.5.5
Nebelhäufigkeiten im Untersuchungsraum
4.5.5.1
Beobachtungen an Klimastationen
4.5.5.2
Der Jahresgang der Nebelhäufigkeit
4.5.6
Synoptische Beobachtungen
4.5.7
Nebelbeobachtungen der Elblotsen
4.5.8 Nebeldauer
4.5.9 Zusammenfassung
4.6 Wind
4.6.1
Windgeschwindigkeit
4.7 Stürme
4.7.1 Windrichtung
4.7.2 Zusammenfassung
4.7.3
Betrachtung von zwei Sturmflutereignissen
4.8 Obst- und Landbau
4.8.1 Ackerbau
4.8.2 Grünland
4.8.3 Obstbau
5
KLIMATISCHE BEWERTUNG DES UNTERSUCHUNGSRAUMES
5.1
Das Untersuchungsgebiet innerhalb des Norddeutschen Flachlands
5.2 Obst- und Landbau
5.2.1
Feldarbeitstage im Landbau
5.2.2 Grünlandnutzung
5.2.3
Frostgefährdung im Obstbau
5.3 Bioklima
5.4 Verkehr
ABBILDUNGEN (im Anhang
A)
Abb. 1: Mittlere Jahresmittel der
Windgeschwindigkeit im Zeitraum 1971 - 1989 (10 m ü. Gr.)
Abb. 2: Regionale Verteilung der
10-Minuten-Mittel des Windes in Norddeutschland
Abb. 3: Charakteristischer küstennormaler
Verlauf von Strahlungshaushaltsgrößen nach Messungen im Juli in
Zingst
Abb. 4: Mittlerer jährlicher
Gang der Strahlungsbilanz für die zentrale Ostsee, für die
ufernahe Zone der westlichen Ostsee und für die Binnenstation
Eberswalde
Abb. 5: Lage von Meß- und
Beobachtungsstationen
Abb. 6: Mittlerer Monatswert der
Tagesmitteltemperatur (°C) (1961 -
1990)
Abb. 7: Differenz der Summe der
Monatsmitteltemperaturen von Juli bis September zu der von April
bis Juni in K
Abb. 8: Mittlerer Tagesgang der
Lufttemperatur in den Monaten Januar und Juli
Abb. 9a: Mittlere Monatswerte der
Lufttemperatur (°C) Cuxhaven 1961 -
1990
Abb. 9b: Mittlere Monatswerte der
Lufttemperatur (°C) Glückstadt 1961
- 1990
Abb. 9c: Mittlere Monatswerte der
Lufttemperatur (°C) Jork 1961 - 1990
Abb. 9d: Mittlere Monatswerte der
Lufttemperatur (°C) Hamburg-St. Pauli
1961 - 1990
Abb. 10a: Mittlere Monatswerte
von Lufttemperatur und Erdbodenminimum Cuxhaven 1961 - 1990
Abb. 10b: Mittlere Monatswerte
von Lufttemperatur und Erdbodenminimum Glückstadt 1961 - 1990
Abb. 10c: Mittlere Monatswerte
von Lufttemperatur und Erdbodenminimum Jork 1961 - 1990
Abb. 10d: Mittlere Monatswerte
von Lufttemperatur und Erdbodenminimum Hamburg-St. Pauli 1961 -
1990
Abb. 11: Mittlere Monatswerte der
Höchsttemperatur (°C) (1961 - 1990)
Abb. 12: Mittlere Monatswerte der
Tiefsttemperatur (°C) (1961 - 1990)
Abb. 13: Mittlere Monatswerte der
Erdbodenminimumtemperatur (°C) (1961
- 1990)
Abb. 14: Jahresmittel von Wasser-
und Lufttemperatur im Vergleich: Cuxhaven und Hamburg
Abb. 15: Jahresmittel der
Wassertemperatur, ELBE
Abb. 16: Wassertemperaturen der
Unter- und Außenelbe im Vergleich Monatsmittel Grad Celsius
Abb. 17: Vergleich von
Wassertemperaturen Elbe 1 und Cuxhaven 1991
Abb. 18: Vergleich von Wasser- und
Lufttemperatur Cuxhaven 1991
Abb. 19: Vergleich von Wasser-
und Lufttemperaturen Elbe 1 und Cuxhaven 1991
Abb. 20: Vergleich von Luft- (TL)
u. Wassertemperatur (TW)
Abb. 21: Die Eisverhältnisse im
Winter 1962/1963
Abb. 22: Mittlere Monatswerte der
Sonnenscheinstunden (h) (1961 - 1990)
Abb. 23: Mittlere Monatswerte der
Niederschlagshöhe (mm) (1961 - 1990)
Abb. 24a: Mittlere monatliche
Anzahl von Tagen mit mindestens 0.1, 1.0 und 10 mm Niederschlagshöhe
Cuxhaven 1961 - 1990
Abb. 24b: Mittlere monatliche
Anzahl von Tagen mit mindestens 0.1, 1.0 und 10 mm Niederschlagshöhe
Glückstadt 1961 - 1990
Abb. 24c: Mittlere monatliche
Anzahl von Tagen mit mindestens 0.1, 1.0 und 10 mm Niederschlagshöhe
Jork 1961 - 1990
Abb. 24d: Mittlere monatliche
Anzahl von Tagen mit mindestens 0.1, 1.0 und 10 mm Niederschlagshöhe
