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HW 65. 2021, H.1 DOI: 10.5675/HyWa_2021.1_1 Paton et al.: Ausmaß, Trend und Extrema von Dürren im urbanen Raum | Fachartikel
Eva Paton, Johannes Vogel, Björn Kluge & Thomas Nehls
Ausmaß, Trend und Extrema von Dürren im
urbanen Raum
Extent, trend and extremes of droughts in urban areas
In der derzeitigen Wahrnehmung werden die Sommer dürrer, heißer und extremer – dieser Eindruck verstärkt sich im urbanen Raum
durch das Auftreten von Hitzeinseleffekten in dicht bebauten Gebieten. Um das wirkliche Ausmaß der Dürre bewerten zu können, wur-
den Zeitreihendaten von 31 urbanen Klimastationen (DWD) für den Zeitraum 1950 bis 2019 mittels des standardisierten Niederschlags-
index (SPI) bezüglich Dürrelängen, Dürreextrema, Hitzewellen und gleichzeitig auftretenden Hitze- und Dürremonaten ausgewertet.
Die Analyse zeigt eine große Heterogenität innerhalb von Deutschland: In den meisten Städten trat 2018 eine lange Dürre von einer
durchschnittlichen Dauer von 6 Monaten auf, gleichzeitig gehörte das Jahr 2018 nur bei einem Drittel der Städte zu den drei Jahren mit
den längsten Dürren seit 1950. Bei den meisten betrachteten Stationen traten die längsten Dürren in den Jahren 1953, 1971 und 1976
auf. Bei einigen südlichen und mitteldeutschen Städten kann man eine statistisch signifikante Zunahme der Anzahl der Dürremonate
pro Dekade seit 1950 verzeichnen. Andere Städte, eher im Norden und Nordwesten gelegen, zeigen nur in den letzten zwei Dekaden
eine Zunahme oder gar keinen Trend. Die Compoundanalyse von gleichzeitig auftretenden Hitze- und Dürremonaten zeigt bei den
meisten Stationen eine starke Zunahme innerhalb der letzten zwei Dekaden, wobei die beiden Komponenten regional mit einem sehr
unterschiedlichen Anteil zur Zunahme der Compoundereignisse beitragen.
Schlagwörter: meteorologische Dürren, Hitzewellen, Compoundereignisse, standardisierter Niederschlagsindex (SPI), urbane Hydrologie
Summers are currently perceived to be getting longer, hotter and more extreme – and this impression is reinforced in urban areas by the
occurrence of heat island effects in densely built-up areas. To assess the real extent of increasing drought occurrences in German cities,
a DWD data set of 31 urban climate stations for the period 1950 to 2019 was analysed using the standardised precipitation index (SPI)
with regard to meteorological drought lengths, drought extrema, heat waves and compound events in the form of simultaneously
occurring heat waves and drought months. The analysis shows a large degree of heterogeneity within Germany: a severe drought
occurred in most cities in 2018, while the year 2018 was among the three years with the longest droughts (since 1950) for only one
third of the cities. Some southern and central German cities show a statistically significant increase in drought months per decade since
1950, other cities, mostly in the north and northwest, only show an increase in the past two decades or even no trend at all. The com-
pound analysis of simultaneously occurring heat and drought months shows a strong increase at most stations in the last two decades,
whereby the two components are responsible with a very different proportion regionally for the increase in compound events.
Keywords: meteorological droughts, heat waves, compound events, standardised precipitation index (SPI), urban hydrology
1 Einleitung
Als "Dürre" werden Zeiträume mit signifikant verringerter Was-
serverfügbarkeit bezeichnet, in welchen es zu erheblichen
negativen Auswirkungen auf Vegetation, landwirtschaftliche
Produktion sowie zu reduzierten Abflüssen in Gewässern, ver-
ringerten Grundwasserneubildungsraten und Problemen in der
Wasserversorgung kommen kann (TATE & GUSTARD, 2000). Dem-
entsprechend werden meteorologische Dürren (Perioden mit
unterdurchschnittlichen Niederschlägen), hydrologische Dürren
(Perioden mit unterdurchschnittlichen Abflüssen in Oberflächen-
gewässern) und landwirtschaftliche Dürren (innerhalb der Vege-
tationsperiode auftretende Perioden mit unterdurchschnittlicher
Bodenwasserverfügbarkeit in Agrargebieten bei gleichzeitigen
hohen Verdunstungswerten, woraus sich Ernteeinbußen erge-
ben) unterschieden (WILHITE & GLANTZ, 1985; MISHRA & SINGH,
2010).
