Von Dr. Ludger Laurenz
Bisher entsprechen Langfristprognosen über Monate und Jahre eher dem „Blick in die Glaskugel“. Keine Institution hat die Dürre 2018/19 oder die Nässe 2023/24 vorhergesehen. In Zukunft sind solche Extremphasen schon Jahre vorher prognostizierbar, wenn der Einfluss zyklisch schwankender Sonnenaktivität auf das Wetter berücksichtigt wird.
Der Einfluss zyklisch schwankender Sonnenaktivität auf das Wetter und Klima ist in Tausenden von wissenschaftlichen Publikationen belegt. Darüber kann sich jeder mit Hilfe von Google Scholar vergewissern. Vor diesem Hintergrund habe ich in den letzten Jahren in historischen Wetterdaten von Deutschland nach den Spuren des 22-jährigen Magnet-Zyklus oder auch Hale-Zyklus der Sonne gesucht. Die Ergebnisse sind in einer Publikation, an der ich beteilig war ( Laurenz et al. 2019 ) und mehreren Beiträgen unter Klimanachrichten.de beschrieben. Dabei steht der Niederschlag im Vordergrund, in dem sich die Solarspuren deutlicher abzeichnen als in der Temperatur oder Sonnenscheindauer.
Mit diesem Beitrag fasse ich meine Ergebnisse zusammen und stelle den solar basierten Niederschlagskalender für die nächsten 6 Jahre von 2025 bis 2030 vor. Datengrundlage für die Prognose bilden die historischen Monatsniederschlagssummen des Deutschen Wetterdienstes (DWD Zeitreihen).
Wie die Prognosen aus historischen Daten abgeleitet werden, soll am Beispiel der Niederschlagssumme von Oktober mit den DWD-Daten ab 1903 beschrieben werden. Die Datenreihe setzt sich aus 6 Hale-Zyklen zusammen, beginnend 1903, 1926, 1946, 1968, 1988 und 2011. Zunächst wird diese Datenreihe zu Beginn der Startjahre der Hale-Zyklen „zerschnitten“. Anschließend werden die sechs Abschnitte übereinandergelegt. So entsteht das Kurvenbild in Abbildung 1.
Abb. 1: Niederschlagssumme von Oktober im Flächenmittel von Deutschland im Verlauf von 6 Hale-Zyklen der Sonne seit 1903 mit gemeinsamem Trend (schwarze Kurve).
Das Kurvenbild mag im ersten Moment chaotisch wirken. Bei näherer Betrachtung werden geordnete Strukturen sichtbar. In mehreren Zyklusphasen verlaufen die 6 Kurven gebündelt in die gleiche Richtung, nach unten oder oben. Das ist der Beleg für solaren Einfluss.
Der gemeinsame Trend der Kurven wird durch die schwarze Mittelwertlinie dargestellt. Diese Mittelwertlinie liefert die Prognosedaten. Der Prognosewert für die einzelnen Zyklusjahre wird in Prozent umgerechnet, der prozentualen Abweichung vom Mittel seit 1903.
In der folgenden Tabelle sind die Prognoseprozente der einzelnen Monate für den Zeitraum 2025 bis 2030 (s. gelbes Feld in Abb. 1) angegeben. Der Prognosezeitraum muss auf 2030 begrenzt bleiben, weil noch nicht abschätzbar ist, ob der aktuelle Zyklus schon 2030 oder erst 2033 endet.
Hinweise zur Interpretation der Tabelle:
In der Tabelle sind die Prognosedaten als Prozentwert vom langjährigen Mittel angegeben. Überdurchschnittliche Niederschlagssummen sind blau hinterlegt, unterdurchschnittliche braun. An der Häufung der blauen Farbe ist zu erkennen, dass für die zweite Hälfte 2025 mit überdurchschnittlicher Regenmenge zu rechnen ist. In den vier Jahren 2026 bis 2029 sind eher unterdurchschnittlich Niederschlagssummen zu erwarten, mit der niedrigsten Niederschlagssumme in 2028. Für 2030 werden für das gesamte Jahr außergewöhnlich hohe Niederschlagsmengen prognostiziert, die Hochwasser und erhebliche Probleme in der Landwirtschaft zur Folge haben könnten.
In einer zweiten Zeile wird jeweils die Prognosequalität beschrieben. Um sich ein Bild davon machen zu können, wie die Einteilung in drei Stufen erfolgt, sind in Abbildung 1 oben in roten Schriftzügen die Qualitäten für Oktober angegeben. Die Ziffer 1 kennzeichnet eine gute Prognosequalität mit hoher Eintrittswahrscheinlichkeit. Hier gruppieren sich fast alle Kurven eng um den Mittelwert der einzelnen Zyklusjahre. Ziffer 2 mit mittlerer Prognosequalität wird vergeben, wenn die Niederschlagssumme der 5 vergangenen Zyklen mittelstark variieren und einen gemeinsamen Trend erkennen lassen. Bei Ziffer 3 ist die Prognosequalität niedrig. Das betrifft einzelne Zyklusjahre mit besonders stark streuenden Kurven bzw. Niederschlagsummen.
Wie zuverlässig die Prognosen in der Vergangenheit waren, kann ebenfalls aus Abbildung 1 abgelesen werden. Die rote gestrichelte Linie zeigt den Trend der Niederschlagssumme seit 2011. In 12 von bisher 14 Zyklusjahren liegt die rot-gestrichelte Linie relativ nah am Prognosewert der schwarzen Mittelwertlinie, mit einer Differenz von weniger als 20 mm. Im blau gekennzeichneten 1988 beginnenden Zyklus liegt die Trefferquote bei 18 von 22 Jahren, im 1968 beginnenden braun gekennzeichneten Zyklus bei 13 von 22 Jahren. Die Beispiele zeigen, dass die Trefferquote zwischen den Zyklen erheblich schwanken kann.
Zusammenfassung und Ausblick:
Die Niederschlagsaktivität in Deutschland wird überraschend stark durch die zyklisch schwankende Sonnenaktivität beeinfluss. Das kann für eine mehrjährige Prognose genutzt werden. In diesem Beitrag wird erstmalig eine solar basierte Niederschlagsprognose für die nächsten 6 Jahr vorgestellt, mit einem Regenkalender für die Zeit von 2025 bis 2030. Schon in Verlauf dieses Jahres wird sich herausstellen, wie zuverlässig die Prognosen sind. Für die Juli/August und Oktober/November werden außergewöhnlich hohe Niederschlagssummen vorhergesagt.
Ich habe den Deutschen Wetterdienst über meine Erkenntnisse zum solaren Einfluss auf den Niederschlagstrend informiert. Sie wurden dort mit Interesse zur Kenntnis genommen. Der Deutsche Wetterdienst hat Kontakt zu einer deutschen Universität aufgenommen, um dem Thema wissenschaftlich weiter nachzugehen. Bei positiven Ergebnissen besteht die Möglichkeit, eine Anwendung für die DWD-Jahreszeitenvorhersagen zu prüfen.