Sonderdruck aus Die N aturwissenschaften 30. ] ahrg., Heft ... · II. 1942J im ganzen europiiischen...

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Sonderdruck aus Die N aturwissenschaften 1942 30 ] ahrg Heft 4849 ( Spyingey-V eylar Beylin W 9)

Printed in Germany - Druck der SPamer A -G in Leipig ==========~================

KalendermaBige Bindungen im Wettergeschehen Von HERlIIAKN FLOHN z Zt be i der Vehrmacht

1 Historische Zusarnrn enluinge

Lange bevor es eine amtliche wissenschafUiche Wettervorhersage gegeben hat - sie ist noch keine 80 Jahre alt - ja bevor man iiberha upt von einer Vissenschaft vom Vetter sprechen konnte gab es bei wohl allen Volkern W etter1eurogeln Aus unmittelshybarer Naturverbundenheit beraus fand man im Verbalten der Tiere und Pflanzen aus dem Anshyblick des Himmels Vorzeicben fiir die Vettershyentwicklung die ja immer wieder als ausschlagshygebeJlder Faktor fur Saat und Ernte fiir Viehzucht und J agd erschien DIJter diesen Regeln finden wir bei den verschiedensten Volkern aber auch in den verschiedensten Klimagebieten Regeln die den Eintritt bestimmter Vetterereignisse etwa Kiilteshyperioden Spat- und Friihfroste Eintritt der Regenshy

zeit usw auf einen ganz bestimmten Kalendertag festsetzen Die Eisheiligen sind nicht nur in Deutschland sondern in ahnlicher Form in weiten Teilen Europas bekannt iihnliche Regeln gibt es in groBer Zahl Selbst aus der Mongolei hat c HAuDE

von den ExpEditionen SVEN HEDIN s davon beshyrichtet daB dort bestimmte Kaltluftelnbriicbe zu immer wiederkebrenden festen Zeiten erwartet werden

Tief verwurzelt im VolksglaubeIJ im Volksshywissen ist die Kenntnis von Tagen an denen sich die Vetterentwicklung kommender Zeiten anshydeutet den Lur- oder Lostage1 Ihre Bindung an Kalenderheilige ist sicller oft eine nachtriigliche Zutat aus der Zeit der Cbristianisierung Trotz aller Entstellungen und Verstiimmelungen aller

Heft 1849] FLOHN KalcndermaUige Bindungen im vettergeschchen 71 9 27 I L 1942

Mi3verstandnisse und Verfiilschungen schimmert noch manchmal ein lIlalter Kern billdurch der die unverstalldene Erinnerung an graue Vorzeiten ja an die Nahe der Eiszeitcn noch bewahrt Auf diese Zusammenhiinge hat PASTOR (I) in seiner umfangreichen Sammlung von Vetterregeln mit Recht hingewiesen auf Einzelfragen miissen wir an spiiterer Stelle Boch kurz eingehen

Die wissenscbaftliche Forschung hat in den Allfangszeiten der messenden Meteorologie bis tie in die zweite Halfte des vorigen Jahrhunderts hinein sich dieser Lostagsregeln mit ganz besonshyderer Sorgfalt und gro3em Interesse angenommen Nicht nur liber die Eisheiligen existiert ein Ulll shy

fangreiches Schrifttum fast jede altere Klimashydarstellung enthalt Angaben iiber derartige Haushy1mgen von kalendergebunshyaenenWetterlagen und dalleben langjahrige tagshyliche Mittelwerte vershyschiedenster Klimaeleshymente Fiihrende Meteshyorologen aus der Mitte des letzten Jahrhunderts wie H W DOVE in Berlin oder AL BUCHAN in Edinshyburg beschiiftigten sich eingehend mit diesen_Fragen ohne beim dashy

maJigen Stand ct ie I I I I I I I I I I

noch zu tun bleibt Da aber aus den Monatsshymitteln einzelner KJimaelemente allein kein einshywandfreies Bild der tatsiichlich herrschenden Witshyterung abzuleiten ist steht die Klimakunde heute vor den - SChOll vor Jahrzehnten erhobenen und immer driingender werdenden - Forderungen tliese mittleren Zahlenangaben zu ergiinzen durch eine Schilderung des normalen fetterablaufs Denn unter Klima verstehen wir ja nicht nur einen ntittleIen Zustand del Atmosphare sondern ebenso auch den gewohnlichen Verlau der WiUerung an einelll Ort

2 Singulmitiitcn iln Wittelmiddotungsverlauj Venn wir langjiihrige monatJiche Mittelwerte

der Teillperatur betrachten so scheint es als ob EO JV +=

I t~r 1S -

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inne- -tolllflolN- I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

ren Zusammenhange voll 10 Q 1Q to 10 to 111 zo 10 10 11110 to IQ 10 zo iiberblicken zu kOlluen Jon Febr tirz April Hoi Juni Juli Aug

Ais eine der ersten auch Fig I J iihrlicher TempcraIurverlau nach lagesmittelll

biet miissen A PILGRAMS umfangreiche Untersuchungen iiber das Wahrshyscheinliche der vVetterkunde durch vieljahrige Beshyobachtungen (Vien 1788) genannt werden Hier wird der Versuch gemacht an Hand der meteoroshylogischen Statistik (tiigliche Hiiufigkeits- und Mittel shywerte) und den Angaben von Chroniken eine Langshyfristprognose (bis Will Jahr 1900) aufzubauen

Um etwa 1870 riickte die physikalische Beshytrachtung der Atmosphare gegentiber der rein statistischen mehr und mehr in den Vordergrund Die Mehrzahl der iilteren KJimabeobachtungen waren in bezug auf Instrumellte Aufstellung und Beobachtungszeiten nicht einheitlich als Grundshylage fiir jede weitere exakte ForscllUng konnten nur streng vergleichbare Messungen dienen deren Bearbeitullg nach einheitlichen Methoden vorshygenommen werden mu3te Ein gro3ziigiger Vershygleich iiber die ganze Erde hinweg war nul auf monatlichen und jahrlichen Mitteln oder Hiiufigshykeitswerten aufzubauen die friiher fast gleichshyberechtigten Tageswerte wurden Imum mehr beshyhandel t Diese Periode der klassischen Klimatoshylogie an der fiihrend vor allem deutsche Gelehrte Vie J v HANN G HELLMANN und fL K()PPEN beteiligt waren hat viel zur exakten Kenntnis der Klimate der Erde beigetragen wenn auch vieles

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

10 10 10 IQ to zo ----Sept Ok NOK

Edinburg (1770- 1894 mit heute noch lesenswerten Unterbrechungen 100 Jahre nach H C MOSSMAN) Prag (1775-1934 165 Jahre

nach V HLAVAC) und St Petersburg (1743-[878 mit Unterbrechullgell Il8 JahreArbeiten auf diesem Geshynach E VVAHLEN)

der Anstieg der Teillperatur yom vVinter zum Sommer sich ganz regelmii3ig vollzieht ebenso natiirlich auch der Abstieg yom Sommer zum vVinter Viihlen wir hingegen nicht monatiiche sondern tagliche Mittel so finden wir selbst bei Beobachtungsreihen von 100 oder mehr Jahren Liinge immer wieder Starungen iln jiihrlichen Ga1lJ der TemlJemtur (vgJ Fig I I) Diese Storungen diese Singularitiiten in den Diagrammen langjiihshyriger meteorologischer Beobachtungsreihen vershyfolgte A SCHMAUSS seit 1928 in einer gro3en Zahl von Arbeiten (2) seine Methoden haben sich mittlerweile in der modernen Klimatologie weit shygehend durchgesetzt Temperaturreihen von mehr als 100 J ahren Liinge kennen wir aus Europa in gro3erer Anzahl die Reihen von Wien Breslau oder Paris sind nach ihrer Veroifeutlichung im Lehrbuch der Meteorologie von EANN-SURING (4) weit bekannt geworden Ais Beispiel ftihren wir hier einige andere Reihen aus recht verschiedenen Klimaten an (Fig I) unter denen die einzigartige Reihe von Prag besonders genannt sein soiL Sie zeichnet sich dadurch aus da3 der Aufstellungsshyort der Thermometer im Klementinum seit 1775 unveriindert gebJieben ist Die iiberaus miihevolle und sorgfiiltige Bearbeitung durch VL HLAVAC (5)

720 FLOHN KalendcrmaJ3ige Billdungen im Wettergeschehon -l Die Naturshywissenschaften

hat aile Instrumentalfehler usw ausgemerzt so daB jetzt fUr jede Stunde des 160 jahrigen Zoit shyraulTIes () eine Temperatur vorliegt Die weitero Bearbeitung dieser Reihe verspricht noch manches -vichtige Ergebnis