Hamburg-St. Pauli 1961 - 1990
Abb. 25: Mittlerer Tagesgang der
Relativen Feuchte in den Monaten Januar und Juli
Abb. 26: Mittlere Monatswerte der
relativen Luftfeuchte 1961 bis 1990
Abb. 27: Jährliche Zahl der Tage
mit Nebel
Abb. 28: Mittlere monatliche Zahl
der Tage mit Nebel 1976 - 1990
Abb. 29: Mittlere monatliche Zahl
der Tage mit Nebel 1982 - 1990
Abb. 30: Monatliche Zahl der Tage
mit Nebel für 1993
Abb. 31: Relative Häufigkeiten
der Nebeldauer 1982 - 1990
Abb. 32: Mittlere
Windgeschwindigkeiten in m/s 1976 - 1990, Januar bis Dezember
Abb. 33: Mittlere
Windgeschwindigkeit 1976 - 1990
Abb. 34: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung für Windgeschwindigkeiten > 17 m/s
Abb. 35: Relative Häufigkeit der
Windrichtungen 1976 bis 1990, Januar bis Dezember
Abb. 36: Relative Häufigkeit der
Windrichtungen 1976 bis 1990, Januar bis Dezember
Abb. 37: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung Elbe 1, 1985 - 1990
Abb. 38: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung Cuxhaven, 1985 - 1990
Abb. 39: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung Brunsbüttel, 1985 - 1990
Abb. 40: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung Störsperrwerk, 1985 - 1990
Abb. 41: Prozentuale Häufigkeitsverteilung
der Windrichtung Hamburg-St. Pauli, 1985 - 1990
Abb. 42: Sturmflutwetterlage
Scharhörn, 28.02.1990
Abb. 43: Sturmflutwetterlage
Scharhörn, 23.01.1993
Abb. 44: Mittlere Eintrittsdaten
einer Tagsmitteltemperatur ³ 5 °C, Mittlere Daten des Unterschreitens der
Tagesmitteltemperatur ³ 5 °C
Abb. 45: Mittlere jährliche
Andauer (Tage) einer Tagesmitteltemperatur > 5 °C (Zeitraum 1951 - 1980)
Abb. 46: Vieljähriges (1951 -
1980) und mittleres Eintrittsdatum (Julian. Tag) der phänologischen
Phase "Aufgang" bei Winterweizen
Abb. 47: Vieljähriges (1951 -
1980) und mittleres Eintrittsdatum (Julian. Tag) der phänologischen
Phase "Beginn des Schossens" bei Winterweizen
Abb. 48: Vieljähriges (1951 -
1980) und mittleres Eintrittsdatum (Julian. Tag) der phänologischen
Phase "Ährenschieben" bei Winterweizen
Abb. 49: Vieljähriges (1951 -
1980) und mittleres Eintrittsdatum (Julian. Tag) der phänologischen
Phase "Vollreife" bei Winterweizen
Abb. 50: Vieljährige
theoretische Mähdreschzeiten (Std.) mit Kornfeuchten £ 20 %
Abb. 51: Tägliche
Minimumtemperaturen in 0.7 m Höhe - Frühjahr 1978 - sowie die
Mortalitätskurve von Kernobst (berechnet auf
Trockentemperaturbasis bei 90 % rel. Feuchte)
Abb. 52: Frostgefährdung (%) zur
Zeit der Apfelblüte vom 10.04. bis 30.06 im Alten Land
Abb. 53: Modellfall der
regionalen Bodenzirkulation: Wasser wärmer als Luft zur Zeit der
Tiefsttemperatur
Tab. 1: Monats- und
Jahresmittel der Lufttemperatur in °C,
mittlerer, höchster und tiefster Wert im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 2: Extremwerte der
Lufttemperatur mit Angabe des jüngsten Datums im Zeitraum 1961 -
1990
Tab. 3: Monats- und Jahresmittel
der Lufttemperatur in °C zu den
Beobachtungsterminen im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 4: Mittlere monatliche und jährliche
Tageshöchsttemperatur der Luft und deren Streuung (s) in °C im
Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 5: Mittlere monatliche und jährliche
Tagestiefsstemperatur der Luft und deren Streuung (s) in °C im
Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 6: Mittlere monatliche und jährliche
Erdbodenminimumtemperatur und deren Streuung (s)
in °C im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 7: Mittlere monatliche und jährliche