Der Schwerpunkt dieser Studie liegt auf der Untersuchung von
Dürredynamiken im städtischen Raum, um Auswirkungen von
Dürrephasen auf den urbanen Bodenwasserhaushalt und auf
den Zustand des urbanen Grüns besser abschätzen zu können
und um den zuständigen Wasserverbänden, Umwelt- und Grün-
flächenämtern eine Grundlage für eine quantitative, regional
vergleichbare Dürreberechnung als Entscheidungshilfe für not-
wendige Anpassungsmaßnahmen zu geben.
Eine spezielle Definition für die urbane Dürre gibt es noch nicht.
Sie könnte ähnlich wie die landwirtschaftliche Dürre definiert
werden: Wir definieren hier die urbanen Dürren als Perioden
mit unterdurchschnittlicher Bodenwasserverfügbarkeit und/
oder Grundwasserneubildung bezogen auf die vielfältigen Ver-
sorgungsansprüche in urbanen Gebieten. Dazu gehören z. B. die
Trinkwasserversorgung in den städtischen Bundesländern Berlin,
Hamburg und Bremen (Wasserhaushaltsgesetz verbietet Impor-
te aus anderen Bundesländern) sowie der Mindestwasserbedarf
urbanen Grüns ohne dauerhafte Schädigung (STRATOPOULOS
et al., 2019). Urbanes Grün umfasst hierbei Parkanlagen, Stra-
ßenbäume und blaugrüne Infrastrukturen wie Gründächer oder
Mulden-Rigolen-Systeme (GOLDEN & HOGHOOGHI, 2018), wobei
letztere vermehrt in Städten eingesetzt werden, um als Klimaan-
passungsmaßnahmen Hitze und Starkregenereignisse zu puf-
fern, und bei denen es wichtig ist, dass sie auch in Dürreperioden
ihre Funktionalität beibehalten.
Die Untersuchung von urbanen Dürren sollte im Idealfall durch
die Analyse von gemessenen urbanen Bodenfeuchtedatenzeit-
reihen erfolgen. Diese sind jedoch, mit der bemerkenswerten
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Ausnahme der Studie von SCHAFFITEL et al. (2019) im urbanen
Raum im Allgemeinen nicht verfügbar. SCHAFFITEL et al. quanti-
fizierten für 22 Standorte in Freiburg, davon vier auf städtischen
Grünflächen, die Bodenfeuchte auf drei verschiedenen Tiefen; ihr
zweijähriger Messzeitraum lässt jedoch keine Rückschlüsse über
längerfristige Veränderungen zu.
GUERREIRO et al. (2018) untersuchten für 571 europäische Städte
das zukünftige Auftreten von Dürren mithilfe von Klimaprojekti-
onen (Emissionsszenario RCP 8.5) und sahen für das drastischste
Klimawandelszenario für alle untersuchten deutschen Städte
eine Zunahme des Dürrerisikos für den Zeitraum 2051 bis 2100.
Langzeitstudien über die derzeitigen und vergangenen Dürre-
dynamiken für Deutschland liegen nur für den nicht urbanen
Raum vor. LÜTTGER & FEIKE (2018) fanden eine statistisch signi-
fikante Zunahme der Anzahl aufeinanderfolgender Tage ohne
Niederschlag innerhalb des Zeitraumes 1900 bis 2010 für die
Sommerhalbjahre. REINERMANN et al. (2019) untersuchten den
Einfluss von Dürren auf den bundesweiten Vegetationszustand
anhand von aus Fernerkundungsdaten (MODIS) abgeleiteten
Vegetationsindizes für den Zeitraum 2000 bis 2018. Hier wurden
insbesondere die Effekte der starken Dürren der Jahre 2003 und
2018 untersucht und eine starke räumliche Heterogenität bezüg-
lich der Ausprägung von unterschiedlichen Dürrejahren nachge-
wiesen; eine gleichzeitige räumliche Analyse des Niederschlags-
regimes wurde jedoch nicht vorgenommen.
Ein zeitlich hochaufgelöster Datensatz wird im Dürremonitor
Deutschland des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung –
UFZ modelliert, wo für das Jahr 1951 bis heute täglich flächende-
ckende Daten zum Bodenfeuchtezustand mit einer räumlichen
Auflösung von 4 x 4 km² bereitgestellt werden (ZINK et al., 2016).
Eine direkte Übertragbarkeit der Methodik und dieses Daten-
satzes auf den urbanen Raum wird hier jedoch aufgrund der gro-
ßen Heterogenität von urbanen Böden in Frage gestellt.