DaO in so1chen iiber 100 jahrigen Mittelwerten der Temperatur noch Storungen des idealen shyeiner Sinuslinie iihnlichen - Vedaufes eintreten kann kaum auf irgendwe1che Zufalligkeiten zushyriickgefiihrt werden um so weniger als diese StOrungen bei verschiedenen Stationen zum Teil recht eng verwandt sind Zu ihrer Erklarung muB man mit SCHMAUSS annehmen daB sich in

76

Fig 2 Eintritt del Niederschliige beim eraten Mollsuneinbruc Anany Juni nach A SCHMAUSS 1929

einigerma3en regelmal3iger Teise VetterIagen cillshystellen die den Temperaturan- oder abstieg un tershybrechen (1928) Der jiihrliche Gang der TemperashytUl- ist in unseren gemii13igten Breiten nicht oeler nur zum kleinen Teil eine unl11ittelbare Folgc de~ Sonllenstandes also der weehselnclen Dauer unci Starke von Ein- und Ausstrahlung Vielmehr kommt der grof3ere Teil der Temperaturandeshyrungen aus dem vVege des Austausches ortsfremder Luftl11assen im Rahmen der allgemeinen Zirkushylation der Atmosphare zustande Das wurde von SCHMAUSS bestatigt dureh Untersuchungen anderer Klimaelemente (vVindrichtung Luftdruck Niedershyschlagshaufigkeit Dampfdruck usw) und ergab sieh besonders klar bei Heranziehung der Beobshyachtungen der Bergstationen an denen der anshydauernde Luftmassenwechsel unserer Klimazone besonders eindeutig und schroff zutage tritt Fiir diese LUftmassenwechsel sincl die zwischentagigen (interdiurnen) Anderungen der Temperatur ein gutes 1IIa13 das sich besonders bei vergleiehenclen Untersuchungen an den drei langjahrigen Hoehshy

observatorien der Alpen Santis Sonnblick und Zugspitze bewahrt hat

Das Ergebnis dieser umfangreichen Arbeiten gillg weit tiber die urspriingliche Aufgabe die Ershyklarung der StOrungen im Jahresgang der Temshyperatur hinaus Konnte man anfangs nur von einzelneu Singularitdten der meteorologischen Diagramme sprechen so stellte sich bald heraus c1aB das Tetter ganz allgemein in seinem jahresshyzeitlichen Ablauf Termine gro13erer oder geringerer Stabilitiit hat (SCHMAUSS 1932) So wandelte sich auch del Begriff der Singularitiit selbst iiber den urspriinglichen Sinn hinaus den die Mathemashy

tik damit verbindet Heute versteheu wir unter Sin1ularitaten der tVitterung eine Anzahl typmiddotischer Wetteragen die mehr oder minder regelmii1ig zu kalenderma1ig anndhernd estliegenden Zeiten auftreshyten (6) Diese Wetterlagen miissen wir als Ursachen c1er Singularitaten in den meteorologischen Diagrammen c1er Jahresshygange auffassen auf die tieferen urshysachlicben Beziehungell gehen wir spater noch ein

Tenn diese Deutung der an einem Ort in langjiihrigen Beobachtungsreihen geshyfundenen Singularitiiten als typische vVetteriagen richtig ist dann miissen diese vVetterlagen auch eine weite raumshylmiddotiche T1erbreit1tng haben dann miissen in einem groBeren Gebiet gleichzeitig gleichsinnige Singulari tii ten a uftreten Das gilt natiirlich nur streng soweit man einheitliehe Zeitraume zugrunde legt mit den zeitlieben Abweichungen werden wir uns spater noch zu befassen baben Beshyreits 1929 untersuchte SCHNIAUSS an 55 Stationen Mittel- und Vlesteuropas fiir einen 2ojiihrigen Zeitraum die Niedershyschlagswahrscheilllichkeit und es gelang

hierbei fiir jeden Tag des J ahres Earteu der Abshyweichungen der Bereitschaft zu ~iedersehlag vom Mittelwert zu entwerfen Auf diesen Iarteu sieht man die Gebiete groBerer Niederschlagshaufigkeit ebenso wandern wie die Regengebiete auf den Wetterkarten im Einzelfall zu wandern pflegen (Fig 2) So iiberwiegt il11 allgemeinen eine Wanshyderung in west-ostlicber Richtung im Friihsomshymer vielfach von NW nach SO im Herbst und vVinter haufiger von SW nach NO In einer Reihe von Einzelfallen lassen sieh Wanderungen auf der beriichtigten ZugstraBe Vb VAN BEBBERS (AdriashyUngarn- Weiehselgebiet-Baltikum) naehweisen auf der es infolge des hohen Feuchtigkeitsgehaltes der von Siidosten einstromenden Warmluft der sehroffen Temperaturgegensiitze und vor allem der Neigung zum Stationarwerden c1er Frontalstorunshygen ofters zu schweren Regen- und Hochwassermiddot katastrophen im Gebiet der Ostalpen Sudeten und Karpathen kommt

Spater hat G RICHTER (7) auch die Hiiufigkei t von zyklonalen und antizyklonalen Isobarenformen

721 Heft 48491 FLOHN KaJendermlHlige Bindungen im Wettergeschehen27 II 1942J

im ganzen europiiischen Eaum verfolgt Es ergab sich cin stetel Vechsel zwischen del Biiufung zyklonaler Isobarenformen (und vVetterlagen) und der Hochdrucktypen SCHMAUSS hat 1938 cinen Ring von Luftdruckdifferenzen rings um Mittelshyund Vesteuropa untersucht um den Zusamrnenshyhang mit der Intensitiit der allgemeinen Zirkulation in dem uns zunachst intcressierenden Raum festshyzulegen Dabei fand er wiederum ein kalendershymii13ig gebundenes An- llnd Abschwellen cler Akshytivitat der Luftdruckgebilde fiir die der Luftshydruckgradient ein gut geeignetes MaLl rlarstellt Damit war ein Zu_wJrnmenhang del SillgldoriWfen der lVitterulrl Vie sie an einzelnell Orten gefunshyden wurden rllil dem lVeUNIfcrqe8rfteI eimleutig nachgewiesen

3 Heulitdf Irdzisioll wul jcrsiscn der Smiddotingularilltlten

Unscre Darstellung der Grund lagen der Sin shygularitiitenforschung die mit iiber roo Arbeiten in allen sachlich und methodisch ichtigen Punkten auf den Untersuchungen von SCHMAUSS aufbaut hat ein Problem noch gar nicht heriihrt das der kritisch eingestellte Leser sicher bereits aufgeworshyfen hat das del Realiliil d~e8cr Singulwritdtcn Venn wir annehmen daG der Temperaturverlauf z B in einer bestiml11ten Voche in 95 VOll 100 J ahshyren vollig gleichmaJ3ig geesen sei in den rcstshylichen 5 J ahren a ber ha be ein 1Gilteeinbruch einen Riickgang del [em peratur um 20 C gebracht _ ein im osideutschen Vintel durchaus nicht Ullshy

gew6hnJicher Betrag - dann bewirken diese 5 Fiille ein Absinken der JOojahrigc n iVlittelshytemperatur um ro 0 d h um einen Hetrag ie ibn die beschriebenen St6rungen nul in seltenen Fallen erreichen oder gar ii berschreiten Selbst Venn in 10 anderen Fiillen ein Temperaturanstieg um 50 erfolgt wiire resultiert immel noch im Mittel ein Riickgang um 05deg wahrend die Zahl der Kalteeinbriiche nur halb so groB 1st Vie die del Varmeeinbrtiche Mit anderen Vorten langshyJiihrige rfittelwerte sagen nichts a priori aus tiber die Hiiuigkeit der Wetterlagen die als Ursachen der StOrungen im Verlauf dieserMittelwcrte anshyzusehen sind

Darauf hat auch SAUER (8) bci seinen Untershysuchungen der Leipziger Beobachtungsreihe hinshygewiesen Bei der Temperatur finden wir nicht selten in ciner Haufigkeitsdalstellung in 150shyplethen Vie sie z B SPRINGSTUBBE (g) fiir Aachen gibt an einem bestimmten Tag ode I einer Pentacle zwei oder mehr GipfeJ die zwei zu dieser Zeit besondeTs haufigen verschiedenen Luftmassen entshysprechen In einem solchen Fall hat natiirlich d8r Mittelwert nur eine geringe Bedeutung und vershyliert fiir eine Singularitiitenbetrachtung jeden Sinn ja verwischt geradezu das eigentliche Ziel der Beshytrachtung Allerdings verlauft in den meisten Fallen - Venn wir von der Temperatur einrnaJ abshysehen - der Gang del Hiiufigkciten parallel dem der middotfittelwerte wie SOnL ss verschierlentlich

gezeigt hat Fiir den LuitrJruck geht aus einer bisher unbcachtct gebliebenen iilteren Untersuchung (ro ) hervor daJ3 die Haufigkcit von Abweichungen vom Jahresmittel praktisch clem Mittewert parallel verliiuft Trotzdem empfiehlt es sich in jedem Faile UliterSllcll1lllgcn von Singlllantalen del lVitshyterung auf lhiILfigkeiten lllfzubauen z B statt ciner Berechnung der wi ttlerell Bew61kllngsmengc die Anzahl der heiteren und trijben Tage auszushyzahlen denn diese Art der Untersuchung ist nicht nur methodisch einwandfrei sondern nimmt auch viel weniger Zeit in Anspruch als die Berechnllng von taglichen lVlittelwerten

