Klimatische Differenzierung - BORSUM
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Klimatische Differenzierung - BORSUM
Klimatische Differenzierung des Hildesheimer Raums zwischen Börde und Bergland von Denis Möller Eine Jugend forscht-Arbeit im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften beim Regionalwetterbewerb Hildesheim / Niedersachsen Denis Möller Denkmalstr. 6 31177 Borsum 0173/2028199 [email protected] www.borsum-wetter.de Geb.-Datum: 25.05.1986 Marienschule Hildesheim Straße: Brühl 1-3 PLZ/Ort: 31134 Hildesheim Telefon: 05121/91740 E-Mail: [email protected] Betreuungslehrer: Name: Dieter Glehn Schule: Marienschule Hildesheim ÜBERBLICK: Seit Generationen klagen Landwirte der Hildesheimer Börde in trockenen Jahren: „Der Regen zieht immer an uns vorbei!“ -Und in der Tat haben meine Untersuchungen dies und weitere interessante Sachverhalte bestätigt: Im Lee der Berge ist die Börde nicht nur trockener, sondern auch sonnenscheinreicher und im Sommerhalbjahr wärmer als die umliegenden Gebiete. Durch den Vergleich der Niederschlags- und Temperaturwerte der Jahre 2002-2004 der Klimastation Sorsum mit denen meiner eigenen professionellen Hobbywetterstation in Borsum konnte ich markante klimatische Unterschiede auf einer Distanz von nur 11 km feststellen. Durch langjährige Wetterbeobachtungen, Befragung von wetterinteressierten Personen, ständige Auswertung des Regenradars und dem Studium der Fachliteratur gelang es mir gemessene oder beobachtete Disparitäten im Geländeklima des Hildesheimer Raums zu erklären. Dabei fand ich heraus, dass am Übergang zwischen Börde und Bergland mitten im Stadtgebiet von Hildesheim eine klimageographische Grenze von überregionalem Einfluss verläuft. Mit meiner Arbeit zeige ich die starke Beziehung von Klima und Topographie (Klimageographie) am Beispiel der Hildesheimer Börde und des Leine-Innersteberglands. Gliederung 1 Einleitung........................................................................................................................................ 2 2 Klima im Raum Hildesheim ......................................................................................................... 2 2.1 Großwetterlagen........................................................................................................................3 2.2 Topografische Einflüsse...........................................................................................................3 2.2.1 Bergland............................................................................................................................ 4 2.2.2 Tiefland ............................................................................................................................ 7 3 Vergleich der Klimadaten (2002-2004).......................................................................................11 3.1 Klimastationen........................................................................................................................ 11 3.2 Temperatur..............................................................................................................................12 3.3 Niederschlag........................................................................................................................... 14 4 Fazit................................................................................................................................................15 5 Schlusswort................................................................................................................................... 16 6 Danksagung...................................................................................................................................16 7 Literaturverzeichnis..................................................................................................................... 18 8 Abbildungsverzeichnis................................................................................................................. 20 1 1 Einleitung Auf diese Jugend forscht-Arbeit bereite ich mich -wenn man so will- zeit meines Lebens vor. Bereits im Kindesalter galt mein größtes Interesse den Wettervorhersagen im Fernsehen und dem Beobachten von Stürmen und Gewittern. Mit dem Einzug des Internets in unser Haus konnte ich meinem Hobby noch intensiver nachgehen. Mein Hauptinteresse galt dabei immer dem Wetter vor Ort in meinem Heimatdorf Borsum, das inmitten der Hildesheimer Börde liegt. Zu meiner Enttäuschung musste ich schon in jungen Jahren feststellen, dass Borsum seltener als die Umgebung von Starkniederschlägen getroffen wird. Denn viel lieber mochte ich es, dass um mich herum das Gewitter tobt, als es nur aus der Ferne zu beobachten. Im Folgenden analysiere ich zuerst die geographischen Voraussetzungen des InnersteLeineberglands und der Hildesheimer Börde, um damit die klimatischen Erscheinungen und Wetterbeobachtungen zuerst qualitativ zu erklären, um anschließend die Ergebnisse mit Klimadaten der Klimastation Borsum und Sorsum quantitativ zu verifizieren. Auf den Raum Hildesheim lege ich den Schwerpunkt meiner Arbeit, da hier, an der Grenze zwischen Tiefland und den Ausläufern der Mittelgebirgsschwelle, in besonderer Weise die Modifikation des Klimas durch die Topographie deutlich wird. Zur Bestimmung und Erklärung der Niederschlagsverteilung und Gewitterzugrichtung greife ich auf die langjährige Beobachtung und Auswertung des Regenradars gepaart mit dem Wissen um Luvund Leeeffekte zurück. Zudem wurden die Schlussfolgerungen mit meinen langjährigen Beobachtungen und den Erfahrungen von wetterinteressierten Personen im Raum Hildesheim abgeglichen. So komme ich trotz vielschichtiger klimatischer Wechselwirkungen zu interessanten und eindeutigen Ergebnissen. 2 Klima im Raum Hildesheim Bei der Analyse des Klimas im Raum Hildesheim befindet man sich auf der Ebene des Geländeklimas, das meist von der Klimageographie untersucht wird. Das Geländeklima ist eine örtliche Klimabesonderheit, die durch das Relief, die Wasserverhältnisse oder die Beschaffenheit des Bodens bedingt ist. Objekte der Betrachtung können sowohl Landschaftsräume, Ballungsgebiete oder Täler als auch kleinere Gebiete wie Dörfer oder Waldstücke sein. Typische Geländeklimate finden sich auf Bergen, an Hängen (Hangklima), in Tälern, an Gewässern, in Mooren sowie in größeren Siedlungen (Stadtklima) oder auch in Gebieten monotoner Bodenbedeckung (z.B. Wald oder großflächiges Ackerland). Die stärkste örtliche Modifikation des Klimas entsteht jedoch durch das Relief. Pro 100 m geht die Temperatur um etwa 0,6 K (= thermische Höhenstufung) zurück und die Niederschlagsmengen steigen deutlich an, „(...)so daß (sic!) also das Klima in einem gewissen Grade eine Funktion der 2 Höhenlage ist (...)“1, die partiell die Eigenschaften der Klimazone vollständig überlagert. Im Weiteren wird gezeigt, dass die klimatischen Differenzen im Untersuchungsraum über diese natürliche Modifikation hinausgehen. 