Anzahl der Sommertage (Tageshöchsttemperatur größer/gleich 25 °C) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 8: Mittlere monatliche und jährliche
Anzahl der heißen Tage (Tageshöchsttemperatur größer/gleich
30 °C) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 9: Mittlere monatliche und jährliche
Anzahl der Frosttage (Tagestiefsttemperatur kleiner/größer 0 °C) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 10: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Tage mit Luftfrost unterhalb verschiedener
Schwellenwerte der Temperatur im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 11: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Tage mit Frost in Bodennähe (Erdbodenminimumtemperatur
kleiner 0 °C) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 12: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Tage mit Frost in Bodennähe unterhalb
verschiedener Schwellenwerte der Temperatur im Zeitraum 1961 -
1990
Tab. 13: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Eistage (Tageshöchsttemperatur kleiner 0 °C) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 14: Mittlere monatliche und
jährliche Tagesmitteltemperatur der Luft in °C
von ausgewählten Stationen im Zeitraum 1988 - 1993
Tab. 15: Abweichungen der
mittleren monatlichen und jährlichen Tagesmitteltemperaturen (K)
des Zeitraums 1988 - 1993 vom Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 16: Anzahl und relative Häufigkeit
der Winter mit Eisauftreten sowie mittlere Anzahl der Tage mit
Eis im Zeitraum 1961 -1990
Tab. 17: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 18: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 19: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 20: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 21: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 22: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 23: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Abb. 24: Vereisungshäufigkeit
(%), Bedeckungsgrad, Eisdicken und Eistopographie
Tab. 25: Mittlere monatliche und
jährliche Sonnenscheindauer und deren Streuung (s) im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 26: Mittlerer monatlicher
und jährlicher Bedeckungsgrad und dessen Streuung (s) in Achtel im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 27: Mittlere monatliche und
jährliche Verdunstung in mm über der Elbe im Zeitraum 1988 -
1992
Tab. 28: Mittlere monatliche und
jährliche Ströme der latenten (LV) und sensiblen Wärme (H) in
W/m2 im Zeitraum 1983 - 1992
Tab. 29: Mittlere monatliche und
jährliche Verdunstung über Grünland in mm im Zeitraum 1961 -
1992 sowie die mittlere Jahresverdunstung von 1988 - 1992
Tab. 30: Mittlere monatliche und
jährliche Niederschlagshöhe und deren Streuung (s) in mm im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 31: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Tage mit Niederschlägen größer oder
gleich 0.1, 1.0 und 10.0 mm im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 32: Mittlere monatliche und
jährliche Anzahl der Tage mit Schneefall im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 33: Anzahl der Tage mit
einer Schneedecke in schneereichen Wintern des Zeitraums 1961 -
1990
Tab. 34: Anzahl der Tage mit
einer Schneedecke in schneearmen Wintern des Zeitraums 1961 -
1990
Tab. 35: Mittlere
Stundentemperaturen (Basis 5 °C) und
mittlere Eintrittszeiten (Jul. Tag) phänologischer Phasen von
Kulturpflanzen in Norddeutschland
Tab. 36: Eintrittsdatum der sog.