Dariiher hinaus wird nun der Statistiker fragen Iann cine derartige Huuigkeitsvcrtetlllng nicht anch rCln zutillig zustande kommen Kehmen wir z B eine langjiihrige Statistik der Kiederschlagsshyliiiufigkeit an einer Station die im langjiihrigen Mittel 1825 Niederschlagstage im Jahr hat d h also eine Nieclerschlagswahrscheinlichkeit VOIl 50 Venn sich diese Tage zufiillig iiber c1as ] ahr vershyteilen ebenso zufiillig wie etwa Kopf oder vVapp~n beim Verfen einer jihinze oben zu liegen kommt dann muJ3 bei langercn Reihcn ebenso einmaJ zushyfiillig eine gro J3e Zahl von Nieclcrschlagstagen auf einen bestimmten Kalcndertag fallen wie eine geringe das ist ein bekanntes Problem der vVahrshyscheinlichkeitsrechnllng Der Einwand unserer obcn gestellten Frage erscheint also v61lig berechshytigt und dieser PlInkt hat auch zu langeren Ansshyeinandersetzungen gefiihrt

J edoch muJ3 zuniichst einmal hervorgehoben werden daB die Voraussetzungen zur Anwendung der einfachen statistischen Zufallskriterien hier nicht gegebcn sind Beim iirfeln ist jeder Turf yom vorangegangenen unabhiingig cbenso auch beim gewohnlichen physikalischen Experiment wenigstens in der lJakrophysik Bcim Vetter dashygegen besteht eine vollstanclige innere Abhiingigshykeit vom vVetterablauf des Vortages so daJ3 die Anwendbarkeit del iibliohen einfachsten Formeln der Statistik bezweifelt werden muJ3 (6) Immershyhin hat kiirzlich erst MULLER-ANNEN (II) das Vershyhalten der Streuung der Niederschlagshaufigkeit verschiedener Stationen mit der einer zufiilligen Verteilung verglichen und konnte mit Hilfe des LExIsschen Divergenzkoefiizienten die nberzufalshyligkeit der Singularitiiten nachweisen Au13erdem mii3te bei einer zufiilligen Verteilung c1er Abshyweichungen yom lVIittelwert die Zahl der Folgen gleichen Vorzeichens del d er Vorzeichenwechsel gleichkonllnen ta tsiichlich aber ii berwiegen bei Singularitiiten die Folgen gleichen Vorzeichens da sich hier die Erhaltungstendenz der vVitterung durchsetzt Schon vor einigen J ahren konnte SCHMAUSS zeigen da3 bei der Aufgliederung z B eines 50 jiihrigen Zeitraumes in zwei 25 jahrige Teilperioden grundsatzlich iihnliche Singularitaten auitreten da3 also die Singularitiiten in allfein shyanclerfolgenden Zeitraumen nur geringfiigige Vershyiinderungen - Verschiebnngen der SpitzeTIerte um [ - 3 Tage Anderungen del Amplitl1c1en - ershy

722 FLOHN KalendermliOige Bindungen im Wettergeschchen Die Naturshy[wissenschaftcn

le iden Als B eispiel bringen wir e ine Gewittershystatistik von siiddcutschcn Stationen nach SCHMAUSS (1938) die vom Veria sser erganzt wurde (Fig 3) Eine Aufgliederung d es Materials nach den vershychiedcnsten Gesichtspnnkten iiihrt wie das bei a llen Untersuchungen immer wieder bestatigt wird zum gleichen Ergebnis die S ingularitciten der Witterung die kalendermaJ3 ige Bindung des yVetterablaufs sind nicllt zujallig sondern das Abbild reeller Schwunlcunfen in der Hanfiglceit typischer W etterluyen

Hinzu kommt noch d a B die an eill zelnen Eleshymen ten ge wonnenen Statistiken bei ein und dershy

10

I I I I I

70 zo 1101

-1-iH-I--I-f-+H 115

I I I I I

10 ZOo Junl

10 20 JuI

10

-1 I 110

10 zo Aug

den Beobachtungen d es Einzelfallcs Venn wir nun noch iiber gleichzeitige Hiiufigkei tsstatistikell einer groJ3eren Anzahl von Stationen verfiig ten konnten wir daraus ebenso vVitterungskarten zeich shynen wie im taglichen vVctterdienst Vetterkarten gezeichn et werden Dazu ist aber ein sehr groBes jV[aterial notwenclig Zll den obenerwiihllten Karten der Kied erschlagsbereitschaft von SCHMA u ss muBshyten z B mehr als 400000 einzelne Beobachtungen vollig neu bcarbeitct werden Immerhin geht aus d en bisherigen Untersuchungen bereits die Dbershyeinstirnmung d er Singularitaten benachbarter Stashytionenganz eindeutig hervor wobei der Begriff benachbart gar nicht eng gefaJ3t zu werden braucht

Die Aufgliederung einer Singularitiitenstatistik in verschiedene Zeitabschnitte d h die Untershysuchung aneinanderschliei3ender Zeitriiume laBt Hns erkennen daJ3 die groBe Mehrzahl der Singulari-

Fig 3 Gewitterhiiuj-igkeit middotin Siiddeutschland Obere Kurve Bamberg Kaiserslautern Munchen 1906-19 30 mittlere Kurve dieselben Stationen 1881 - 19 deg 5 (beide nach A SCHM AUSS) untere Kurve Augsburg Bayshyreuth lIOnchcn 18 12- 1880 (mit Unterbrechungen im

Mitte l 47 Jahre)

selben Beobachtungsreihe zueinander genau so in einem verniinftigen physikalischen Verhaltnis stehen wie bei einer einzclllen Vetteriage Dafiir wollen wir nur ein Beispiel anfiihren das der sog W eihnachtszyklone (oft aber nicht immer und nicht notwendig mit Tauwetter verbunden) die zu den regelmaJ3igsten Singularitaten im westlichen R eichsgebiet gehort und seit mehr als 15 Jahren mit nur ganz geringen Scbwankungen auftritt Zu ihr gehort ein Anstieg der TemperatUl- der Niedershyschlags- und BewOlkungsh a ufigkeit bei fallendem Luftdruck Riickgang der Schneedecke Zunahme der Sturmhaufigkeit unci der Luftdruckgradienten Villde aus westlichen Richtungen us also lauter E rscheinungen die wir im Einzelfall ebenso beobshyachten wie in der langjiihrigen Sta tis tik Aus solchen Zusarnmenha ngen liiGt sich e ine beshystimmte e tteriage ebenso rekonstruiere n wie aus

Fig 4 Temperatumiddotrverlau f im 111ai zwischen 1770 ma) 1840 vVien (1775 - 1844 nach C JELINEK) Karlsruhe (1779 - 183deg mit Unterbrechungcn nach O EISENshyLOHR) Prag (1775 - 1839 neu berechnet nach V HLAshy

VAC) Berlin (1719- 1839 mit Unterbrechungen 110 Jahre nach A iVEDLEIlt ) Breslau (179 1- 184 deg

nach R DOERGENS)

ta t en d urchhiilt daG sie a lso in beiden Zei tshyabschnitten auftret en wenn a uch in ihrer Amplishytude ihrer relativen B edeutung e twas verzerrt oder urn wellige Ta ge gegeneinander verschoben Diese P ersistenz der Singularitiilen hat an sich nichts zu tun mit ihrer R eali tat Venn sie auch unser Vertrauen in sie bestiirkt Venn eine Singlliaritat 50 Jahre lang hiiufig ja fast r egelshymiiJ3ig auftritt dann ist middotsie auch dann fiir diese 50 Jahre reell wenn sie in den niichsten 50 Jahren nicht m ehr ouer an einem ganz anderen Tennin allftret en sollte So lassen sich z B die Eisheiligell der im Volksmund so sehr bekannte Kiilte ruckfall (Winde aus nordlichen Richtungen t agsiiber Schauer und Graupeln oder Schnee nachts Aufshyheiterung und Nachtfrost) um die Zeit II -14 Mai fiir das 18 und die erste Halfte des 19 Jahrhunderts e inwandfrei nachweisen (vgl Fig 4) wiihrend sie

Helt 4849 1 F lOHN Kalendermallige Bindungcn im lVettcrgeschebcn 72 3 ~7 middot 11 194 2

(uach HLLUIAll u a ) seil 1845 nicht mehr regelshymaBig eintretcn sondern in ihrem Termin sehr stark streuen