2.1 Großwetterlagen Um die charakteristischen Eigenschaften immer wiederkehrender Wetterlagen in Europa besser zu erfassen, wurden durch die Betrachtung der durchschnittlichen Verteilung des Luftdrucks ähnliche Einzelwetterlagen, die eine Mindestdauer von drei Tagen aufweisen, allgemein zu Großwetterlagen zusammengefasst. Nach HESS & BREZOWSKY (1977) gibt es 29 Großwetterlagen in Mitteleuropa. Jedoch verringert sich ihre Zahl auf acht, wenn man ähnliche Lagen der Übersicht halber zu Großwettertypen zusammenfasst. Hierzu gehören die West-, Südwest-, Nordwest-, Nord-, Ost- und Südlage sowie Hoch und Tief Mitteleuropa. Durch das Mittel der Häufigkeit und Ausprägung aller Großwetterlagen entsteht letztlich auch das Klima in Niedersachsen und somit im Hildesheimer Raum (nachfolgend: Hildesheim + 10 km Umland). Über das Jahr gesehen tritt am häufigsten die Westwetterlage auf (27,5 %). Lediglich im Frühjahr tritt die Ostlage häufiger auf. Im Jahresmittel kommt aber in der Häufigkeit die Nordlage (16,2 %) noch vor der Ostlage mit 16 % (Abb. 1). Nach LAUER & FRANKENBERG liegt Niedersachsen im maritimen, semihumiden und warmgemäßigten Mittelbreitenklima (CI3sh)2. Dies bedeutet einen Kontinentalitätsgrad3 von unter 100 %, durchschnittlich sechs bis neun humide Monate im Jahr und eine jährliche Tageslängenschwankung zwischen 7 und 12 Stunden. Ein Kontinentalitätsgrad von unter 100 % weist auf ein maritim geprägtes Klima hin. Dennoch ist Niedersachsen nicht frei von kontinentalem Einfluss, was die oben genannte Häufigkeit von Ostlagen zeigt. Kann sich ein Hoch über Skandinavien oder Mitteleuropa beständig halten, dann sind auch in Niedersachsen heiße Sommer und sehr kalte Winter sowie wochenlange Trockenperioden wie im Jahr 2003 möglich. Somit befindet sich das Bundesland häufig im Grenzbereich beider Einflüsse, so dass sich ein maritimes Gefälle von Nordwesten nach Südosten ergibt, bei dem der Hildesheimer Raum häufiger im Einfluss von kontinentalen Luftmassen ist. 2.2 Topografische Einflüsse Der Hildesheimer Raum liegt auf einer markanten landschaftlichen Grenze. Hier trifft das Norddeutsche Tiefland an den Rand der Mittelgebirgsschwelle, die Hildesheimer Börde an das Leine-Innerstebergland. Der Nordteil des Kreises liegt in der Norddeutschen Tiefebene mit dem tiefsten Punkt bei Ruthe auf 59 m NN. Der größere Südteil liegt im Leine-Innerstebergland, was durch meist in NW-SO-Richtung (= herzynisch) verlaufende Bergkämme (200 – 400 m) 1 Evers, W.: Der Landkreis Hildesheim-Marienburg. Band 21. Bremen-Horn 1964. S.55 2 Diercke Weltatlas. Braunschweig 1988. 4. Auflage 1996. S. 220 f. 3 Der Kontinentalitätsgrad gibt den Einfluss der Kontinentalität an. Er wird berechnet aus der geogr. Breite und der Differenz zwischen dem im Mittel am wärmsten und am kältesten Monat im Jahr. 3 charakterisiert ist. Der höchste Berg des Kreises, die Bloße Zelle im Hils bei Capellenhagen, erreicht mit seinen 480 m beinahe Mittelgebirgsniveau. 2.2.1 Bergland Für die klimageographische Analyse des Hildesheimer Raums ist es von Nöten das betrachtete Bergland bis auf das östliche Weserbergland auszuweiten, da schon dort viele für uns relevante Wetterprozesse beginnen. Das Bergland zwischen Weser und Innerste wird im Folgenden auch Weser-Leine-Innerstebergland genannt (Abb. 2). Das Bergland besteht zwischen Solling und Hildesheim auf nur 50 km aus (je nach Definition) zehn relativ parallel und meist herzynisch verlaufenden Bergkämmen und -sätteln (Abb. 3). Als bedeutenste sind von Südwesten nach Nordosten zu nennen: Hils (480 m), Ith (439 m), Thüster Berg (441 m) - Duinger Berg (330 m), Sieben Berge (395 m) und Hildesheimer Wald (359 m). Auffallend ist dabei das Gefälle der Kammhöhen. Während der Solling eine Höhe von 528 m erreicht, ist der letzte Kamm vor der Börde östlich von Hildesheim maximal 243 m hoch. Ein Geländeschnitt von Holzminden nach Hildesheim veranschaulicht dies und außerdem, dass die vielen Bergkämme durch recht steile Hänge und enge Täler charakterisiert werden (Abb. 4). Das Weser-Leinebergland ist mit Ausnahme des Teutoburger Waldes der nordwestlichste Ausläufer der Deutschen Mittelgebirgsschwelle. Die außergewöhnliche Lage und die Berghöhen gewinnen an Bedeutung, wenn man ihre Lage in Relation zum Breitengrad betrachtet: Es gibt auf dem europäischen Festland (ohne die skandinavische Halbinsel) zwischen dem Timan-Uralrücken und der Nordsee nördlich vom Deister keinen Berg über 405 m, nördlich vom Süntel keinen Berg über 437 m, nördlich vom Ith keinen Berg über 439 m, nördlich vom Thüster Berg keinen Berg über 441 m sowie nördlich vom Hils keinen Berg über 480 m. Die flächenmäßige Jahresniederschlagshöhe zwischen Weser und Innerste (Abb. 5) lässt sich mit der Orographie (=Topographie bzw. Höhenverhältnisse, Abb. 6) vergleichen und beschreiben. Wenn man dies tut, lassen sich einige interessante Schlüsse ziehen: Grob gesehen treten im WeserLeine-Innerstebergland Jahresniederschlagsmengen unter 700 mm in Höhen unterhalb von 150 m, 700-800 mm in 150-250 m Höhe, 800-900 mm in 250-350 m, 900-1000 mm in 350-400 m und über 1000 mm in Höhen von über 400 m auf. Problematisch ist bei diesem Analyseansatz jedoch, dass der DWD neben anderen auch diese Methode benutzt um die punktuellen Messungen der Klimastationen auf die Fläche hoch zu rechnen. Es wird deshalb so verfahren, weil die Abhängigkeit der Niederschlagsmenge von der Orographie wissenschaftlich bewiesen ist. Aus diesem Grund ist die Betrachtung der Differenzen zur oben genannten Einteilung von größerem Interesse. Hier sticht vor allem der Hils hervor. Trotz seines nur sehr schmalen Bergkamms mit Höhen über 400 m, gibt es größere Gebiete im Hils mit über 1000 mm Jahresniederschlag und zwar auch in Höhen unterhalb von 300 m. Er ist also zur Höhenlage verhältnismäßig feucht und weist so auf Grund seiner Niederschlagsmengen Mittelgebirgscharakter auf. Des Weiteren fällt auf, dass im 4 Durchbruchstal der Leine bei Alfeld im Verhältnis zur Höhenlage weit mehr Niederschlag fällt. In den engen Tälern des Berglands überlagert anscheinend der Luveffekt den Leeeffekt. Zudem scheint hier eine besondere Gewitterzugbahn zu liegen, auf die im Weiteren noch eingegangen wird. Bei breiterer Talung, wie es das Leinetal flussaufwärts bei Northeim und wieder ab Gronau zeigt, ist dieser Effekt nicht zu beobachten. Die engeren Täler im Leine-Innerstebergland bekommen folglich weniger Niederschläge als die umliegenden Berge, jedoch mehr als Orte gleicher Höhe im Flachland. Zudem ist deutlich ein West-Ost Gefälle der Niederschlagshöhen zu erkennen. So liegen die Niederschlagsmengen zwischen Leine und Weser flächenmäßig über 700 mm, obwohl große Gebiete unter 150 m, häufig sogar unter 100 m liegen. Östlich der Innerste dagegen gibt es Hügel über 150 m, auf denen keine 700 mm im Jahr fallen. Bis jetzt kann also gesagt werden, dass (1) die Bergketten im Leine-Innerstebergland einen niederschlagsfördernen Einfluss haben, indem der Luv vorherrscht und den Lee des Vorberges überlagert und, dass (2) sich nach Osten der Lee durch Trocknung der Luftmasse immer mehr durchsetzt und so die Niederschlagsmenge zurückgeht. Die quer zur Hauptwindrichtung verlaufenden Bergkämme verstärken dies. Das von Westwetterlagen dominierte Jahr 1998 (Abb. 7) soll hier als veranschaulichendes Beispiel für die überdurchschnittlich starken Lee- und Luvwirkungen der herzynischen Bergkämme bei Westwinden herangezogen werden. In Sommer jenes Jahres führten fast ausschließlich westliche Winde reichlich Meeresluft heran (Abb. 8) und im Oktober gab es durch ein stationäres Tief über Mitteleuropa vielerorts ein Vielfaches der für diesen Monat üblichen Niederschlagsmengen. Auf einer Entfernung von nur 27 km lagen im Landkreis Hildesheim die Jahresmengen zwischen 624 mm im Tiefland (Sarstedt) und 1113 mm im Bergland bei Duingen (Abb. 9). Solling und Hils stechen mit Summen von über 1400 mm besonders hervor. Interessant ist hierbei, dass die höchste Regenmenge mit Ausnahme des Sollings in Kaierde mit 1407 mm auf der Regen abgewandten Seite des Hils fiel, während in dem 100 m höher gelegenen Vorwohle auf der Regen zugewandten Seite „nur“ 1157 mm fielen (Abb. 10). Hieraus kann man erkennen, dass sich die niederschlagsfördernde Eigenschaft der Orographie nicht nur auf die Höhenlage selbst bezieht, sondern von mehreren Faktoren abhängig ist. Neben der absoluten Höhe ist auch die Ausrichtung des Bergkammes oder des Höhenzugs, die Häufigkeit von Erreichen bestimmter Höhenlagen, die Grundfläche der Berge, die Orographie der Umgebung und die Häufigkeit verschiedener Windrichtungen und Wetterlagen an diesem Ort von Bedeutung. All dies entscheidet inwieweit Luv und Lee im Jahresmittel einen niederschlagsfördernden