Jahresmitteltemperatur berechnen – Formal, Beispiel & Tipps

Jahresmitteltemperatur berechnen

Die Jahresmitteltemperatur an einem bestimmten Ort ist der Durchschnittswert aus allen Temperaturmessungen, die in regelmäßigen Abständen während aller Tage eines Jahres erhoben werden. Es wird in diesem Fall also nicht mehr zwischen den Tageshöchsttemperaturen und den tiefsten Nachttemperaturen unterschieden, die zuweilen gesondert zusammengefasst werden.

Die mittlere Tagestemperatur als erster Schritt

An den meteorologischen Stationen des Deutschen Wetterdienstes, die alle technisch in gleicher Weise gemäß einem festgelegten Standard aufgebaut sind, werden unter anderem die Temperaturverläufe kontinuierlich erfasst. Um einen relativ genauen Durchschnittswert der Tagestemperatur zu generieren, ist es bereits ausreichend, jede halbe Stunde den Temperaturmesswert zu notieren und aufzuaddieren:

Tdaymean = Mittlere Tagestemperatur = Summe(Ti)/48

Bei den Ti-Werten handelt es sich um die Temperatur-Messwerte die alle 30 Minuten erhoben werden. Die so bestimmte mittlere Tagestemperatur kommt dem wissenschaftlich exakten Wert, der sich aus dem Zeitintegral der kontinuierlichen Temperaturkurve bezogen auf das Tagesintervall ergibt, schon sehr nahe.

Erweiterung der Temperaturbetrachtung auf das ganze Jahr

In einer sehr ähnlichen Weise lässt sich die mittlere Jahrestemperatur an einem bestimmten Ort berechnen. Zu diesem Zweck werden sämtliche mittleren Tagestemperaturen (Tdaymean-i) an dieser Messposition vom 1. Januar bis zum 31. Dezember desselben Jahres addiert und durch 365 Tage geteilt:

Tyearmean = Mittlere Jahrestemperatur = Summe(Tdaymean-i)/365

Dieses Ergebnis kann von Jahr zu Jahr deutlich schwanken. Betrachtet man diese Werte über einen sehr langen Zeitraum von zum Beispiel 100 Jahren, lassen sich in der Abbildung Trends oder auch wellenförmige Schwankungen erkennen. Bei der Diskussion des Klimawandels zum Beispiel werden derartige Ergebnisse herangezogen, um Argumente zu untermauern. Eines wird bei der Betrachtung solcher Langzeitkurven deutlich: Es gibt in der Tat gerade in den letzten Jahren einen klaren Trend der Zunahme der mittleren Jahrestemperaturen.

Wie sich die mittlere Jahrestemperatur noch bestimmen lässt

Die Jahrestemperaturwelle dringt in den Boden ein, aber nicht sehr tief. Für das Verlegen von Wasserrohren zum Beispiel kann man sich bereits auf Bodentiefen um 60 bis 80 Zentimeter beschränken, weil in unseren Breiten der Frost bis in diese Tiefe niemals vordringt. Dennoch ist es dort mit einer gewissen Phasenverschiebung im Winter etwas kühler als im Sommer. Dringt man weiter in den Boden vor, und dies betrifft auch Grundwasserleiter (Aquifere), kommt man in etwas mehr als zwei Meter Tiefe in Zonen, wo sich die Bodentemperatur im Untergrund mit den Jahreszeiten gar nicht mehr verändert. Es wird den Leser nun nicht verwundern, dass sich dort “zufällig” ziemlich exakt die lokale mittlere Jahrestemperatur einregelt.

Regionale Jahresdurchschnittstemperaturen

Damit betreten wir ein recht komplexes Feld. Wer sich für die mittlere Jahrestemperatur eines kleinen Landes wie Luxemburg interessiert, mag in den vorhandenen meteorologischen Daten fündig werden. Doch wie steht es um die mittlere Jahrestemperatur von Deutschland oder den USA? Allein die Fragestellung ist mehr als fragwürdig. Jeder weiß, dass das Klima in Schleswig-Holstein ganz anders ist als beispielsweise im Allgäu. Deshalb muss man die Frage nach der mittleren Jahrestemperatur grundsätzlich immer lokal sehr stark eingrenzen, zum Beispiel auf eine bestimmte Stadt oder einen Landkreis.

Isothermen bilden interessante Strukturen ab

Man stelle sich vor, die Bundesrepublik Deutschland in Flächenquadrate von jeweils 25 Quadratkilometer einzuteilen und jedem dieser Quadrate eine mittlere Jahrestemperatur zuzuordnen. Dieselben Zahlenwerte verbinden wir mit Linien gleicher Temperatur, den Isothermen. Daraus ergibt sich nicht ein verknotetes Gewirr von Linien, sondern ein Isolinienplan mit klaren Strukturen. Eine wichtige Linie ist zum Beispiel die 10-Grad-Isotherme, die in etwa durch Frankfurt am Main läuft, sich ins südöstliche Bayern verlängert und nach Nordwesten hin ungefähr durch Düsseldorf geht. Ihr Verlauf ist im weiteren Sinne ein Ergebnis des Golfstroms und er wandert seit Jahren langsam nordostwärts, was ebenfalls dem Klimawandel geschuldet ist.

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