Abbildung 4: Jahresmitteltemperatur von Deutschland der Jahre 1881 - 2020. Quelle: DWD (https://www.dwd.de/DE/leistungen/zeitreihen/zeitreihen.html).
Wie außergewöhnliche das Jahr 2018 in dieser Hinsicht war zeigt Abbildung 5. Diese Abbildung zeigt, dass die Temperatur im Zeitraum April bis November im Jahre 2018 um fast 3 Grad höher lag als im Referenzeitraum 1961 - 1990 bei gleichzeitig stark reduziertem Niederschlag. Kein anderer der dargestellten Zeiträume war so warm und so niederschlagsarm wie derjenige des Jahres 2018. Betrachtet man aber nur die meteorologischen Sommermonate (Juni - August), dann war das Jahr 2003 das Jahr mit dem wärmsten Sommer, wie Abbildung 6 zeigt. Die Hitzewellen der Jahre 2003 und 2018 sind vielen noch sehr gut in Erinnerung.
Abbildung 5: Sogenanntes Thermopluviogramm. Aufgetragen als kleine Kreise sind die mittlere Niederschlagsabweichung in Prozent gegen die Temperaturabweichung in Kelvin bzw. Grad Celsius für den Zeitraum April bis November der Jahre 1881 - 2018 in Deutschland. Die Abweichungen beziehen sich auf die 30-jährige klimatische Referenzperiode 1961 – 1990. Das außergewöhnliche Jahr 2018 ist als blauer Kreis dargestellt. Quelle: DWD (https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/aktuelle_meldungen/190326/pk_2019.html).
Abbildung 6: Mittlere Sommertemperatur von Deutschland der Jahre 1881 - 2020. Quelle: DWD (https://www.dwd.de/DE/leistungen/zeitreihen/zeitreihen.html).
Eine wichtige Quelle für europäische und globale Klimadaten und klimarelevante Abbildungen ist der europäische Copernicus Klimawandelservice (Climate Change Service, C3S, https://climate.copernicus.eu).
Der C3S stellt regelmäßig eine Vielzahl von aktualisierten klimarelevanten Abbildungen und anderen Informationen zur Verfügung. Viele dieser Abbildungen basieren auf Satellitenbeobachtungen bzw. anderen Messungen, wie zum Beispiel Radiosonden-Messungen für meteorologische Parameter wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Abbildung 7 zeigt Temperaturzeitreihen und eine globale Karte der bodennahen Lufttemperatur, wie sie vom C3S zur Verfügung gestellt wurden. Man sieht in Abbildung 7 (a) einen klaren Anstieg der Temperatur in Europa insbesondere seit den 1980er Jahren. Abbildung 7 (b) zeigt global und jährlich gemittelte Temperaturwerte. Man sieht, dass global gesehen die 7 letzten Jahre (2015 - 2021) auch die 7 wärmsten Jahre waren. Abbildung 7 (c) zeigt, dass der Temperaturanstieg nicht überall auf der Welt der Gleiche ist. Insgesamt ist die Temperatur seit 1850-1900 global um etwa 1,2 Grad Celsius gestiegen, in Europa um 2,2 Grad und in der Arktis sogar um 3 Grad. Diese Abbildung zeigt aber auch, dass es durchaus sein kann, dass die Temperatur über viele Jahre nahezu unverändert bleibt, siehe z.B. den Zeitraum 2003-2013. Dies ist jedoch kein Indiz dafür, dass es den Klimawandel nicht gibt (siehe hierzu z.B. https://de.wikipedia.org/wiki/Pause_der_globalen_Erwärmung).
Abbildung 7: Darstellungen verschiedener Temperaturdatensätze, wie sie vom Copernicus Climate Change Service (C3S) bereitgestellt werden. (a) Zeitreihe der bodennahen Lufttemperatur in Europa als Änderung (Anomalie) relativ zum Referenzzeitraum 1850-1900. (b) Die global gemittelte Temperatur dargestellt als jährliche Mittelwerte relativ zu den 2 angegebenen Referenzperioden. Oben rechts: Zahlenwerte von Temperaturänderungen relativ zum Bezugszeitraum 1850-1900. (c) Globale Karte der Änderung der bodennahen Lufttemperatur des Jahres 2020 relative zum Bezugszeitraum 1981-2010. Quelle: C3S (https://climate.copernicus.eu/).
Für dieses Handbuch wurden verschiedene C3S Datensätze vom Copernicus Climate Data Store (CDS, https://cds.climate.copernicus.eu) des C3S heruntergeladen und in verschiedenen Kapiteln verwendet. Weitere Informationen zu C3S sind in späteren Abschnitten zusammengestellt.
Eine weitere wichtige Quelle für klimarelevante Informationen und Satelliten-Datensätze sind die Webseiten der ESA Klimawandel-Initiative (Climate Change Initiative, CCI, https://climate.esa.int/de/).
Der ESA CCI Schwerpunkt liegt auf Forschung und Entwicklung, welche erforderlich ist, um aus Satelliten(roh)messungen klimarelevante Datensätze zu erzeugen. Die Verfahren zur Erzeugung vieler Datensätze, die heutzutage über den CDS des C3S bezogen werden können, wurden ursprünglich im Rahmen von ESA CCI entwickelt (z.B. verschiedene Satelliten CO2- und Methan-Datensätze).
ESA CCI deckt aber noch eine Vielzahl weiterer Aspekte ab einschließlich die Erzeugung und Bereitstellung von Lernmaterialien für Schulen (https://climate.esa.int/de/educate/climate-for-schools/). Für dieses Handbuch wurden eine Reihe von Abbildungen der ESA CCI Webseiten verwendet. Weitere Informationen zu ESA CCI sind in späteren Abschnitten zusammengestellt.
ESA Climate Change Initiative (CCI) Websiten gibt es teilweise auch in einer deutschen Version (https://climate.esa.int/de/). Schwerpunkt hier sind Satellitenbeobachtungen sogenannter Essentieller Klimavariablen (Essential Climate Variables, ECVs). Wie man sieht, enthält diese Webseite aber auch eine Vielzahl von Links mit Informationen, welche nicht nur für Spezialisten von Interesse sind, wie z.B. "Satellitengestätzte Entdeckungen", "Klimadaten erkunden" und "Lehrmaterialien" für Schulen.
Neben diesen beiden wichtigen Informationsquellen für globale Klimadaten soll hier noch die ClimateReanalyzer Webseite (https://climatereanalyzer.org/) der Universität Maine (USA) erwähnt werden. Diese Webseite (leider nur auf Englisch) gestattet die interaktive Auswahl und Darstellung vieler Klimaparameter als Zeitreihen oder als Karten. Die Bedienung ist einfach zu verstehen dank der sehr gut gemachten Benutzeroberfläche. Die Resultate können entweder als Bild (in verschiedenen Formaten) aber auch als Datendatei (Formate: csv und json) erzeugt und heruntergeladen werden.