bzw. -mindernden Einfluss besitzen. Die Grundverteilung der Niederschläge obliegt ohne Zweifel den Regenfällen, die mit westlichen Strömungen das Bergland überqueren. Sie regnen sich an jedem Hang etwas mehr ab und verursachen so das West-OstGefälle der Jahresniederschlagshöhen mit deutlicher Regenscheide am Deister-Ith-Hils Höhenzug. Differenzen zu diesem Modell bei der tatsächlichen Niederschlagsverteilung entstehen vor allem durch örtliche Starkniederschläge (Schauer, Gewitter). An dieser Stelle wird exemplarisch eine mögliche Starkregensituation herausgegriffen, um die Komplexität der Wechselwirkungen bei der 5 Klimageographie aufzuzeigen. Im Folgenden werden Wärmegewitter bei südwestlicher Höhenströmung untersucht. Hierfür ist es von Nöten das Verhalten von Gewittern bei gedeckelter Schichtung zu kennen: An den meisten feucht-warmen Tagen besteht in mittleren Schichten eine Warmluftschicht (=Inversion), die die am Erdboden mit fortlaufender Tageslänge erhitzte Luft am Aufsteigen hindert, wodurch die Bildung von Gewittern unterbunden wird. Erst wenn der Auftrieb stark genug ist, kann die Inversion durchbrochen werden und ein Gewitter entstehen. Bei stärkerer Inversion geschieht dies nur an Bergen, wo die Luft auf Grund der Orographie zum Aufsteigen gezwungen wird. Ist die Inversion erst einmal durchbrochen, kann sich rasch ein starkes Gewitter bilden. Bei mächtigerer Inversionen und / oder zu wenig Feuchte in der Luft bildet sich das Gewitter über Stunden an der selben Stelle neu, während die weiterziehenden Gewitterwolken keinen Regen mehr bringen. So ist es zu erklären, dass nicht nur genau über dem Berg selber, sondern je nach Größe des Gewitters auch im Umkreis von einigen Kilometern hohe Niederschlagsmengen auftreten, die auf Grund der Höhenströmung tendenziell höher auf der Leeseite des Berges ausfallen. So ist es zu erklären, dass in Kaierde 1998 höhere Niederschlagsmengen als in Vorwohle fielen (Abb. 10). Bei schwächerer Inversion und / oder genügend Feuchte in der Atmosphäre kann das Gewitter mit der Höhenströmung unter ständiger Neubildung mehr oder weniger unabhängig von der Orographie weiter ziehen, wodurch mehr Gewitter die Gebiete auf der strömungsabgewandten Seite der höheren Berge erreichen als die Regionen, die vorgelagert liegen. Da das Rothaargebirge (841 m), der Solling (526 m) und der Hils (480 m) auf einer von Südwesten nach Nordosten verlaufenden Linie vom Kahlen Asten bis zum Hildesheimer Raum liegen (Abb. 11), ergibt sich vom Leinebergland bis hin zur Börde bei südwestlicher Anströmung eine höhere Anzahl von Gewittern als in Gebieten ohne vorgelagerte Mittelgebirge. Schließlich erreichen auch Gewitter das Gebiet, die ohne das auslösende Moment der Berge nicht entstanden wären. Bei höheren Mittelgebirgen wie dem Harz verhindert der stärkere Leeeffekt meist das Weiterziehen der Gewitter ins Tiefland. Am Rothaargebirge bilden sich an schwülen Sommertagen, die sich meistens bei Südwestlagen einstellen, häufig bereits mittags die ersten Gewitter (Abb. 11). Auf ihrem Weg Richtung Nordosten in das Weser-Leinebergland bewirkt der Solling und darauf der Hils eine Regenerierung bzw. Neubildung der Gewitter. Ab hier können zwei Varianten unterschieden werden: Bei stärkerer Höhenströmung ziehen die Gewitter nun über das Leine-Innerstebergland mitten in die Börde hinein. Dabei erleiden sie im Lee des Hildesheimer Waldes häufig eine Abschwächung, die bereits in Hildesheim durch das Ausbleiben von stärkeren Niederschlägen wirksam wird. Häufig können sie sich während der Überquerung der Börde regenerieren, da hier eine stärkere Thermik durch die Überhitzung der Börde vorzufinden ist. Auf Grund der - bei diesem Fall als hoch angenommenen - Verlagerungsgeschwindigkeit beginnt die neue Niederschlagstätigkeit jedoch meist erst nach der Überquerung der Börde. Bei schwächerer Höhenströmung ist ihre weitere Zugbahn häufig nicht mehr strömungsparallel. 6 Vielmehr orientieren sich die Gewitter nun an der Orographie, was wiederum ein Grund für die Korrelation von Höhenlage und Niederschlagsmenge ist. Eine bevorzugte Verlagerungsroute ist vom Solling über Hils und Sieben Berge zum Hildesheimer Wald (Abb. 12). Auf dieser Zugbahn überqueren sie auch ohne große Abschwächung das schmale Leinetal bei Alfeld, was die für die Höhenlage hohen Niederschlagsmengen begründet. Ab hier gibt es mehrere Varianten, wie sich das Gewitter weiter verhalten kann: Besonders wenn die Höhenströmung eine größere westliche als südliche Komponente aufweist, lässt sich eine Verlagerung über Bad Salzdetfurth Richtung Holle beobachten (a). Als Grund dafür lässt sich der Hildesheimer Wald selbst anführen, auf dem Gewitter durch den weiter anhaltenden Luv die besten Erhaltungs- und Entwicklungsmöglichkeiten besitzen. Zudem wirkt im Norden das tiefe Innerstetal wie eine Barriere. Neben dieser häufigsten Verlagerungsroute gibt es auch den selteneren Fall, dass ein Gewitter die Innerste vor Holle dennoch überspringt und über Heinde Richtung Wöhlde zieht (b). Eine andere Möglichkeit stellt sich bei mehr südlichen Winden ein. Dann ziehen Gewitter häufig entweder über den westlichen Hildesheimer Wald oder den Finkenberg und die Giesener Berge Richtung Algermissen (c), wo eine leichte Orientierung am Sarstedt-Sehnder Salzstock zu beobachten ist. Diese Entwicklung wird dadurch begünstigt, dass hier vorerst weitere Berge um 200 m das Absteigen in die Börde hinauszögern und zweitens feuchtere Luft durch Innerste, Stichkanal und auch von der westlich gelegenen Leine vorhanden ist. Des Weiteren besteht auch bei geringer Zuggeschwindigkeit die Möglichkeit, dass ein Gewitter seine Richtung beibehält und über Hildesheim in die Börde zieht (d). Bei dieser Variante sind jedoch die größten Abschwächungstendenzen festzustellen, was vor allem durch den hier stärkeren Leeeffekt des Hildesheimer Waldes bedingt ist. Durch die gute Thermik der wärmeren Börde regenerieren sich Gewitter jedoch gerade bei langsamer Zuggeschwindigkeit noch über der nordöstlichen Börde neu. Immer wieder nehmen Gewitter auch den Ith oder das relativ warme und feuchte Innerstetal ab Gronau zum Anlass nach Norden abzudrehen, wodurch dann der Hildesheimer Raum umgangen oder lediglich gestreift wird (e). Auch wenn hier auf Grund der vielschichtigen Wechselwirkungen lediglich Tendenzen aufgezeigt werden konnten, bleibt festzuhalten, dass der Hildesheimer Raum, trotz seiner Lage im Lee der Berge, überdurchschnittlich oft von Gewittern getroffen wird, auch wenn diese häufig nur für den Hildesheimer Wald ergiebig sind. Diese Theorie wird auch von vielen befragten Bewohnern der Region bestätigt. 2.2.2 Tiefland Das dem Bergland nördlich vorgelagerte Tiefland gehört zu den Lössbörden. Im Hildesheimer Raum sind die Calenberger und die Hildesheimer Börde zu nennen. Sie gehören einem Bördegürtel an, der mit Unterbrechungen von Flandern bis in die Ukraine die Gebiete zwischen der Mittelgebirgsschwelle und der Geest bedeckt (Abb. 13). Im Folgenden werden die Verhältnisse in der Hildesheimer Börde näher läutert. 