Die erwahnte zeitliche Schwankung der Sinshygularitaten um wenige Tage (selten mehr als 2-3) hat zur Folge daB die Prazision einer Singularitat die Amplitude der Schwankungen der Hiiufigkeit meist nicht wie manehmal HiIschlich angenommen Vird mit der Lange des betrachteten Zeitraumes wachst sondern abnimmt Deshalb zeigt eiue roo jahrige Reibe im allgemeinen geringere Schwanshykuugeu als eine 30 jahrige Der gecignetste Zeitshyraum filr Singularitatenuntersuchungen die die zeitlichen Schwankungen niebt mitberticksichtigen soli liegt zwischen 20 und 40 Jahren Diese zeitshy

~ Jtoclrhom (11fJonrej I ~ m M m M m M m M m M Moi run Juli Auqust September

Fig 5 sau(tre Singularitiiten der GewiUerhaufigkeit Edinburg (1770-J894 nach R C MOSSAlA-I) London (1763 -1896 nach R C MOSSMAN) Utrecht (1729-J879 nach RUCKEVORSEl) Stockholm (1730-1738 J754-19J5

nach A HA)IBERC)

liche11 Verschiebullgen konncn Zll einem volligen Verwischen und Unterdriicken VOlI an sieh reellen Singularitaten fiihren vVenn also Singularitaten noch in roo jahrigen Reihel1 scharf und priizis heraustreten dann muG ihre Persistenz als beshysunders gut bczeichnet werden Als Beispiel hiershyfiir bringen wir eine ZusammensteIJung von langshyjahrigen Gewitterstatistiken aus Nordwesteuropa (Fig 5) die trotz ihrer RekordIange von iiber 170 Jahren geradezu verbliiffend starke und recbt nahe iibereinstimmende Schwankungen der Gcshywitterhaufigkeit zeigen

Die Amplitude von Scliwankungen in del Haufigkeit typischer vVetterlagen oder -elemente 1St ein 1l1af3 der Priizi8ion mit del eine Singularitat auftritt Legt man sehr haufige oder sehr seltene Ereignisse der Statistik zugrunde so edlalt man nUr selten priizise Scliwankungen Je besser aber das ausgewiihlte Vetterelement eine ganz beshystimmte vVetteriage wiedergibt und je regelmaBiger diese Vettedage zu einem bestimmten Termin eil1 shytritt um so scharfer ist die Priizision der Singularishytiit Am giinstigsten envies sich bisher die vVahl des jreiell Fohns d h absinkender Luftbewegungen in del Jreien Atmosphare als Anzeiger ais Indishykator fiir typische Hochdrucklagen der freie FCihn verursacht auf den Bergstationen eine starke Abnahme der relativen Feuchtigkeit Die Vahrshy

scheinlichkeit richtiger relative Haufigkeit dieses Ereignisses steigt z B auf der Schneekoppe vom 6 auf den 24 Januar von 12 auf 45 auf dem Brocken von 4 auf 24 (12) d h auf das Viershybzw Sechsfacbe des Ausgangswertes an Dati ist eine sehr hobe Prazision wie sie nur sehr selten auftritt im allgerneinen muf3 man eine Priizision schon ais gut bezeichnen wenn das Haufigkeitsshymaximum den doppeJten Vert des benachbartell Minimums aufweist

Hierbei muf3 erwahnt werden daB ganz allshygemein diejenigen Singularitaten die hOch8te Prlishyzision habeu also am regelmaf3igsten auftreten di~ an typischc Hochdluckwetterlagcn gebunden sind Diese Erfahrung bestatigt sich immer wieder von

neuem so daf3 ihr eine gewisse Rolle zugeschrieben werden muB Die HochdrucksingularishyHiten erscheinen geradezu als ruhende Pole in der Erschei shynungen Flucht in dem stetigen Bur scheinbar so wirren und unshygeordneten Ablauf der vVettershyvorgiinge

Auf eines muG jedoch mit Nachdruck hingewiesen werden Auch die praziseste Singularitiit der Vitterung iiberschreitet kaum jemals eine statistische ahrscbeinlicbkeit von 50 meist liegt der Wert erheblich tiefer Das heiBt aber daLl man niemals aus statistischen Untersuchungen der Singulashy

ritiiten auf einen bestimmten Einzelfal1 schlief3en darf daB also die Singularitaten zur Wettershyprognose selbst nieht ohne weiteres verwendshybar sind Venn die mittlere Lebenserwartung eines 20jahr 1Iannes z B 53 Jahre betriigt danil besagt das ja auch nicht daB der ebenso alte Herr N genau mit 53 Jahren sterben wird Der mit den Singularitaten vertraute Meteorologe erkenni jedoch ofters im vieWiltigen Ablauf des Wetters Vorgange wie sie gerade einer zu dieser Zeit fii11igen Singularitat entsprechen ohne sieh jedoch voll durchsetzen zu konnen wie etwa ein in den Untershytimmen des Orchesters anklingendes Leitmotiv Vohl liiBt sich im Vetterablauf des Einzeljahres der durchschnittliche Ablauf wiedererkennen aber in mebr oder mindel starker Verzerrung und Vershyschiebung ebenso wie der Vererbungsforscher im Phanotyp eines bestimmten Lebewesens den Genashytyp wiedererkennen kann ohne daB beide idenshytisch sind Das gilt offenbar nieht nur in Ullserem Klima auch z B im Monsunablauf Indiens kommen zeitweise Verschiebungen des normalen Monsuneintritts vor die zum Teil von sehr schweshyren Foigen begleitet sein konnen

4 Singularitaten und Klima8chwankungcn

Die Persistenz der meisten Singularitiiten ihr Durchhalten tiberJ ahrhundertehinistan sicbkeinesshy

724 FLOHN KalendermaLlige Bindungen irn Vettergeschehen Die Naturshy[wissenschaften

falls selbstverstandlich Wenn wir UlIS das groHe Ausmaf3 c1er Klimaschwankungen vergegenwiirti shygen wie sie aus vergangenen Zeiten nachgewiesen sind (13) und uns vor Augen halten daf3 wir geshyrade jetzt ei ne der grof3ten historiscben Klima shyscbwankungen miterleben dann ware es sehr vershy

wunderlich wenn die Singularitaten auf diese Schwankungeu nicht reagierten Die seit 100 Jahshyren fast ununterbrochen anhalteude Erwiirmung die R SCHERHAG (14) in einer Heibe viel beachteter Arbeiten nachgewiesen und naher verfolgt hat und die besonders im Polargebiet ungewohnlich hohe 8etrage erreicht muG sich doch auch im yenitterungsablauf unserer Breiten bcmerkbar machen Diese Frage wird um so aktueller als die letzten kalten vVinter die von SCHERshyHAG bereits 1939 ausgesprochene Ansicht zu bestatigen scheinen daG der Hohepunkt der allgemeinen Erwarmung die insbesondere das yeninterhalbjahr betroffen hatte bereits erreicht oder tiberschritten ist

yenenn wir altere Reihen auf Singularitiiten untersuchen so find en wir z B im ganzen vorigen Jabrhundert das obenerwahnte Weihnachtstaushywetter in sehr viel schwacherer Ausbildung erst in den letzten Tagen des Jahres oder kurz vor Veihnachten Andererseits erscheinen einzelne winterliche antizyklonale Kiilteperiodell v erstiirkt sowie ebenfalls urn wenige Tage verschoben Auch im Sommer finden wir ahnliche Abweichungen das Zuriicktreten der Eisheiligen paSt gut in das sich ergebende Gesamtbild Trotzdem sind grundsatzshyliche Abweichul1gen yom heutigen Vitterungsshyablauf lIicht zu verzeichnen Soweit es die lgtisshyherigen Untersuchungen ergeben haben hat del Wittenwg8C1blauf in den letzten 200 JaMen wohl eine leihe geringf1igiger Schwankungen mitgemacht sich aber middotim J(eln ullveriindert erhaUe1t Diese Fragen kaun man am besten an langeu und in sich homogenen Beobachtungsreihen untersucheu So hat RoscHKoTT (15) an der 1775 beginnenden Wiener Beobachtungsreihe den Eintritt der fruhshysommerlichen yenestwettereinbruche verfolgt die wir mit dem - ungleich grof3artigeren - Monsun Tndiens vergleichen konnen Er and zahlreiche kleinere Schwankungen aber der grundsatzliche blauf der Juniwitterung der gerade clarch den Wechsel zwischen antizyklonalen Schonwettershyperioden und kiihlen regnerischen Mons unlagen bezeichnet wird blieb wahrend der ganzen Zeit erhalten Die oben gegebenen Gewitterstatistiken (Fig 3 5) bestatigen dal3 der Monsuneinsatz bei uns seit tiber 200 Jahren nur unwesentliche Vershyschiebungell erlitten hat Gerade im Fruhsommer haben die Gewittel offenbar besonders prazi se Singlliaritaten die s ich eindeutig auf ctie Zeiten der Sommennonsun -Einbriiche beschranken Ja selbst die ans Chronikell zusammengestellte n Vitshyterungsereignisse aus viel friiheren Jcthrhundertell fUgen sich - die gregorianische Kalenderrefonn selbstverstalldlich eingerechnet - zwanglos in dieses Bild ein