korrigierten Grünlandtemperatursumme von 200 °C
im Zeitraum 1961 - 1990
Tab. 37: Blütenmortalität von
Apfel, Birne und Kirsche nach FLECKINGER und eigenen
Beobachtungen im Alten Land, Trockentemperaturen bei 90 %
relativer Feuchte
Tab. 38: Eintritt phänologischer
Phasen mit Abweichung und Temperatursummen ausgewählter Kulturen
im Unterelberaum
Tab. 39: Wahrscheinlichkeit in %
für Luftfröste in Strahlungsnächten unterhalb bestimmter
Schwellenwerte in den Monaten April - Juni bzw. Mai - Juni im
Zeitraum 1961 - 1990
Karte 1: Mittlere
Jahresmitteltemperatur 1961 - 1990
Karte 2: Mittlere
Tagesmitteltemperatur 1961 - 1990 Frühling (März - Mai)
Karte 3: Mittlere
Tagesmitteltemperatur 1961 - 1990 Sommer (Juni - August)
Karte 4: Mittlere
Tagesmitteltemperatur 1961 - 1990 Herbst (September - November)
Karte 5: Mittlere
Tagesmitteltemperatur 1961 - 1990 Winter (Dezember - Februar)
Karte 6: Mittlere jährliche
Niederschlagshöhe 1961 - 1990
Karte 7: Mittlere Niederschlagshöhe
1961 - 1990 hydrologisches Halbjahr (Mai - Oktober)
Karte 8: Mittlere Niederschlagshöhe
1961 - 1990 hydrologisches Halbjahr (November - April)
TEIL B
ABKÜRZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS
2 LAGEBESCHREIBUNG UND GEPLANTE AUSBAUMASSNAHMEN
3 ZUSAMMENFASSUNG DES KLIMA-IST-ZUSTANDES
5 AUSBAUBEDINGTE ÄNDERUNGEN DER TIDEDYNAMIK DER ELBE
6 BEDEUTUNG DER TIDEDYNAMIKÄNDERUNGEN FÜR KLIMARELEVANTE FAKTOREN
7
THEORETISCHE GRUNDLAGEN
7.1
Temperatur, Strahlung und Energiebilanz
7.2
Die Wirkung lokalklimatischer Phänomene
7.2.1
Kaltluftentstehung
7.2.2
Kaltluftsammelgebiet, Kaltluftstaus, Kaltluftseen
7.2.3
Nächtliche Abkühlung über unterschiedlichen
Bodenbeschaffenheiten
8
AUSWIRKUNGEN DER ÄNDERUNGEN
8.1 Temperatur
8.2 Luftfeuchtigkeit
8.3
Bewölkung und Sonnenscheindauer
8.4 Niederschlag
8.5 Nebel
8.6 Wind
8.7 Verdunstung
8.8
Biometeorologischer Wirkungskomplex
8.8.1
Thermischer Wirkungskomplex
8.8.2
Aktinischer Wirkungskomplex
8.8.3
Lufthygienischer Wirkungskomplex
8.9 Phänologie
8.10 Eisbildung
9 DIE ÄNDERUNGEN IM VERGLEICH ZUM IST-ZUSTAND
10 ÜBERTRAGUNG DER FESTSTELLUNGEN AUF DEN UNTERSUCHUNGSRAUM
11 KÜNFTIGE KLIMAENTWICKLUNG IM VERGLEICH ZU DEN AUSBAUBEDINGTEN ÄNDERUNGEN
14 LITERATUR
14.1 Bücher
14.2 Gutachten
14.3
Veröffentlichungen in Zeitschriften etc.
14.4
Forschungsberichte
ABBILDUNGEN
Abb.1
Das Untersuchungsgebiet zwischen Geesthacht und Außenelbe
Abb.2
Der Bereich des Mühlenberger Lochs
Abb.3
Gefrierpunktserniedrigung in Abhängigkeit des Salzgehaltes
TABELLEN
Tab. 1 Temperatur T0 der
Bodenoberfläche in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit l des Erdbodens
Tab. 2 Gegenüberstellung der
Ergebnisse der Klima-Ist-Analyse und der ausbaubedingten Klimaveränderungen
Tab. 3 Durch Städte verursachte
klimatische Änderungen nach LANDSBERG [1981]
Tab. 4 Bewertung der Auswirkungen
der Fahrrinnenanpassung der Elbe auf die verschiedenen
meteorologischen Parameter