7 Die Börde schließt sich nordöstlich direkt an die Stadtgrenze an (Abb. 14). Sie weist, wenn man die Bördegrenzen mit dem Schwarzerdevorkommen abgrenzt, eine Nord-Süd-Ausdehnung zwischen Groß Lobke und dem Galgenberg-Vorholz Höhenzug von 15 km und eine West-Ost-Ausdehnung zwischen dem Leinetal und dem Ilseder Höhenzug von 25 km auf. Im Westen schließt sich die Calenberger Börde und im Osten ohne markante Trennlinie die Braunschweiger Börde an. Die natürliche Grenze bildet im Süden der Galgenberg-Vorholz Höhenzug (200-240 m). Im Westen wird die Börde von der Innerste bzw. Leine zusammen mit den Giesener Berge (163 m) begrenzt. Im Norden tut dies die scharfe Grenze zwischen Löss- und Braunerden parallel zum Mittellandkanal. Und im Osten kann man entweder die Fuhse oder den Ilseder Höhenzug (110 m) als Grenze definieren. Dies entspricht einem Gebiet von ca. 300 km². Im Süden und Südwesten schließt sich das Leine-Innerstebergland an. Bis zur ersten Erhebung über 200 m (Knebelberg) sind es 8 km (Entfernungen zum Hogesberg - Bördenmitte), zum ersten Berg über 300 m (Tosmarberg) 15 km und zum ersten Berg über 400 m (Osterwald) 30 km. Für klimageographische Einflüsse in Form von Leeeffekten sind diese Entfernungen nicht zu weit. So können an einigen Tagen im Jahr bei starken Südwestwinden Lenticularis Wolken (Leewolken) beobachtet werden, die ein klares Indiz für starke Leeeffekte sind. Bisweilen können diese Wolken bis in die östlichen Teile der Börde gesichtet werden (Abb. 15). Sie werden fast ausschließlich von dem nur 15 km entfernten Hildesheimer Wald verursacht (Abb. 16). Der höhere westlich gelegene Osterwald–Deister Höhenzug (Abb. 17) scheint mit 30-35 km zu weit entfernt zu liegen. Wolkenauflösende Absinkvorgänge können dagegen bei Westwinden sehr wohl beobachtet werden. Das gilt auch für Südwinde, wobei auch hier die Börde im Lee des Hildesheimer Waldes liegt. Die Leeeffekte verursachen jedoch nicht nur Wolkenauflösung, sondern auch die Hemmung von Wolkenbildung. Wolken entstehen vermehrt erst wieder in den östlichen und nordöstlichen Randgebieten, wo die Leewirkung nachlässt und die starke Thermik über den waldlosen Schwarzerdeböden zur vermehrten Wolkenbildung führt. So kann man besonders an sonnigen Tagen beobachten, wie im Tagesverlauf Schönwetterwolken (=Cumuli) ringsum um die Börde entstehen, sie selbst aber nahezu wolkenfrei bleibt. Dies trifft jedoch nicht für windschwache Tage zu, da an solchen mit abgeschächtem Lee die Wolkenbildung bereits über der Börde beginnt. Dieser Zusammenhang lässt sich auch auf das Verhalten von Gewitterwolken (=Cumulunimbus) übertragen. So kann bei langsam ziehenden Gewittern bzw. Schauern eine Intensivierung der Niederschläge bis hin zu Neubildungen noch über der Börde beobachtet werden. Bei Landregen aus westlichen Richtungen lässt sich dagegen stets eine starke Abschwächung beim Einzug in die Börde beobachten. Wie in 2.2.1 geschildert haben die Leeeffekte in den Bergen so lange keine Auswirkungen wie der Luv eines neuen Berges ihn ausgleicht. In der Börde gibt es diesen Luv nicht mehr, sodass sich der Lee durchsetzt. Bei schauerartigen Landregen können die größten Differenzen zum Bergland beobachtet werden. Die eingelagerten Schauer ziehen entweder über den Galgenberg-Vorholz-Höhenzug südlich oder über den Mittellandkanal nördlich vorbei. Für 8 die Börde bleibt dann meistens unergiebiger Nieselregen. Während die südliche Route auf Grund des Luv der Berge einleuchtend ist, gibt es für die nördliche Route keine plausible Erklärung. Die bisherigen Ausführungen bezogen sich auf Winde aus WNW bis SO. Bei Winden aus OSO bis NW liegt die Börde dagegen nicht im Lee. Bei Nord- bis Nordostwinden kann bisweilen sogar ein Luveffekt in Form von stärkeren Regen- bzw. Schneefällen (z.B. 26. Februar 2005) oder Hochnebel wirksam werden. So ergibt sich, dass die Börde bei Winden aus West bis Süd, die 38 % (1890-1950, Abb. 1) aller Winde im Jahr ausmachen, im Lee von Bergen liegt und nur bei ca. 16 % in einen Luv geraten kann. Hinzu kommt, dass der größte Teil aller Niederschläge bei West- und Südwestwinden fällt, jedoch nur ein geringer bei Nord- und Nordostwinden. Aktuellere Zahlen (1981-2000) zeigen, dass gerade Südwestwinde zugenommen haben. So erfolgte eine südwestliche Anströmung (Unterteilung: SWNW-NO-SO) Deutschlands in 36 %, eine nordöstliche nur in 7 % der Tage im Jahr4. Die Untersuchungen über die klimatischen Verhältnisse und die Leeauswirkungen in der Börde sind in gleicher Weise auf das Hildesheimer Stadtgebiet übertragbar. Schließlich ist thermisch gesehen das „tiefe“ Hildesheim durch den Stadteffekt ohne Zweifel wärmer und die Niederschlagsverhältnisse ähneln denen der Börde. Der tiefer gelegene Teil Hildesheims liegt in gleicher Weise im Lee von Hildesheimer Wald und Finkenberg wie die Börde. Diese Einschätzung wird durch Messungen von 1882-1923 aus dem heutigen Innenstadtbereich (Butterborn) bestätigt: Im Mittel fielen in diesem Zeitraum lediglich 610,5 mm im Jahr5. Auch wenn dieser Wert sicher nicht den heutigen Verhältnissen entspricht, lässt sich dennoch ein signifikanter Unterschied zu den heutigen Mittelwerten westlich des Finkenbergs in Sorsum (1971-2000: 708 mm) erkennen. Obwohl aus der Stadt keine aktuellen langjährigen Klimamesswerte vorliegen, kann mit diesen Überlegungen das tiefer gelegene nördliche und zentrale Stadtgebiet östlich der Innerste, trotz der nahen Lage zum Bergland, zum kontinental beeinflussten Bördeklima hinzu gerechnet werden. Die Hildesheimer Börde ist eine von Ackerbau geprägte Landschaft (über 65 % Ackerland), in der nur sehr wenige Waldstücke in der Vergangenheit nicht gerodet wurden. Wiesen und Auen machen lediglich 3 % der Fläche aus. Angebaut werden neben Weizen (52 %) auch die anspruchsvollen Zuckerrüben mit einem verhältnismäßig hohen Anteil von 28 % (1991).6 Da jede Art von Bodenbedeckung eine andere Wärmeleitfähigkeit und unterschiedlich starke Aufhitzungspotenziale besitzt, ist es plausibel, dass eine monotone Bodenbedeckung eine Modifikation des Klimas bewirken kann. Dies passiert in der Börde insbesondere von Ende April bis Anfang Juni, in der Zeit, wenn die Sonne schon eine sehr hohe Strahlungsintensität besitzt, jedoch die Rüben noch zu klein sind, als dass sie die Schwarzerde mit ihren Blättern abschirmen könnten (Abb. 18). Die Sonne heizt dann den schwarzen Untergrund und damit die ganze Börde 4 Bissolli, P. u. Dittmann, E.: Objektive Wetterlagenklassen. In: Klimastatusbericht 2003. DWD (Hrsg.). S.3 5 Evers, W.: Der Landkreis Hildesheim-Marienburg. Band 21. Bremen-Horn 1964. S.50 6 Seedorf, H. H. u. Meyer, H.-H.: Landeskunde Niedersachsen – Natur- und Kulturgeschichte eines Bundeslandes. Bd. II.: Nidersachsen als Wirtschafts- und Kulturraum. Neumünster 1996. S.375 9 stärker auf als Gegenden mit mehr Getreideanbau oder Wald. Im Hochsommer, wenn die Rüben ausgewachsen sind (Blatthöhe bis 70 cm), verschwindet dieses Phänomen (Maiphänomen). Durch die neue Zuckermarktordnung ab 2006 wird sich aller Voraussicht nach das Anbauverhalten in der Börde ändern. Zuckerrüben werden dann nur noch in sehr geringen Mengen angebaut. Dieses Phänomen wäre dann nicht mehr zu beobachten. Eine EU-Verordnung hätte dann das Geländeklima in der Börde verändert. Das Verhalten von Getreidepflanzen ist in dieser Arbeit nicht untersucht, da sie überall im Raum Hildesheim in gleichen Teilen angebaut werden. Ein weiterer - wahrscheinlich noch stärkerer - spezieller Einfluss auf die Lufttemperatur in der Börde ist die Waldlosigkeit. Bis auf den Harsumer, Borsumer und Aseler Wald und die Waldstücke um Ilsede gibt es keinen Forst in der Hildesheimer Börde. Waldgebiete besitzen am Tag weit mehr als Ackerland einen kühlenden Einfluss auf die Lufttemperatur durch höhere Verduntungskälte und Strahlungsabschirmung. Beide Effekte akkumulieren sich in der Börde vor allem bei sonnigem Wetter, wodurch im Sommerhalbjahr eine erhöhte Lufttemperatur zu erwarten ist. Auch auf die Tiefsttemperaturen nimmt das Ackerland Einfluss. Da im Herbst, nachdem das Land gepflügt worden ist, der Ackerboden den ganzen Winter zu 2/3 mit einer nur dünnen Pflanzendecke bewachsen ist (Winterweizen, Gerste) und zu 1/3 brach liegt (zukünftige Rübenfelder), kann er in dieser Zeit im allgemeinen als feucht und fest beschrieben werden. Solche Böden haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit als trockenere Sandböden oder dicht bewachsene Böden (z.B. Wiesen). Auf Grund dessen sinken die Temperaturen in Strahlungsnächten7 weniger tief als beispielsweise in Gebieten mit ausgedehnten Weideland (Abb. 19). Daran kann der Einschluss von 25 % Luft und 25 % Wasser im Schwarzerdeboden nur