Etwa IIll1 die le tzte Jahrbundertwende hat ein bemerkenswerter Sprung im Ablauf d er Vitteshyrungssingularitatell stattgefunden del als Ausshydruck der allgemeinell Abnahme del Kontinentali middot tat im Rahmen der erwahnten auf3erordentlich bedeutsamen Klimaschwankung der letzten Zeit gewertet werden l1l u3 Kennzeichnend fiir diese Klimaverw13rfung (ScmBuss) ist die Verlegu ng des ersten kraftigen lVIollsuneinsatzes auf Anfang Juni wtihrend vorher die Termine um den 12 und um den 25 Juni bevorzugt wurden ebenso auch das Auftreten des Veihnachtstauwetters in seiner intensiven Form E ine der wichtigsten win tershylichen Hochdruckperioden die als Hochwillter be shyzeichnet werden kann faUt in del Zeit 1900 bis 1938 auf die Tage 21-24 Januar ebenso allch in d er Zeit Val 1840 - damals abwechselnd mit clem 9 januar - dagegen in del Zwischenzeit 1840 bis 1900 haufiger urn die Mitte des Jalluars III diese Zeit poundalit auch bei den meisten la ngjahrigen Temperaturmitteln das Jahresminimum das dashygegen in strengen Vintern wie 1929 und 1940 und anderen Einzeljahren ofters auch urn den 10 Feshybruar auftritt ebenfalls einer recht prazisen und persistenten Singularitat Diese Beispielc Illogen gentigen ein eingehendes Studium ii1terer Beobshyacbtungsreihen wird au der grundsatzlichen K011shy

stanz des fVitte1ungsablaufs nichts andern sondern nul die Ideinercn Schwankungen scharfer herausshyarbeiten Nicht selten kommt es dabei wie eben fUr die Hochclruckperiode des Hochwinters a nmiddot gedeutet zu einem Pendeln einem AlterniereJl zwischen verschiedenen wahlweise besetzten fermiddot minen oder zu Anderungen in der Intensitat oder Andauer einzelner kollektiver Vetteriagen d h zu Anderungen in der Amplitude der Singularitaten Diese letzteren sind Ausdruck der Klimaschwan shykungen die in langeren odeI ktirzeren Vellen tiber uns hinwegziehen Diese Zusall1lllenhange sind uoeh Hi ngst nicht iu ihren Einzelheiten bekann t Man d a rf sie jedoch nicht im Sinne einer einseitigen ausalitiit sondeill nur dual (16) auffassen Man kann die Klimaschwankungen als Ursache der Anderungen im durchschnittlichen Vitterungsshyablauf deuten aber man kann sie mit dem gleichen Recht auch als Folge der Schwankungen in del Intensitat und Andauer charakteristischer Witteshynmgssin gularitaten ansehen Beide Erscheinungen sind offenbar nur Ausdrucksformen iibergeordneter Tatsachen hier cl e r Schwankungen der Intensitat - lind des Typus - der a llgemeinen Zirkulation der Atmosphare iiber deren letzte Ursachen w ir vollig im unklaren sind

5 8 ingularitaten aloS 8chwinguIlgcn del Atmosphiire Nachdem die Healitat der Singularitaten einshy

mal geldiirt war mehrten sich die Arbeiten anf diesem Gebiet Sie konnten zwar zu de n grunclshysatzlichen Gedankengangen wenig N eues hinzushyfiigen wahl aber deren Bedeutung an immer neuem Material nachwcisen Besonders muf3 in diesem Zusammenbang auf 2 Monographien hinshy

-

Hell 4849J FLam K alendcrmaBige Bindungen im Wettergeschelln 7 2 57 1[ ]942

(shy

gewiesell werden die das Beobachtungsmaterial von meteorologischen Observatorien ziemlieh vollshystandig verwerten H SPRINGSTUBBE (9) fUr Aachen und vor allem F STEINHAUSER (17) fiir die einzigartige 50 jahrige Reihe vom Sonnblick in den Hohen Tauern (3106 m) Diese zahlreichen Arbeiten - es sind allein fiir Deutschland gegen 100 - erlauben mittlerweile eine erste zusmnm en shyfassende Obersicht tiber den durchschnittlichen Witteshyrungsablauj in lvlitteumropa (3) fiir den Zeit shyabschnitt 1900-1936 eine Dbersicht die an Hand siimtlicher Klimaelemen te zunachst einmal grol3shyziigig die Perioden vorherrschend zyklonaler und vorherrschend an tizyklonaler Gro3wettedagen u11shy

terseheidet und die wichtigsten Vitterungssingushylaritaten naher besehreibt In Einzelfiillen lassen sieh dabei schon Haufungen von ziemlieh speziellen Wetterlagen (z B der im Oder- und Veiehselshygebiet so oft hochwassergefiihrlichen Vb-Lagen) finden Damit ist die fiir die Klimakunde Deutsehshylands dringendste Aufgabe wenigstens einer orshylaufigen L6sung zugefiihrt wenn auch die lokalen Abwandlungen dieses Witterungsablaufes noch recht unbekannt sind Die Zukunftsaufgaben beshytreffen die vVitterungsablaufe in anderen Klimashygebieten deren Beziehungen untereinander und zum Veltwetter zur allgemeinen Zirkulation sowie die im letzten Abschnitt angedeuteten Beziehungen zwischen Vitterungssingularitaten und Klimashysehwankungen

Triigt man nun die wichtigsten Zcitabschnitte antizyklonalen Witterungscharakters wie sie fUr Mitteleuropa und den Zeitraum 1900-1936 abzushyleiten sind auf einer Zeitskala auf (3 Fig 6) so erkennt man da3 sie sich ziemlich klar symmetTisch zu zwei SpieJelungspunkten anordnen die ill der

1Z flT

doch schwacber als bei den antizyklonalcll aul Einzelheiten (vgl Fig 6) wollen wir hier nicht ein shygehen

~as beJeuiet nun diese Symmetmiddotrie des TViulshyrungsablaujs Vellll wir im statistischen Bild des Vitterungsablaufs Uber 30-40 oder mehr Jahre hin Symmetrieerscheinungen finden dann ist das durchaus nicht etwa selbstverstiindlich Vielmehr miissen clazu mindestclls 2 BedingullgCI1 zusam middot men treffen die voneinander unabhiingig und keinesfalls selbsiverstiindlich sind Dazu geh6rl einmal das Auftreten von Schwingungen im Hah shymen der allgemeinen Zirkulation der Atmosphare im Einzcljall die mit Urnstellungen der GrofJwettelshyloge verkniipft sind und bei denen bestimmte anniihernd kOl1stante Rhythmell dominieren Die Folge derartiger Schwingungen ist das Auftreten von Spiegelpunkten im Einzelfall wie sie VVEICKshyMANN (IS) und sine SchUler (z B 22 23) seit I924 in zahlreicben Arbeiten tiber Vellen im LuItdruckshygang verfolgt haben Die zweite Bedingung ist die da3 diese Spiegelpunkte ihrersei ts wieder kalendershymafJmiddotig gebunden auftreten lfan kann diese zweitc Bedingung auch anders formulieren sic fordert daD die PeriodenUingen der dOlllinierenden TVellen ganzzahlige TeileT deT Jahresliinge sind Eine wci shytere jedoch nicht unter allen Umstanden not shywendige Bedingung ist die Dbereinstimmung dieser Periodenliingen mit den Eigenschwingungen der Erdatmosphare die von lbRGllLES (vgl 22) beshyrechnet worden sind -

Tatsiichlich ist einmal die Existenz Vall gro3 shyriiumigen Luftdruckwellen durch die Arbeiten 011 VVEICKMANN und seinen Schtilern vielfach nach shygewiesen vorden Die dort gefullllenen Symmeshytrien liegen haufig im Einzelfall in N tihc c1 ~ r

31xu ZIXlr

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Ok Nov f)ez Jqn FoOr Hiirz April Moi Jllni JII( Allf Sept Ok Nov f)ez JOn reb Morz Z

I f fHd3lfff Illff~fl J f f r ~ f f I i

13 11 wr ISI

Fig 6 Symmetrien im durchschniulichen IVitteunlsverlau Delttschlands Quadrate = H ochdrucklagen Iiegende Kreuze =

Niihe der Solstitien Iiegen (17 Juni und 21 Deshyzember) Dieses Ergebnis ist bereits unabhiingigI voneinander 4 mal an v611ig verschiedenen Einzelshy

