Meteorologie in Baden-Württemberg
Die Entwicklung der Luftqualität hängt neben den Emissionen maßgeblich von den über das Jahr herrschenden meteorologischen Bedingungen ab. So vor allem bei den Luftschadstoffen Feinstaub PM10 und Ozon große saisonale Schwankungen bei den Kurzzeitwerten zu beobachten. Insbesondere lang andauernde Hochdruckwetterlagen in den Wintermonaten mit eingeschränkten Austauschbedingungen führen zu einer Anreicherung der Luftschadstoffkonzentrationen in den bodennahen Schichten und somit hohen Feinstaubkonzentrationen. Aber auch in den Sommermonaten spielen Hochdruckwetterlagen aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung in Verbindung mit hohen Temperaturen und Trockenheit eine entscheidende Rolle für das Auftreten hoher Ozonkonzentrationen. Hohe Ozonkonzentrationen können wiederum straßennah in den Sommermonaten zu hohen Stickstoffdioxidkonzentrationen führen. Auch die Bildung von sekundären Aerosolen kann im Sommer bei entsprechender Witterung zu einer erhöhten Feinstaubbelastung führen.
Im Folgenden wird ein Überblick über die Meteorologie in Baden-Württemberg im Jahr 2023 gegeben. Des Weiteren werden die aus Windmessungen ableitbaren Windverteilungen anhand von Windrosen für die Standorte im städtischen und ländlichen Hintergrund in Baden-Württemberg gezeigt, welche bei der Interpretation und Beurteilung unterstützen können.
Überblick 2023
Kurz gesagt, war das Jahr 2023 in Baden-Württemberg [DWD 2023, 2024]
- mit einer Jahresmitteltemperatur von 10,7°C noch einmal +0,1°C wärmer als das Vorjahr mit dem bisherigen Temperaturrekord und damit erneut das wärmste Jahr in Baden-Württemberg seit Beginn der Wetteraufzeichnungen 1881; mit 18 Tagen über 30°C war die Anzahl der Heißen Tage zwar geringer als in den Spitzenjahren 2003, 2015, 2018 und 2022, dennoch aber sehr hoch; bis auf den April und November, wo es zumindest regional etwas kühler war, waren alle Monate wärmer als ihre jeweiligen Mittelwerte, außergewöhnlich warm waren vor allem die Monate Januar (Platz 13), Juni (Platz 2) , September (Platz 1), Oktober (Platz 3) und Dezember (Platz 4)
- durch verschiedene Trocken- und Nassperioden geprägt; die Niederschlagsumme (1019,3 mm) war +21 % höher als im Vorjahr und leicht überdurchschnittlich; noch nie wurde im Juni so wenig Niederschlag gemessen und auch der September war außergewöhnlich trocken (Platz 7 der trockensten September seit 1881); das bis zum Ende Oktober aufgebaute Niederschlagsdefizit wurde im November wieder ausgeglichen, in dem fast doppelt so viel Niederschlag wie üblich fiel (Platz 3)
- mit 1846,4 Stunden im Landesmittel war es vor allem nach dem sonnenscheinreichsten Jahr 2022 ein eher durchschnittliches bis leicht überdurchschnittliches Jahr in Baden-Württemberg seit 1951; außergewöhnlich sonnig war es im September (mit 258 Sonnenstunden der zweitsonnigste seit Messbeginn) und der Juni (335 Sonnenstunden)
Für das Jahr 2023 sind die Monatsverläufe der meteorologischen Größen Lufttemperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer sowie die jeweiligen Abweichungen vom bzw. Anteile am langjährigen Mittel (Referenzzeitraum 1991 bis 2020) beispielhaft an den DWD-Stationen Rheinstetten bei Karlsruhe und Stuttgart-Schnarrenberg dargestellt. Die Temperaturen lagen insbesondere in den Monaten Januar, Juni, September, Oktober und Dezember deutlich über dem langjährigen Mittel. Trotz der im Jahr 2023 eher sonnenscheinreichen und niederschlagsarmen Monate Mai, Juni und September, war dies in den Monaten Juli und August zusätzlich verbunden mit eher überdurchschnittlich viel Niederschlag und vor allem im August weniger Sonnenschein. Dies führte in der Konsequenz zu einer eher moderaten Ozonbelastung im Vergleich zu anderen Jahren wie zum Beispiel 2003 oder 2015. Deutlich zu nass war es im Jahr 2023 im November und März/April.
Im Februar bedingte die Hochdruckwetterlage mit viel Sonnenschein und damit einhergehender Trockenheit erhöhte Schadstoffkonzentrationen. Auch im März und Oktober führten austauscharme Witterungsbedingen ebenfalls zu hohen Feinstaubwerten.
Windverteilung
Die Windverteilung wird einerseits durch großräumige Faktoren wie der Geländestruktur (Topographie) und der Hauptwindrichtung beeinflusst, andererseits durch kleinräumige lokale Begebenheiten im direkten Umfeld eines Standortes. Im Allgemeinen treten hohe Windgeschwindigkeiten vor allem dann auf, wenn keine Hindernisse wie Gebäude oder Vegetation (wie große Büsche oder Bäume) den Wind ausbremsen. Hindernisse können die Windrichtung auch dahingehend beeinflussen, indem sie eine Barriere für den Wind darstellen und diesen umleiten oder wie in einer Straßenschlucht den Wind kanalisieren. Des Weiteren gibt es lokale Windsysteme, wie zum Beispiel Kaltluftabflüsse, die sich in steilerem Gelände abhängig von Jahres- und Tageszeit ausbilden können.
Mithilfe von Windrosen kann die Windverteilung (Windrichtung (WR) und Windgeschwindigkeit (WG)) grafisch dargestellt werden, so dass ersichtlich wird, wie häufig (in Prozent) und mit welcher dabei herrschenden Windgeschwindigkeit (in m/s) der Wind aus einer bestimmten Himmelsrichtung gekommen ist. In den folgenden Abbildungen ist die Windverteilung anhand solcher Windrosen für verschiedene Standorte/Messstellen gezeigt, zum einen jahresweise für die Jahre 2020 bis 2023 (jeweils obere Abbildung), zum anderen monatsweise für das Jahr 2023 (jeweils untere Abbildung). Die Windrichtung wurde dazu in 36 Windsektoren von jeweils 10° unterteilt. Für jeden dieser 36 Windsektoren kann die Häufigkeit der Windrichtung abgelesen werden. Mithilfe der Farbeinteilung wird gezeigt, wie häufig welche Windgeschwindigkeit pro 10°-Windsektor aufgetreten ist. Angaben zur mittleren Windgeschwindigkeit (in m/s) und zur Häufigkeit von Windstille (in Prozent) im jeweils betrachteten Zeitraum sind in den Einzelabbildungen rechts unten zu finden. Die Probenahme der Winddaten erfolgt im Luftmessnetz an den Messstellen im städtischen und ländlichen Hintergrund in 10 Meter Höhe über Grund, entspricht aber nicht den Vorgaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und die Daten werden auch nicht umfassend qualitätsgesichert.
Bei der Betrachtung der Windrosen zeigt sich je nach Standort eine (für diesen Standort) charakteristische Verteilung der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Hauptwindrichtungen. Aus den Abbildungen wird deutlich, dass die mittlere Windverteilung an einem Standort innerhalb eines Jahres von Monat zu Monat teilweise sehr variabel ist, diese sich aber von Jahr zu Jahr kaum ändert. Die Hauptwindrichtungen unterscheiden sich wiederum zwischen den Messstellen jedoch deutlich.