wenig ändern. Ab Mai, wenn alle Getreidearten das Ackerland komplett bedecken und besonders im Juni, wenn auch die Zuckerrübenblätter den Erdboden abdecken, ist mit ähnlich kalten Nächten wie in anderen Gebieten zu rechnen. Diese Zeit reicht bis in den Oktober, wenn die Böden wieder umgepflügt werden. Hiernach müsste die Börde im Herbst, bevor großflächig gepflügt wird, tendenziell stärker frostgefährdet sein als im Frühling und die Zeit von Juni bis Oktober insgesamt relativ kalte Nächte haben. Die warmen Frühlingsnächte zeigen sich auch im Apfelblütenbeginn. Dieser liegt im langjährigen Mittel im zentralen Bördegebiet vor dem 5. Mai (EVERS 1964), was ca. 5 Tage früher ist als in allen umliegenden Gebieten. Das leicht wellige Lössbördegebiet produziert in klaren Nächten jedoch auch im Frühling immerhin so viel Kaltluft, dass ausgedehnte flache Kaltluftseen entstehen, aus denen die kleinen Hügel bisweilen herausragen. Ein klares Indiz hierfür sind die Nebelbänke, die an kalten Morgen die Landschaft durchziehen. Es muss aber auch berücksichtigt werden, dass die Börde durch ihre geringe Reliefenergie und den wenigen Waldstücken tendenziell zu höheren Windgeschwindigkeiten neigt. So ist es auch nachts an weit weniger Tagen windstill als z.B. im Bergland, wodurch die Temperatur vor allem in Strahlungsnächten weit weniger absinken kann. 7 Eine Nacht wird als Strahlungsnacht bezeichnet, wenn über 50 % des Himmels wolkenfrei ist. Dann kann der Boden besonders viel langwellige Strahlung in Form von Wärme abgeben. Ist es zudem windstill, bleibt die Kaltluft in erdnahen Schichten und sorgt dort für besonders niedrigere Temperaturen. 10 Bemerkenswert ist, dass in der Hildesheimer Börde einerseits die nordwestlichsten Vorkommen von Schwarzerden in Deutschland zu finden sind und sie andererseits als die besten Böden Deutschlands - Bundesrichtbetrieb in Machtsum mit über 100 Punkten - deklariert werden. Dies lässt Rückschlüsse auf das Klima seit der letzten Eiszeit zu, da Schwarzerden seit dem Atlantikum der Degradation, also der Auswaschung von Kalk, Ton und Humus, unterliegen. Während nun in anderen Börden, wie beispielsweise der westlich anschließenden Calenberger Börde, die Schwarzerden zu Parabraunerden degradiert sind, finden sich in der Hildesheimer Börde noch relativ große Schwarzerdegebiete, die selbst auf Satellitenbildern an der rötlichen und grünlichen Färbung zu erkennen sind (Abb. 20). Somit muss der Niederschlag in Häufigkeit und Intensität in der Vergangenheit unter einem bestimmten Schwellenwert geblieben sein, der die Auswaschung verhinderte. Aber auch die -wasserstauenden- Untergrundverhältnisse der anderen ursprünglichen Schwarzerdeböden können zur Degradation beigetragen haben. Festzuhalten bleibt bis hier hin, dass die Hildesheimer Börde durch Leeeffekte, Bodenbeschaffenheit und Bodenbewachsung ein besonderes Geländeklima hat, was jetzt vor allem quantitativ weiter untersucht werden soll. 3 Vergleich der Klimadaten (2002-2004) 3.1 Klimastationen Zur Belegung der oben genannten Thesen werden die Zeitreihen 2002-2004 der Klimastationen Borsum und Sorsum, stellvertretend für das Tiefland bzw. Bergland, verglichen. Beide Stationen bieten sich für den Vergleich an, da sie trotz ihrer geringen Entfernung (11 km) und ihres nur leichten Höhenunterschiedes (33 m) schon von DAHM 19588 in zwei unterschiedliche Klimaregionen eingeteilt wurden. Danach gehört Sorsum zum Innerstebergland, genauer zum Westteil des Hildesheimer Waldes, und Borsum zum Bergvorland. Des Weiteren zeigen ihre Messreihen größere Differenzen, die ich in diesem Kapitel zu erklären versuchen will. Der Zeitraum ist in dem Sinne aufschlussreich, da er sowohl mit dem Jahr 2003 das achttrockenste9, als auch mit dem Jahr 2002 das feuchteste Jahr10 seit Beginn des 20. Jh. umfasst. Da aber das Mikroklima große Modifikationen bewirken kann, muss zunächst auf die unmittelbare Umgebung der Wetterstationen näher eingegangen werden. Die Klimastation Sorsum des DWD liegt im „Güldenen Winkel“ am Westhang (4 % Neigung) des Finkenbergs (220 m) 5 km östlich von Hildesheim auf 117 m NN am Südostrand des Dorfes (Abb. 21, 22). Seit 1999 gibt es ein Neubaugebiet oberhalb der Wetterstation. In Folge dessen wurde sie umgesetzt und steht seitdem sehr dicht an bebauter Fläche. Oberhalb schließt sich ein 500 m breiter 8 Dahm, K.: Landschaftsgliederung des Innerste-Berglands. In: Jahrbuch der Geographischen Gesellschaft zu Hannover für die Jahre 1958 und 1959. S. 34 9 Müller-Westermeier, G.; Riecke, W.: Die Witterung in Deutschland. In: Klimastatusbericht 2003, DWD (Hrsg.). S.2 10 Müller-Westermeier, G.; Riecke, W.: Die Witterung in Deutschland. In: Klimastatusbericht 2002, DWD (Hrsg.). S.3 11 Streifen Ackerland an, bevor Wald den steileren Hang des Finkenbergs bedeckt. Bis zum Talboden sind es 10 Höhenmeter. Der Standort am Hang lässt eine windexponierte Lage vermuten. Die private Klimastation Borsum liegt 1 ½ km westlich des Hogesbergs auf 84 m Höhe mitten im Dorf (Abb. 23). In einem großen Garten von hohen Bäumen umgeben, liegt die Wetterstation relativ windgeschützt (Abb. 24). Die Neigung des Geländes ist mit 1 % vernachlässigbar. Der Höhenunterschied zum Hogesberg beträgt 23 m, zur westlichen Senke im Feld 10 m. So liegt die Wetterstation weder in einer Hanglage noch in einer Muldenlage. Die Entfernungen zum Bergland sind bereits in Abschnitt 2.2.2 zum vergleichbaren Referenzpunkt, dem Hogesberg, angegeben. 3.2 Temperatur Bei der Temperatur wurden die Höchst- und Tiefsttemperatur des Zeitraums 2002-2004 (1095 Tage) von Sorsum11 und Borsum12 in Korrelation mit den Parametern relative Sonnenscheindauer13 sowie Windrichtung14 und -stärke15 verglichen. Für bestimmte Auswertungen wurden Schwellenwerte festgesetzt, durch die immer einige Werte durchfallen können. Die Minimumtemperaturen schwanken im Zeitraum zwischen -17°C am 09.01.03 und +22°C am 13.08.03. Das Mittel der Tiefsttemperaturen lag in Borsum mit 5,9°C ca. 0,5 K unter dem von Sorsum mit 6,4°C. So hatte Sorsum (60) im Schnitt pro Jahr acht Frosttage weniger als Borsum (68), und das obwohl es höher liegt. Dieser Umstand ist mit der Lage am Hang zu erklären, an dem sich nachts keine Kaltluft sammeln kann, da diese, weil sie schwerer als warme Luft ist, den Hang „herabfließt“. Bei Strahlungsnächten kann dies zu beachtlichen Temperaturunterschieden zwischen den beiden Klimastationen führen. Das Auftreten dieser reliefbedingten Anomalie wird auch „Hangklima“ genannt. Dafür ist die Differenz der Nachttemperaturen jedoch noch relativ gering. Dies liegt daran, dass auch Borsum relativ warme Nächte hat, weil a) nachts der Wind wegen der „offenen“ Lage in der Börde seltener „einschläft“ als in mehr windgeschützen Orten in Wald- oder bergigen Gebieten und b) die Wärmeleitfähigkeit von Schwarzerde-Ackerland höher ist als die von Weideland oder sandigen Böden, wodurch der Boden nachts die Wärme des Tages abgibt und sich so nicht so stark auskühlen kann (vgl. 2.2.2). Eine Ausnahme bilden die Nächte mit Schneedecke. In diesen hat Sorsum im Mittel mit -3,8°C 0,2 K kältere Nächte als Borsum (-3,6°C). Begründet kann die Abweichung von 0,7 K zur durchschnittlichen Differenz mit der höheren Kaltluftproduktion über Schnee, die einen 10 m mächtigen Kaltluftsee bilden kann, sodass die Wetterstation trotz der leicht höheren Lage in ihm liegt. Dagegen sind Strahlungsnächte ohne Schneedecke in Borsum 0,8 K kälter. Es ist zu beachten, dass sich über das Jahr verteilt große Unterschiede zeigen (Abb. 25), die auch zu 11 WMO-konforme Klimastation Sorsum (2206) des DWD – spezielle Datenaufzeichnung für die HAZ, manuelle Messung 12 nicht WMO-konforme, private Vantage Pro 1 - Wetterstation in Borsum, digitale Messung 13 WMO-konforme Klimastation Hannover-Langenhagen, manuelle und digitale Messung 14 nicht WMO-konforme, private Vantage Pro 1 - Wetterstation