I reihell gewonnen worden [SCHMAllSS 1929 SPRINGshySTllBBE (9) FLOHN (12) llnd MULLER-ANNEN (II)] wobei die gefundenen Symmetriepunkte verbliif shyfend gut iibereinstimmen Symmetrisch zum Winterspiegelpunkt Jiegen z B die Hochdruckshysingularitiiten um den 22 November und 21 Jashynuar zum Sommerspiegelpunkt dagegen dicjenigen 11m den 2I Mai und IS Juli symmetrisch zu beiden die meist sehr stabiIen lange andauernden Hoehshydruckperioden Mitte Miirz und Ende September (Altweibersommer) d h in Niihe der Aquinoktien Bei den zyklonalen Vitterungssingularitiiten ist die Symmetrieerscheinung auch vorhanden jeshy

Tiefdrucklagel1

Willtersonnenwende Die im Eillzelfall haufig geshyfundenen rund 24- und 36tiigigen Perioden ershyfiillen auch praktiseh die zwcite Bedingung als ganzzahlige Teiler der Jahresliinge Allerdings ist die in den Singularitiiten besonders im Winter heraustretende 30tiigige Periode ill Einzelfallen bisher nicht bearbeitet worden sie k6nnte auch im statistischen Bild als Kombination der 24- und 36tiigigen Velle aufgefa3t werden Eine sehr haufig auftretende 5-7 tagige Periode ist im Vetterdienst wohlbekannt sie entspricht dermitt shyleren Dauer einer Grol3wetterlage vVeitcre Untershysuchungen werden wohl noch mehr hervortretende Perioden ergeben

Damit sind aber die Ratsel dieser Symmetrieshyerscheinung noch nicht ge16st die uns noch in die

J

720 FI OHN 1alendeIl1laBige Bindungen im Vettergeschehen l Die NaluIshywissenscbaftell

tiefsieu Hin tergriinde des gan zen Problems hinein shyfiihren wird Die Lage der Spiegelptmkte in Uflshy

mittelharer Nachbarschaft der Sonnentvenden vershydient noch lInsere besondere Aufmerksamkeit AuBer den Spiegelpunkten liegen noch zwei der wichtigsten Singularitaten jeweib wcnige Tage nach den Sonnenwenden namlich einmal der dritte und meist wirksamste Sommermonsun-Termin Ende Juni (Bauernregeln um Johanni bzw Siebenshyschlafer i) und dann das vVeihnachtstauwetterEnde Dezember Beide bringen einen Umschlag von an tishyzyklonalem zu typisch zyklonalem Testwetter del gar nicht so selten auf l1onate hinaus wirksam bleibt und verregnete Sommer oder milde Vinter einleitet beide gehoren so zu tlen wiehtigsten vVitshyterungsabschnitten des ] ahres

Zunachst erscheint es uns vollig selbstverstandshylicb daB der durchschnittliche Vitterungsablauf sich nach dem Sonnenstande richtet so daB auch seine vVendepunkte unsere Spiegelpunkte mit den 30nnenwenden zusammenfaJlen Tatsachlich aber weist der jahrliche Gang cler Temperatur (und aller mit ihr zusammenhangenden Klimaelemente) eine gesetzmii3ige Verspiitung gegenliber dem Verlauf von Ein- und AlIsstrahlung auf l11LANKOshyWlTSCH (19) hat aus rein theoretischen Obershylegllngcn clen Betrag dieser Verspatung am Erdshyboden auf knapp 23 Tage in Stratospharenhohe (12 km) auf 28 1 3 Tage und im Mittel fUr die ganze Atmosphare auf 26 Tage berechnet Diese Rechshy]lung stimmt mit den klimatologischen Erfahshyrungen sehr gut liberein die Verschiebung betragt im allgemeineu knapp einen Monat Venn nun also der clurchschnittliche jahrliche Vitterungsshyablauf lediglich eine Folge der Erwarmung der Erdshyahnosphiire durch die solare Einstrahlung und del Abkiihlung dUlch die Aus5trahlung ware dann miiBten die Spiegelpunkte ebenso um etwa 26 Tage gegen die Sonnenwenden verschoben sein wie die Extreme bei vielen ldimatischell Elementen Das FeWen diesel- Verzogerung bei den antizyhlonalen Singularitiiten beeist uns also daB die WU7meshywirkung deT Sonne die EnergiequelJe der ga nzen Vettermaschine der Erdatmosphare die wir als alJgemeine Zirkula tion bezeichnen n icht die UrshyBache der Symmctmiddotrie des lVitterung8ablanfs zu den 80nnenwenden sein kann Auf welche Veise nun diese Obereinstimmung zustande kOl11l11t dariiber gibt es zunachst nur Vermutungen Auf jeden Fall illirfen wir die - pbysikalisch wohl zu deutende -Moglichkeit cineI Auslosung durch unmittelbare Einwirkung der Sonne (Iltorpuslmlarstrahlung) nieht von der Hand weisen

Die Entdeckung einer Symmetrie im durchshyschnittlicben Jahresablauf del vVitterung erscheint uns hcute neu und von weittragender Bedeutung Venn wir aber aus PASTORS (1) Ausfiihrungen entshynehmen daB aucl die bedeutendsten Lastage (mit gleichem oder entsprechendem Heiligennamcn z B Theodor - Dorothea) sieh spiegelbildlieb Ul11 die Sonncllenden gruppieren dann erscheint uns diese SyIIIcri f der L astage die ja offensichtlich

vie I alter sind als ihre christlichen Kalelldernamen ZUI11 rniudesten als eine verbliiffende Parallele PASTOR fiihr t diese Symmetrie der Lostage zuriick auf die Gleichheit des Sonnenlaufes eine Erklashyrung die in Zusammenhang mit unserer Keuntshynis cler vorzeitlichen Astronomie zunachst sehr einshyleuchtend erscheint Andererseits verdient die Leistllng unserer bauerlichen Ahnen hochste Achshytung die ohne Instrumente allein auf standiger Naturbeobachtung uml Gedachtnis aufbauend in den Lastagsregeln nichts anderes entdeckt haben als eben unsere Singularitaten Erst neuerdings hat F ZIMMER (20) die Giiltigkeit mancher Bauernshyregeln an Haml der Singularitaten mit gutem Ershyfolg nachgepriift DaB das nicht fUr aile diese Lostagsregeln gilt nimmt nicht wunder wenn wir einerseits die starken Klimaschwankungen so vieleI J ahrhunderte bedenken andererseits 110ch die Virkung der gregorianischen Kalenderreform und die Verstiimmelung der meisten Regeln in Rechshynung stellen Ist es nach alJedem so undenkbar daB unsere Vorfahren auch schon die Symmetrie des mittleren Vitterungsablaufes zu den Sonnenshywenden gekannt oder doch geahnt hatten Venn wir auch heute eine positive Antwort auf diese Frage noch nicht geben konnen so lohnt es sich doeh ein wenig libel diese tiefen Zusal11menhange nachzudenken

6 Ursachen der Witterungssmiddotingularitaten Die Frage nach den Ursachen del Singulari shy

taten ist bisher nul enig behandelt worden Beshyreits in seinen ersten Arbeiten hat SCHMAUS darauf hingewiesen daB etwa Kaltluftausbriiche aus dem groBen win terlichen Kaltluftreservoir del Arktis zu bestimmten Terminen und in annahernd lwnstanten Abstanden erfolgen Venn sich ein Kontinent im Frlihjahr unter der steigenden Sonneneinstrahlung erwiirmt die benachbarte See aber noch kiihl bleibt dann steigern sich die Temperaturgegensiitze so lange bis ein Umschlag erfolgt bis die kiihlere Meeresluft weit ins Binnenland vordringt Diese monsunartigen KaltshyluftvorstQBe erfolgen also in dem Augenbliek sobald sieh die Einstrahlung geniigend summiert hat um die kritische Schwelle des Temperaturshygegensatzes zu iiberschreiten Soweit also keine anderen Vorgange storend mitwirkten waren dann die monsunartigen KiiltevorstoBe an ganz beshystimmte Kalendertermine gebunden

Diese Oberlegungen sind sehr einleuchtend und treffen sieher auch einen wesentlichen Teil der Ursachen Insbesondere gilt das fiir die monsunshyhaften KaltlufteinbrUche des Friihjahrs und Friihshysommers Aber sie treffen 110ch nieht den Kern des ganzen Problems Ver die Entwieklung der wichtigsten Umlagerungen im GloLlwettergeschehen naher verfolgt der erkennt wie oft gerade diese Umstellungen die uns manche Oberraschung und nanche grundlegende Tendung im Vitterungshyablauf bcscheren von Vorgangen in sehr hohen Schichten bestimmt sind Tir wissen heute da(3