in Borsum, digitale Messung 15 WMO-konforme Klimastation Hannover-Langenhagen, manuelle und digitale Messung 12 den Überlegungen zur Wärmeleitfähigkeit des Bodens in 2.2.2 stimmig sind: Im Winter sind die Nächte in Borsum über den meist nicht oder nur leicht bewachsenen Feldern - trotz des Hangklimas Sorsums – in etwa gleich temperiert. Vom gedrillten Rübenfeld im März bis zum Auswachsen Ende Juni sind die Nächte in Borsum im Verhältnis zu Sorsum schon kälter (-0,4 K). Über den großen Rüben- und Getreidefeldern sinken die Temperaturen im Juli und August bereits durchschnittlich um 0,6 K unter die von Sorsum. Im Herbst sind dann über dem gemulchten oder noch mit Rübenfeldern bedeckten Land die größten negativen Abweichungen zu beobachten (-1 K). Strahlungsnächte sind mit den vorhandenen Parameterm durch Schwellenwerte nur schwer herauszufiltern. So wurden fünf Verfahren angewendet, dessen Mittelwerte mit in die Abb. 25 einflossen. Diese Werte haben dennoch nur geringe Aussagekraft. Sie zeigen jedoch, dass Strahlungsnächte im Winter eher in Sorsum und in den anderen Jahreszeiten - vor allem im Herbst in Borsum kälter sind. So sind in Borsum die ermittelten Strahlungsnächte im Januar 0,5 K wärmer, dem gegenüber im September 1,6 K kälter als in Sorsum. Die höchste gemessene Temperatur betrug in Borsum 37,6°C am 12.08.03. Damit beträgt die Temperaturamplitude im Hildesheimer Raum in dem Jahr 2003 54,6 K. Ein Wert, der kontinentalen Wetter entspricht, so wie es in diesem Jahr hier die meiste Zeit vorherrschte. Dagegen betrug die Amplitude im relativ durchschnittlich maritim geprägten Jahr 2004 lediglich 36,7 K, also rund 18 K weniger. Die Höchsttemperaturen sind auf das gesamte Jahr betrachtet in Borsum (14,5°C) etwa 0,4 K wärmer als in Sorsum (14,1°C). Auch wenn die Differenz nicht ganz so groß ist (-0,1 K) wie bei den Tiefsttemperaturen, zeigen sich in den einzelnen Jahreszeiten signifikante Unterschiede (Abb. 26): Im Winterhalbjahr (Oktober - März) liegt die Differenz der Monatsmittel entsprechend dem Höhenunterschied von 33 m bei etwa 0,2 K (thermische Höhenstufung). Die sonnigen Tage sind in diesem Zeitraum jedoch in Borsum ca. 0,2 K kälter. Eine Ursache hierfür kann die Inversion sein, ist sich an sonnigen und windschwachen Wintertagen einstellt. Durch die negative Strahlungsblianz im Winterhalbjahr kühlt sich in Folge dessen die erdnahe Luftschicht in Borsum schneller aus als am höheren Standort in Sorsum, der bisweilen über der Inversion liegen kann. So hatte Borsum (13) auch einen Eistag pro Jahr mehr als Sorsum (12). April und September sind Übergangsmonate von positiver und negativer Strahlungsbilanz, sodass die Höchsttemperatur unabhängig von der Sonnenscheindauer in Borsum 0,4 K wärmer war. Von Mai bis August reicht die Phase, in der Borsum durch die verschiedenen bördespezifischen Begebenheiten (vgl. 2.2.2.) 0,8 K, bei heiterem Wetter 1,4 K wärmer ist als das im Innerstebergland liegende Sorsum. Hierbei zeigt der Mai die größte Differenz. Er ist in Borsum im Mittel 0,7 K, bei sonnigem Wetter 1,8 K wärmer. Hiermit lässt sich die These des Maiphänomens (vgl. 2.2.2) bestätigen: Bei sonnigem Wetter von Ende April bis Anfang Juni überhitzt sich die Börde rund 2 K gegenüber dem Berg- und Hügelland. So weist sie im Schnitt auch deutlich mehr Sommertage (47) und heiße Tage (12) als Sorsum (39/9) auf. Das 30-jährige Mittel der Lufttemperatur beträgt in Sorsum 9,2°C (Abb. 27). Die Jahre 2002-2004 13 waren in Sorsum mit einem Mittel von 10,2°C genau 1 K zu warm. Bis auf Oktober und Dezember waren alle Monate im Mittel überdurchschnittlich temperiert. Es gab weniger Eis- und Frosttage und mehr Sommertage (und Heiße Tage) als im langjährigen Mittel (Abb. 28). Somit liegen meine Ergebnisse auch im Trend der allgemeinen Klimaerwärmung. Da ich die Mitteltemperatur auf Grund von Datenmangel aus Höchst- und Tiefsttemperatur gemittelt habe, macht ein Vergleich der einzelnen Monate oder Jahreszeiten zwischen Borsum und Sorsum wenig Sinn. Die Ergebnisse spiegeln lediglich die Ergebnisse über Tiefst- und Höchsttemperaturen wider. Das dreijährige Mittel von Borsum lag lediglich 0,05 K unter dem von Sorsum. Hier zeigt sich, dass der Börde und der Berglandstandort trotz aller Disparitäten thermisch auf gleichem Niveau liegen. Wärmere Nächte am Hang gleichen sich in diesem Falle mit wärmeren Tagen in der Ebene aus. Die durchschnittliche Temperaturamplitude eines Tages ist also in Borsum (8,5 K) um 0,8 K größer als in Sorsum (7,7 K). Ein klares Indiz dafür, dass Borsum thermisch ein kontinentaleres Klima besitzt. Zwischen Winter und Sommer ist die Temperaturamplitude beider Orte in etwa gleich groß. Den wärmeren Sommern stehen keine kältereren Winter in Borsum gegenüber. Hier ist also kein stärkerer kontinentaler Einfluss nachweisbar. Eventuell ist die Ursache durch die höhere Wärmeleitfähigkeit des Bodens bei den wärmeren Nächten zu suchen. 3.3 Niederschlag Im gewählten Zeitraum fiel in Borsum (690 mm) 12,5% weniger Niederschlag als in Sorsum (776 mm). Diese Differenz ist weit größer als die der Normalperiode 1961-90: Hier betrug sie nur 4 % (Borsum: 672 mm, Sorsum: 698 mm). Eine Erklärung kann sein, dass zwei der gewählten Jahre (2002 / 2004) sehr maritim und feucht waren. Da in Sorsum bei westlichen Windrichtungen, die in diesen Jahren vorherrschten, weit mehr Niederschlag fällt, ist es ersichtlich, dass Borsum so viel trockener war. Es fiel nämlich bei Windrichtungen von WSW bis NW an 135 Tagen im Jahr in Sorsum 27 % mehr Niederschlag als in Borsum (Abb. 29). Im Schnitt sind dies pro Regentag 0,7 mm. Die vermeintliche Lage im Lee des Deisters bei NW, in der sich Borsum nicht befindet, und der Lee vom Hildesheimer Wald bei W haben keinen oder zumindest nicht einen so großen Einfluss wie in der Börde. Vielmehr scheint sich der Luv des Finkenbergs sehr stark auszuwirken. Bei südwestlichen Windrichtungen wird der Luv des Finkenbergs jedoch geringer und der Lee des Hildesheimer Waldes macht sich bemerkbar. Nur noch 9 % mehr Niederschlag als in Borsum fiel an 62 Tagen im Jahr. Folglich befindet sich die Klimastation bei Winden aus S nicht mehr im Luv, sondern nur noch im Lee vom Hildesheimer Wald und bei SSO noch dazu im Lee des Finkenbergs, sodass die Niederschlagsmengen vergleichbar mit denen im Tiefland sein müssten. Auf Grund der niedrigeren Berge in diesen Windrichtungen für Borsum fiel jedoch hier an 73 Tagen im Jahr sogar deutlich mehr (18 %) Niederschlag. Bei Winden aus O und OSO lassen sich auf Grund der geringen Stichprobengröße keine signifikanten Aussagen machen. Bei nördlichen bis nordöstlichen Windrichtungen fiel in Sorsum 1/3 mehr Niederschlag als in Borsum. Der Finkenberg und der 14 Hildesheimer Wald scheinen sich bei diesen Windrichtungen stärker niederschlagsfördernd (Luv) auf Sorsum als auf Borsum auszuwirken. Bei dieser Art von Untersuchung muss beachtet werden, dass die geringe Stichprobengröße und die Tatsache, dass Windrichtung und Regenzugrichtung nicht immer übereinstimmen, die Ergebnisse verfälschen können. Da sich die Werte aber mit den theoretischen Überlegungen gut decken, werden sie hier aufgeführt. „Neben der Niederschlagsmenge ist vor allem der Niederschlagsgang von Bedeutung.