Helt 4849] FLOHN Kaendennalligc Bindungen im Wettergeschehen 72 727 It 1942

naran die Stratosphare aktiv mitbeteiligt ist wenn auch uie Einzelfragen noch sehr umstritten sind Auch die beschriebenen arktischen oder marishytimen Kaltluftvorstof3e erfolgcn nicht vollig selbshystandig sondern im Zusammenhang mit dershyartigen grunclJegenden Umgestaltungen der Stri)shymung bis in Hohen von IO-20 km hinauf Insshybesondere der Aufbau der annahernd ortsfestell steuernden Hochd1uckgebiete die manchmal auf Vochen und Monate hinaus unter standiger Reshygeneration den Groi3wetterablauf bellen-schen und deren hohe Prazision im kalendermai3igen Vitshyterungsablauf bereits hervorgehobcn wurde erfolgt immer im Zusammenhang mit der Stratosphare wobei der Druckanstieg stratospharischer Herkunft vielfach in der Troposphare nicht verstarkt sonshyuern abgeschwacht wird Uber das Zusaml11enshywirken von Stratosphare und Troposphare hat H V FICKER schon vor mehreren Tahren eine Darshystellung gegeben (21)

Die oben besprocbene Erscheinung der Symshymetrie des durcbschnittlichen Vitterungsablaufs beweist uns daB Vellenvorgange an der Entshystehung der Singularitaten maf3gebcncl beteiligt sein miissen Darauf hat u lt1 H LETTAU (22) 1931 hingewiesen und im Einzelfall die Existcnz von stehenden Vellen mit einer Periode von 36 Tagen aufgezeigt die eine Schaukelbewegung des Luftshydruckes zwischen Ozean und Festland hervorshyrufen Derartige wiederum monsunartige Vorshygange sind offensichtlich vielfach mitbestimmend bei den grundlegenden terminmal3ig erfolgenden UmstelJungen der Groi3wetterlage SCHMIEDEL (23) hat die Existenz derartiger steuernder stratoshyspharischer Wellen VOIl langer Periode (36 bzw 72 Tage) nachgewiesen NIit ihnen stehen auch die oben erwahllten arktischen oder maritimen Kaltlufteinbriiehe in unmittelbarer Beziehung Venn wir daher als Ursache der kalenderrnii3igen Bindung im Wettergeschehen als Ursaehe der Vitterungssingularitiiten langperiod-i~che Schwinshygungstorgnnge in hohen Atmosphiirensehichten innerhalb der Stratosphare ansehen so steht diese Arbeitshypothese durehaus im Einldang mit geshysicherten Forschungsergebnissen Die Moglichkeit einer unmittelbaren solaren Auslosung solcher Schwingungen wurde bereits angedeutet

7 Die Rolle del Singularitiitenjor8chung in dCl iiIeteorologie und Klhnatologie

Die Bedeutung der Singularitaten im Rahmen der wissenschaftlicben Forschung besehriinkt sieh zunaehst auf die Klimakunde Bereits heute kann man sagen dal3 die Singulari tatenforschung beshyrufen ist in Verbind ung mit allen anderen Fortshysehritten del synoptischen Meteorologie die Klimashykunde einer neuen ~ebr aktiven Periode ZUZ1shy

fiihren Sie fiihrt in viel hoherem Mal3e in die Hintergriinde des Grol3wettergesehehens ein als die - als exakte Grundlage und in ihrer prakshytischen Anwendung immer unentbehrliche klassische Klimakunde Vahrend die Idassische

odeI 1Y] itlelwertsklimatologie die iVIittelwerte Exshytreme und Haufigkeitell del einzcincn Klirnashyelemente wie Niedersehlag Temperatur usw analytisch untersucht benutzt dic moderne oder W ittenmgskUmatologie d iese Elemen te als nshyzeiger als Indikatoren fiir typische Vetterlagen und erfal3t so das Klima durchaus als lebendigen dynamischell ganzheitlichen Begriff So bringt die Methode der SingularWitenforschung die notshywendige Erganzung zur klassischen Klimakullcle(3)

Andererseits bilden die zuletzt geschilderten Zusammenhangc cinen besonclers interessantcn Abschnitt in del Meteorologie selbst dessen Beshydeutung offenbar illl Vachsen ist Denn es sind ganz gmflriiull1ige Zusammenhiinge die hier eine Rolle spielen und die vom Stanclpllnkt del Grollshywettel- ja Veltwetterforsehung aus betraehtet werden mlissen (24) Fiir den praktisehen Vettershydienst die Wette11Jrognosc bieten allerdings die SingularWiten der Vitterllng keinen IIIlmittelbar greifbaren Anhaltspunkt sie ciiencn hochstens als Vorwarner einer llloglichen Umstellullg Beshysonners das Alternieren der Singularitaten machi hier clie groBten Schwierigkeiten DerVitterungsshyablauf in den einzelnen Jahren ahneli wohl clem durehschnittIichen dem nonnalen Ablauf wie Variationen einem Thema ahneln abel nur cter geiibte Musikfreund hort das Thema noeh in seinen letzten Abwandlungen aus del Vielfalt der Stimmen durchklingen SCHMAUSS bat einmal den durchschnittlichen Ablauf mit clem Gellotyp den vVetterablauf des Einzeljahrs dagegen mit dem Phanotyp verglichen Dureh rliese steten Andeshyrungen wird die unmittelbare prognostische Vershywendung sehr in Frage gestellt die einzige proshygnostisch brauehbare Feststellung folgert aus del Persistenz der Singularitaten vVenn es gilt einen Termin fiir alljahrlich wiederkehrende Ereignisse festzulegen dann wird man sich ihrer mit Erfolg bedienen konnen ohne dal3 - wie bei allen statishystischen Prognosen - ein Versagen im Einzelfall vermieden werden kann So1che U berlegungen spielten vor einigen Jahren in England eine grol3c Rolle als die Festlegung des Osterfestes im Kalenshyder ZUlll Gegenstand leidenschaftlichel parlamcushytariseher und journalistiseher Debatten geworden war (25)

Wenn die kalendermaf3ige Bindung des Vettershygesehehens illl Klima Mitteleuropas eine so wesentshyliehe Rolle spielt dann darf man vermuten da3 al1eh in anderen klima- und wetterabhangigen Ersebeinungen cbenfalls kalendermai3ige Bindunshygen auftreten die zu dcn Singularitaten der Witshyterung innere ursaehlichc Beziehungen aufweisen Derattige Singularitaten haben H SPRINGshySTUBBE (26) im lYassemiddotrstand des Rheins F MoshyDEL (27) in dem der 08tsee nachgewiesen Vahrend erstere VOl allem mit Niederschlag und Temperatur zusammenhangen - so muB der ungewohnliche mittlere Hoebstand des Rheins am 31 Dezember als Foige des eihnaehtstauwetters gedeutet wershyden - sind bei letzterem ind unct Luftdruek als

728

rsachen anzusehen Verfolgt man die taglichen Schwankungen der Geburts- und Todesfalle wie sie in einzelnen langjahrigen Statistiken vorliegen so ergeben sich anschcinend gewisse Beziehungen zu den Singularitaten der Vitterung die eine nahcre Priifung verdienen Ebenso dtirfte cine Untersuchnng tiber die Beziehungen zwischen den Terminen der Pflanzenentwicklung und den Sinshygularitaten der Wittcrung manches wertvolle Ershygebois versprechen Nicht nur Hydrographie und Bioklimatologie auch Phanologie und Agrarshymeteorologie gewinnen mit dieser dynamischen Auffassung des Jltlimas als normaler Vitteshyrungsablauf cinen neuen Standpunkt

So bildet die Erforschung der Kalenderbinshydungen im Vettergeschehen tiber ihre unmittelbar praktische Bedeutung hinaus eine Briicke zwischen den zeitweise fast getrennt nebeneinanderlaufenden Forschungszweigen der Klimatologie und Meteoroshylogie Vir sehen in Vetter und Klima wesensmiddot gleiche nur zeitlich unterscheidbare Begriffe und die Singularitatenforschung schenkt uns iibershyraschend tiefe Einblicke in die Hintergriinde des Vettergeschehens Wenn es sich dabei auch um altes ja uraltes Gedankengut handelt so bildet doch Jie Erkcnntnis einer immanenten Ordnung im scheinbaT so verworrenen vVettergeschehen der gcmaBigten Brejten die wir SCHMAUSS verdanken einen Markstein in del Geschichte der Wettelshykunde

Literatwmiddot (1) E PASTOR Deutsche Volksweisheit in Vettershy

regeln uno Bauernspruchen Berlin 1934 454 S - shy(2) A SCHMAUSS Dtsch meteorol Jb Bayern 1928 B 1929 F 1930 B 1931 B 1932 B - Abh Rcichsamt Vetterdienst 2 I (I936) 3 ( (1937) - Meteor Z 1939385-403 194089-99 140 - 149 - Z angew

Die Naturmiddot [wissenschalten

Meteor 193297-197 1941 237-244 - Abh Bayr Alud Viss lJathem-naturwiss Abt N F H51 (1941) - (3) H FLOHN Vitterung und Klima in Deutschland Eutwurf zu einer allgemeinen Klimashykunde Mitteleuropas Forsch dtsch Landeskunde 41 (im Druck) - (4) HANN-SORING Lehrb d Meteoroshylogie 5 Au1 1939 (im Erscheinen) S 1ST - - (5) Y HLAVAC Die Tempcraturvcrhaltnisse oer ITauptstadt Prag Prager Geophys Studien 8 rJ I S (1917) shy(6) H FLOHN Meteor Z 1941 2 ~9-233 - (7) G RICHTER Veroff Geophys Inst Leipzig 94273- 322 (1938) - (8) V SAUER Wiss Abh Rcichsamt Wettershydienst 5 9 (1939) - (9) H SPRINGSTUDBE Dtsch meteor Jb Aachen 1933 31 - 58 - (10) A THIlAEN Ann Hydr mar Met 1915256-266 - (II) H lHiLshyLER-ANNEN Ann Hydr mar ivlet 1941 73- 96 shy(12) H FLOHN Meteor Z 1940 134-140 - Beitr Phys fro Atmosph 27110-123 (1941) - (13) AAGshyNER Klimaanderungen und Klimaschwankungen Slg Die vVissenschaft 92 Braunschweig 1940 221 S shy(14) R SCHERHAG Ann Hydr mar Met 193696 - 100 397-407 1939 57-67 292 - 303 - (15) A ROSCH shyKOTT Meteor Z 1939 181 - 187 226-230 - (16) A SCHMAUSS Das Problem der Vettervorhersage 2Aufl Probl d kosm Physik I Leipzig 1937 102 S shy(17) F STEINHAUSER Meteorologie des Sonnblicks 1 Wien 1938 180 S - (r8) L WEICKMANN Wellen im Luftmeer Abh Sachs Akad Wiss Leipzig Mathemshynaturwiss KI 39 (1924) - Meteor Z 1927241-253 - (19) M MILANKOVITCH Mathematische Klimalehre In KOPPEN-GEIGER Handb d Klimatologie I TI A - (20) F ZIMMERlIeteor Z 1941210-219330-338 - (21) H V FICKER Naturwiss 1935 551-557 shy(22) H LETTAD Veroff Geophys Inst Leipzig 52 107-167 (1931) - (23) K SCHMIEDEL Veroff Geoshyphys Inst Leipzig 9 I 1-102 (I937) - (24) E F HAWKE BuchanS Davs A Modern Guide to Weather Wisdom London 1937 231 S - (25) H PHILIPPS Naturwiss 1939 825-834 - (26) H SPRINGSTUBBE Meteor Z 1936 216-223 - (27) F MODEL Ann Hydr mar Met 1939 507-516 1940 301-310

Heft 1849] FLOHN KalcndermaUige Bindungen im vettergeschchen 71 9 27 I L 1942

Mi3verstandnisse und Verfiilschungen schimmert noch manchmal ein lIlalter Kern billdurch der die unverstalldene Erinnerung an graue Vorzeiten ja an die Nahe der Eiszeitcn noch bewahrt Auf diese Zusammenhiinge hat PASTOR (I) in seiner umfangreichen Sammlung von Vetterregeln mit Recht hingewiesen auf Einzelfragen miissen wir an spiiterer Stelle Boch kurz eingehen

Die wissenscbaftliche Forschung hat in den Allfangszeiten der messenden Meteorologie bis tie in die zweite Halfte des vorigen Jahrhunderts hinein sich dieser Lostagsregeln mit ganz besonshyderer Sorgfalt und gro3em Interesse angenommen Nicht nur liber die Eisheiligen existiert ein Ulll shy

fangreiches Schrifttum fast jede altere Klimashydarstellung enthalt Angaben iiber derartige Haushy1mgen von kalendergebunshyaenenWetterlagen und dalleben langjahrige tagshyliche Mittelwerte vershyschiedenster Klimaeleshymente Fiihrende Meteshyorologen aus der Mitte des letzten Jahrhunderts wie H W DOVE in Berlin oder AL BUCHAN in Edinshyburg beschiiftigten sich eingehend mit diesen_Fragen ohne beim dashy

maJigen Stand ct ie I I I I I I I I I I

noch zu tun bleibt Da aber aus den Monatsshymitteln einzelner KJimaelemente allein kein einshywandfreies Bild der tatsiichlich herrschenden Witshyterung abzuleiten ist steht die Klimakunde heute vor den - SChOll vor Jahrzehnten erhobenen und immer driingender werdenden - Forderungen tliese mittleren Zahlenangaben zu ergiinzen durch eine Schilderung des normalen fetterablaufs Denn unter Klima verstehen wir ja nicht nur einen ntittleIen Zustand del Atmosphare sondern ebenso auch den gewohnlichen Verlau der WiUerung an einelll Ort

2 Singulmitiitcn iln Wittelmiddotungsverlauj Venn wir langjiihrige monatJiche Mittelwerte

der Teillperatur betrachten so scheint es als ob EO JV +=

I t~r 1S -

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inne- -tolllflolN- I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

ren Zusammenhange voll 10 Q 1Q to 10 to 111 zo 10 10 11110 to IQ 10 zo iiberblicken zu kOlluen Jon Febr tirz April Hoi Juni Juli Aug

Ais eine der ersten auch Fig I J iihrlicher TempcraIurverlau nach lagesmittelll

biet miissen A PILGRAMS umfangreiche Untersuchungen iiber das Wahrshyscheinliche der vVetterkunde durch vieljahrige Beshyobachtungen (Vien 1788) genannt werden Hier wird der Versuch gemacht an Hand der meteoroshylogischen Statistik (tiigliche Hiiufigkeits- und Mittel shywerte) und den Angaben von Chroniken eine Langshyfristprognose (bis Will Jahr 1900) aufzubauen

Um etwa 1870 riickte die physikalische Beshytrachtung der Atmosphare gegentiber der rein statistischen mehr und mehr in den Vordergrund Die Mehrzahl der iilteren KJimabeobachtungen waren in bezug auf Instrumellte Aufstellung und Beobachtungszeiten nicht einheitlich als Grundshylage fiir jede weitere exakte ForscllUng konnten nur streng vergleichbare Messungen dienen deren Bearbeitullg nach einheitlichen Methoden vorshygenommen werden mu3te Ein gro3ziigiger Vershygleich iiber die ganze Erde hinweg war nul auf monatlichen und jahrlichen Mitteln oder Hiiufigshykeitswerten aufzubauen die friiher fast gleichshyberechtigten Tageswerte wurden Imum mehr beshyhandel t Diese Periode der klassischen Klimatoshylogie an der fiihrend vor allem deutsche Gelehrte Vie J v HANN G HELLMANN und fL K()PPEN beteiligt waren hat viel zur exakten Kenntnis der Klimate der Erde beigetragen wenn auch vieles

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10 10 10 IQ to zo ----Sept Ok NOK

Edinburg (1770- 1894 mit heute noch lesenswerten Unterbrechungen 100 Jahre nach H C MOSSMAN) Prag (1775-1934 165 Jahre

nach V HLAVAC) und St Petersburg (1743-[878 mit Unterbrechullgell Il8 JahreArbeiten auf diesem Geshynach E VVAHLEN)

der Anstieg der Teillperatur yom vVinter zum Sommer sich ganz regelmii3ig vollzieht ebenso natiirlich auch der Abstieg yom Sommer zum vVinter Viihlen wir hingegen nicht monatiiche sondern tagliche Mittel so finden wir selbst bei Beobachtungsreihen von 100 oder mehr Jahren Liinge immer wieder Starungen iln jiihrlichen Ga1lJ der TemlJemtur (vgJ Fig I I) Diese Storungen diese Singularitiiten in den Diagrammen langjiihshyriger meteorologischer Beobachtungsreihen vershyfolgte A SCHMAUSS seit 1928 in einer gro3en Zahl von Arbeiten (2) seine Methoden haben sich mittlerweile in der modernen Klimatologie weit shygehend durchgesetzt Temperaturreihen von mehr als 100 J ahren Liinge kennen wir aus Europa in gro3erer Anzahl die Reihen von Wien Breslau oder Paris sind nach ihrer Veroifeutlichung im Lehrbuch der Meteorologie von EANN-SURING (4) weit bekannt geworden Ais Beispiel ftihren wir hier einige andere Reihen aus recht verschiedenen Klimaten an (Fig I) unter denen die einzigartige Reihe von Prag besonders genannt sein soiL Sie zeichnet sich dadurch aus da3 der Aufstellungsshyort der Thermometer im Klementinum seit 1775 unveriindert gebJieben ist Die iiberaus miihevolle und sorgfiiltige Bearbeitung durch VL HLAVAC (5)




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-1-iH-I--I-f-+H 115

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10 20 JuI

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-1 I 110

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Mitte l 47 Jahre)




nach R DOERGENS)







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Sonderdruck aus Die N aturwissenschaften 30. ] ahrg., Heft ... · II. 1942J im ganzen europiiischen...

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