“16 DAHM (1958/1959) zeigt, dass der prozentuale Überschuss der Sommerniederschläge (April - September) über die Winterniederschläge (Oktober - März) eine Richtgröße für die Gliederung in Bergvorland und Bergland darstellt (Abb. 30). An unseren Stationen angewendet zeigt dies, wenn auch nicht quantitativ, dafür aber qualitativ, dass Borsum klimatisch dem Bergvorlandstyp, Sorsum dem Berglandstyp angehört. In Borsum (27,3 %) war die Differenz zwischen Sommer- und Winterniederschlägen in dem dreijährigen Zeitraum um 41 Prozentpunkte höher als in Sorsum (19,4 %). Häufig liegt im Winter in Sorsum und im gesamten Güldenen Winkel länger Schnee als in der Börde. Das Relief ist nur geringfügig höher als im Borsumer Kaspel und aus 3.2 geht hervor, dass die Temperaturen im Winter trotz der höheren Lage Sorsums vergleichbar sind. So bleibt nur die Möglichkeit einer höheren Niederschlagsmenge bei Schneefällen. Und in der Tat fällt in Sorsum an Tagen mit einer Schneedecke ca. 50 % mehr Niederschlag in Form von Schnee als in Borsum. Dies ist mit der zur Hauptwindrichtung geneigten Fläche großer Teile des Güldenen Winkels (Westseite von Giesener Berge, Osterberg und Finkenberg) zu erklären (Abb. 31). Schnee wird viel leichter vom Wind vertragen und fällt so mehr an zur Windrichtung geneigten Flächen zu Boden als in der Ebene (Abb. 32).17 Abb. 31 und Abb. 32 wurden im Abstand von nur einer Stunde aufgenommen und zeigt so deutlich die Schneebedeckungsunterschiede. 4 Fazit Meine Untersuchungen haben gezeigt, dass der Hildesheimer Raum im Übergangsgebiet zwischen einem maritimen Berglandklima und einem stärker kontinental beeinflussten Bergvorlandklima (Bördeklima) liegt. Die Klimastation Borsum liegt bereits im Kernbereich des Bördeklimas, die Klimastation Sorsum dagegen weist deutlich den maritimen Berglandtyp auf. Da das Hildesheimer Stadtgebiet östlich der Innerste klimatisch dem Bördeklima sehr nahe kommt, kann der eigentliche Übergang von trockeneren und wärmeren zu feuchteren und kälteren Klima in diesem Bereich auf den 220 m hohen Finkenberg-Höhenzug, der aus mehreren schmalen Bergketten besteht, eingegrenzt werden. Die klimatischen Unterschiede im Hildesheimer Raum resultieren zu einem Großteil aus der Topographie. Da in meinem Untersuchungsgebiet jedoch diese klimatische Funktion der Höhenlage 16 Dahm, K.: Landschaftsgliederung des Innersteberglandes. Jahrbuch der Geogr. Gesellschaft 58/59. S. 27 17 vgl. Häckel H.: Meteorologie. 4. Auflage. UTB. Stuttgart 1999. S.326 15 durch weitere Faktoren wie dem starken Lee der herzynischen Höhenzüge und der besonderen Bodenbeschaffenheit und -bedeckung der Börde potenziert wird, komme ich zu dem Ergebnis, dass es sich beim topographischen Übergang vom Tiefland zum Bergland im Hildesheimer Raum zugleich um eine außergewöhnliche klimageographische Grenze handelt! Diese Definition beinhaltet, dass (1) die klimatischen Parameter hauptsächlich durch den Einfluss der Topographie in der Börde kontinental und im Bergland maritim beeinflusst werden und dass (2) diese Grenze relativ große klimatische Einheiten scharf von einander trennt. Zusammenfassend unterscheidet sich die Börde vom Bergland durch eine größere Tagestemperaturamplitude, weniger Bewölkung und geringere Niederschläge, durch mildere Herbst- und Winternächte sowie durch stärkerer Erhitzung der Luft bei Sonnenschein, meist höhere Windgeschwindigkeiten und damit einer stärkeren Verdunstung. Diese Ergebnisse bestätigen die Vermutungen vieler alteingesessener Bürger über die Niederschlagsverhältnisse der Börde, räumen aber auch mit Vorurteilen auf. So konnte klar gezeigt werden, dass das kontinentalere Klima der Börde nicht durch eine angeblich kontinentalere Lage bedingt ist, sondern aus einer Vielzahl von Einflüssen entsteht. 5 Schlusswort Ich stieß, obwohl ich dachte das spezielle „Bördeklima“ und deren Ursachen ausreichend zu kennen, während der Bearbeitung meiner Jugend forscht-Arbeit immer wieder auf neue interessante Zusammenhänge. Dabei musste ich aber auch einsehen, dass nie alle klimamodifizierenden Eigenschaften der Orographie und Bodenbedeckung zufriedenstellend erfasst werden können. Umso erfreulicher war es für mich, dass viele meiner theoretischen Überlegungen und Beobachtungen, so weit wie das bei zwei Klimastationen eben möglich ist, bestätigt wurden. Man hätte sicher noch weitere Auswertungen der Wetteraufzeichnungen vollziehen können, doch leider ist die Datenbasis vor allen in interessanten und deshalb meist seltenen Konstellationen derart gering, dass sich keine signifikanten Aussagen mehr machen lassen. Gerne hätte ich das Geländeklima, allen voran die Niederschlagsverteilung, weiter differenziert, doch leider hält der Deutsche Wetterdienst entsprechende Daten nur für viel Geld bereit. Dass die Erhebung dieser bereits von Steuergeldern bezahlt ist, lässt der DWD nicht gelten. Jedoch hat sich in den letzten Jahren auf massiven Druck von privaten Wetterdiensten einiges in dieser Richtung getan, was auf weitere Lockerung der „Datenpolitik“ hoffen lässt. 6 Danksagung Für die Bereitstellung der Klimadaten von Sorsum, ohne die diese Jugend forscht-Arbeit nicht möglich gewesen wäre, bedanke ich mich herzlich bei Frau Pupper und Herrn Gerlach. 16 ANHANG 17 7 Literaturverzeichnis Bissolli, P. u. Dittmann, E.: Objektive Wetterlagenklassen. In: Klimastatusbericht 2003. DWD (Hrsg.). Offenbach 2004. Dahm, K.: Landschaftsgliederung des Innerste-Berglandes. Jahrbuch der Geographischen Gesellschaft zu Hannover für die Jahre 1958 / 1959. S. 26-34 DWD (Hrsg.): Deutsches meteorologisches Jahrbuch 1998. Offenbach 2001. Evers, W.: Der Landkreis Hildesheim Marienburg. Bd. 21, Bremen-Horn 1964. Häckel, H.: Meteorologie. 4. Auflage. Stuttgart 1999. Landesvermessung und Geobasisinformation Niedersachsen (LGN), Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (Hrsg.): Top 50. 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Zahn, U.: Diercke Weltatlas. 4. aktualisierte Auflage. Braunschweig 1996. S. 220-223 Internetseiten www.wetteronline.de/radar.html www.klimadiagramme.de/Deutschland/hildesheim2.html 19 8 Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Häufigkeit der Großwetterlagen in Deutschland nach Jahreszeiten (1890-1950)............... 21 Abb. 2: Panoramakarte vom Weser-Leine-Innerstebergland........................................................... 21 Abb. 3: Bergrücken im Weser-Leinebergland..................................................................................22 Abb. 4: Geländeschnitt von Holzminden nach Hildesheim............................................................. 22 Abb. 5: Mittlere Jahresniederschlagshöhe zwischen Weser und Börde (1961-1990)...................... 23 Abb. 6: Höhenschichtkarte des Weser-Leine-Innersteberglands......................................................23 Abb. 7: Windrichtungen an der Wetterstation Braunschweig-Völkenrode im Jahr 1998 ...............24 Abb. 8: Anteil der obj. Wetterlagen mit westl. Strömungskomponente des Jahres 1998................ 24 Abb. 9: Niederschlagshöhen des Jahres 1998 im Weser-Leine-Innerstebergland............................25 Abb. 10: Höhenschnitt mit Niederschlagsverteilung im Weserbergland........................................... 25 Abb. 11: Karte der Gewitterentwicklungsgebiete über Rothaargebirge und Solling......................... 26 Abb. 12: Hauptverlagerungsrouten von Gewittern aus SW im Weser-Leine-Innerstebergland........ 26 Abb. 13: Landschaftszonen in Norddeutschland................................................................................27 Abb. 14: Geographische Lage der Hildesheimer Börde..................................................................... 27 Abb. 15: Foto von Lenticularis Wolken in der östlichen Hildesheimer Börde.................................. 28 Abb. 16: Foto vom Hildesheimer Wald............................................................................................. 28 Abb. 17: Foto vom Osterwald-Deister Höhenzug.............................................................................. 29 Abb. 18: Foto von einem Rübenfeld in der Hildesheimer Börde.......................................................29 Abb. 19: Tagesgang der Temperatur verschiedener Oberflächen...................................................... 30 Abb. 20: Satellitenbild der Hildesheimer Börde................................................................................ 30 Abb. 21: Reliefkarte Sorsum ............................................................................................................. 31 Abb. 22: Foto vom Standort der Klimastation Sorsum...................................................................... 31 Abb. 23: Reliefkarte Borsum..............................................................................................................32 Abb. 24: Luftbild von Borsum........................................................................................................... 32 Abb. 25: Diagramm 1 - Höchsttemperaturenvergleich.......................................................................33 Abb. 26: Diagramm 2 - Tiefsttemperaturenvergleich.........................................................................33 Abb. 27: Klimadiagramm von Sorsum...............................................................................................34 Abb. 28: Temperaturüberblick Borsum - Sorsum.............................................................................. 34 Abb. 29: Karte – Niederschlagsverteilung bei unterschiedlichen Windrichtungen .......................... 35 Abb. 30: Niederschlagsprofil von Celle nach Göttingen....................................................................35 Abb. 31: Güldener Winkel bei Schnee .............................................................................................. 36 Abb. 32: Blick auf Borsum im Winter............................................................................................... 36 20 Abb. 1: Häufigkeit der Großwetterlagen in Deutschland nach Jahreszeiten (1890-1950) Quelle: Lauer, W. u. Bendix, J.: Klimatologie. Braunschweig 2004. Tab. 12.1, S. 238. Angaben in %. Abb. 2: Panoramakarte vom Weser-Leine-Innerstebergland Quelle: Panorama-Deutschlandkarte (Ausschnitt). Studio Berann-Vielkind, Mairs Geographischer Verlag, Erscheinungsjahr und -ort unbekannt. 21 Abb. 3: Bergrücken im Weser-Leinebergland Quelle: Seedorf, H. H.: Topographischer Atlas -Niedersachsen und Bremen. Hannover 1977. S. 186 Abb. 4: Geländeschnitt von Holzminden nach Hildesheim Quelle: LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. 22 Abb. 5: Mittlere Jahresniederschlagshöhe zwischen Weser und Börde (1961-1990) Quelle: DWD (Hrsg.). Klimaatlas Bundesrepublik Deutschland Teil 1. Offenbach 1999. Karte 2.13 (Ausschnitt) Abb. 6: Höhenschichtkarte des Weser-Leine-Innersteberglands Quelle: LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. 23 Abb. 7: Windrichtungen an der Wetterstation Braunschweig-Völkenrode im Jahr 1998 Quelle: DWD (Hrsg.). Deutsches meteorologisches Jahrbuch 1998. Offenbach am Main 2001. Abb. 8: Anteil der obj. Wetterlagen mit westl. Strömungskomponente des Jahres 1998 Quelle: DWD (Hrsg.). Deutsches meteorologisches Jahrbuch 1998. Offenbach am Main 2001. S.54 24 Le In n in e Abb. 9: Niederschlagshöhen des Jahres 1998 im Weser-Leine-Innerstebergland 709 1021 624 992 Bo. te er s 1233 785 892 988 823 Hil des heim 753 912 858 1113 972 939 1407 1040 1157 1055 Le W es er 1032 in e 1208 1488 Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. / Daten: DWD (Hrsg.). Deutsches meteorologisches Jahrbuch 1998. Offenbach am Main 2001. Angaben in mm. Abb. 10: Höhenschnitt mit Niederschlagsverteilung im Weserbergland Elfas Hils Vorwohle 1157mm Kaierde 1407mm Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. / Daten: DWD (Hrsg.). Deutsches meteorologisches Jahrbuch 1998. Offenbach am Main 2001. 25 Abb. 11: Karte der Gewitterentwicklungsgebiete über Rothaargebirge und Solling Hildesheimer Börde Solling (528m) Rothaargebirge (841m) Quelle: verändert nach Microsoft © Encarta Weltatlas 2001. Abb. 12: Hauptverlagerungsrouten von Gewittern aus SW im Weser-Leine-Innerstebergland De ist er Borsum d c Osterwald Sorsum Ith Hi b Sie .W ald b a en Be rge Ith e H ils g n i ll So Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. 26 Abb. 13: Landschaftszonen in Norddeutschland Quelle: Winter, R. u. Beckel, L. (Hrsg.): Satellitenbild Atlas Norddeutschland. Berlin 1992. S. 10 Abb. 14: Geographische Lage der Hildesheimer Börde m 05 ne 4 er i Le st ei D Mittellandkanal Hildesheimer Börde Calenberger 181m Börde 419m 243m 286m Inn ers 359m te Braunschweiger Börde Elm 313m Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. 27 Abb. 15: Foto von Lenticularis Wolken in der östlichen Hildesheimer Börde Quelle: Andreas Schoring, Baggersee bei Ilsede, 02.02.2002 Abb. 16: Foto vom Hildesheimer Wald Quelle: Denis Möller, Blick vom Hogesberg Richtung Südwesten, 27.07.2004 28 Abb. 17: Foto vom Osterwald-Deister Höhenzug Quelle: Denis Möller, Blick vom Hogesberg Richtung Westen, im Vordergrund Borsum, 27.07.2004 Abb. 18: Foto von einem Rübenfeld in der Hildesheimer Börde Quelle: Denis Möller, Blickrichtung NNW, 30.04.2004 29 Abb. 19: Tagesgang der Temperatur verschiedener Oberflächen Quelle: Häckel, H.: Meteorologie. 4. Auflage. Stuttgart 1999. S. 226 Abb. 20: Satellitenbild der Hildesheimer Börde Haupt-Schwarzerde Gebiet Borsum Quelle:Winter, R. u. Beckel, L. (Hrsg.):Satellitenbild Atlas Norddeutschland. Berlin 1992. 30 Abb. 21: Reliefkarte Sorsum Sorsum Hil Wa deshe ime ld r ke n Fin g be r Klimas tation Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. Abb. 22: Foto vom Standort der Klimastation Sorsum Hildesheim Finkenberg 100m Sorsum n tio ta as su m lim K or S Neubaugebiet 10m Klimastation Sorsum Quelle: verändert nach Denis Möller, Blickrichtung Ost, 14.02.2005 31 Abb. 23: Reliefkarte Borsum Klimastation Quelle: verändert nach LGN. Top 50. Niedersachsen/Bremen – Amtliche Topographische Karten. CD-Rom 2000. Abb. 24: Luftbild von Borsum Klimastation Borsum Quelle: verändert nach Christian Huge, Februar 2001 32 Abb. 25: Diagramm 1 - Höchsttemperaturenvergleich Die Differenz der Höchsttemperaturen (in K) von Borsum und Sorsum (positiver Wert: Borsum wärmer) 2 1,75 1,5 1,25 1 0,75 Alle Tage Sonnige Tage 0,5 0,25 0 -0,25 -0,5 -0,75 -1 J F M A M J J A S O N D Quelle: Autor. Daten: Klimastation Sorsum 2002-2004, Klimastation Borsum 2002-2004 Abb. 26: Diagramm 2 - Tiefsttemperaturenvergleich Die Differenz der Tiefsttemperaturen (in K) von Borsum und Sorsum (positiver Wert: Sorsum ist wärmer) 1,75 1,5 1,25 1 Alle Nächte Strahlungsnächte 0,75 0,5 0,25 0 -0,25 -0,5 J F M A M J J A S O N D Quelle: Autor, 2005. Daten: Klimastation Sorsum 2002-2004, Klimastation Borsum 2002-2004 33 Abb. 27: Klimadiagramm von Sorsum Mittel: 1971-2000 Hildesheim Monat [mm] [° C] Jan 58 1.5 Feb 41 1.7 Mar 57 4.9 Apr 50 8.1 Mai 61 12.9 Jun 78 15.5 Jul 70 17.4 Aug 62 17.2 Sep 55 13.7 Okt 54 9.5 Nov 55 5.2 Dez 67 2.8 Jahr 708 9,2 Quelle: http://www.klimadiagramme.de/Deutschland/hildesheim2.html Abb. 28: Temperaturüberblick Borsum - Sorsum Borsum Sorsum Differenz 30-jähriges Mittel Mitteltemperatur 10,1°C 10,2°C -0,1K 9,2°C* Höchsttemperatur 14,5°C 14,1°C +0,4K -- Sommertage 48 41 +7 28 Heiße Tage 13 10 +3 -- 5,9°C 6,4°C -0,5K -- Frosttage 68 60 +8 77 Eistage 13 12 +1 18 Tiefsttemperatur *DWD, Sorsum, 1971-2000 Quelle: Autor, 2005. Daten: Klimastation Sorsum 2002-2004; Klimastation Borsum 2002-2004; DWD, 1961-1990 34 Abb. 29: Karte – Niederschlagsverteilung bei unterschiedlichen Windrichtungen Durchschnittlichliche Niederschlagsmenge an Regentag für Borsum und Sorsum in Abhängigkeit der Windrichtung Bo: 1,0mm/T So: 1,5mm/T N NW Bo Bo: 2,6mm/T So: 3,3mm/T W So Bo: 2,3mm/T Bo: 1,3mm/T SW So: 2,5mm/T SSW S So: 1,1mm/T SSO Quelle: Autor, 2005. Daten: Klimastation Sorsum 2002-2004, Klimastation Borsum 2002-2004 Abb. 30: Niederschlagsprofil von Celle nach Göttingen Quelle: Dahm, K.: Landschaftsgliederung des Innerste-Berglandes. Jahrbuch der Geographischen Gesellschaft zu Hannover für die Jahre 1958 und 1959. S. 29 35 Abb. 31: Güldener Winkel bei Schnee Quelle: Denis Möller, Blickrichtung Nordost, 14.02.2004, 11 Uhr Abb. 32: Blick auf Borsum im Winter Quelle: Denis Möller, Blickrichtung Südost, 14.02.2004, 12 Uhr 36