Die negativen Effekte von Dürren auf die Vegetation werden
verstärkt durch das gleichzeitige oder hintereinandergeschal-
tete Auftreten von Dürren und Hitzewellen (CIAIS et al., 2005;
REICHSTEIN et al., 2007; DE BOECK et al., 2016); diese Ereignisse
werden auch als sogenannte Compoundereignisse bezeichnet
(ZSCHEISCHLER et al., 2018). Durch extrem hohe Temperaturen
und Evapotranspirationsraten kommt es zu einer beschleunigten
Reduzierung der Wasserverfügbarkeit in der oberen Bodenzone;
gleichzeitig schädigen sowohl Wassermangel als auch extreme
Hitze die urbane Vegetation direkt oder indirekt durch ein ver-
größertes Risiko an Schädlingsbefall (DALE & FRANK, 2017).
Eine Reihe an Studien zeigte, dass Hitzewellen sowohl global
(PERKINS et al., 2012) als auch regional (FENNER et al., 2019;
TOMCZYK & BEDNORZ, 2016; DELLA-MARTA et al., 2007) zuneh-
men. Im urbanen Raum sind diese stärker ausgeprägt durch den
Hitzeinsel-Effekt, welcher zu generell erhöhten Temperaturen im
Vergleich zum unbebauten Umland führt (LI et al., 2015). Die eu-
ropaweiten Analysen von MANNING et al. (2019) haben gezeigt,
dass Compoundereignisse in der Form von langen, gleichzeitig
niederschlagsfreien und heißen Perioden im Hochsommer seit
1950 zugenommen haben, wobei hier hauptsächlich die Tem-
peratur als Antrieb genannt wurde. Die Compoundereignisse
werden dabei generell wärmer, ihre Dauer steigt aber nicht
(MANNING et al., 2019). Eine umfassende Analyse zu dem Auftre-
ten von Compoundereignissen ist jedoch für urbane Zentren in
Deutschland bisher nicht erfolgt.
Da Langzeitmessungen von Bodenfeuchten urbaner Gebiete
nicht zur Verfügung stehen, werden in dieser Studie als erste
Abschätzung dafür Ausmaße, Extreme und Trends meteorolo-
gischer Dürren in Städten untersucht. Es wurden dabei die fol-
genden zwei Leitfragen beantwortet: War der Sommer 2018 im
Vergleich klimatischer Zeitreihen wirklich so extrem trocken wie
allgemein angenommen? Hierfür schauen wir uns die letzten
drei Jahre im Detail an, da 2017 als außergewöhnlich feucht, 2018
als extrem trocken und 2019 mit gleich 2 Hitzewellenperioden
und Rekordtemperaturen im Sommer als besonders heiß gilt.
Gleichzeitig untersuchen wir das Trendverhalten über längere
Perioden: nehmen Dürren (bezogen auf die Sommermonate und
auf das ganze Jahr), Hitzewellen und Compoundereignisse seit
den1950ern zu, und wenn ja, in welchen Regionen ist die Zunah-
me besonders ausgeprägt?
Dafür wurde für 31 Städte für den Zeitraum 1950 bis 2019 unter-
sucht:
(1) das aktuelle Ausmaß von Dürren: Wie viele Dürremonate gab
es in den Sommermonaten (April bis September) bzw. im gan-
zen Jahr in den letzten drei Jahren (2017 bis 2019)? Gibt es dabei
regionale Unterschiede?
(2) die längsten Dürren seit 1950: In welchen Jahren traten die
drei längsten Dürren (sowohl bezogen auf die Sommermonate
als auch auf das gesamte Jahr) auf und wie lang dauerten sie
an?
(3) das Langzeitverhalten mit Trendanalyse: Wie variieren nieder-
schlagsarme und reiche Perioden innerhalb der letzten sieben
Dekaden? Wie verändert sich die Anzahl von Dürremonaten in-
nerhalb der letzten sieben Dekaden?
(4) das Auftreten von Compoundereignissen: Wie verändert
sich die Anzahl von Dürremonaten mit gleichzeitig in die-
sem Monat auftretenden Hitzewellen im Untersuchungszeit-
raum?
2 Methoden
2.1 Dürreberechnung
Die Anzahl von Dürremonaten wurde mithilfe des standardi-
sierten Niederschlagsindex SPI (Standardised Precipitation In-
dex) nach MC KEE et al. (1993) berechnet. Der SPI ist einer der
gebräuchlichsten Dürreindizes zur Abschätzung von Nieder-
schlagsabweichungen. Für jeden einzelnen Monat wird eine
Gammaverteilung an die Verteilung der monatlichen Nieder-
schlagswerte aus Langzeitdatensätzen angepasst und diese
dann in eine Standard-Normalverteilung transformiert. Ein nega-
tiver SPI-Wert zeigt einen Zeitraum, der trockener war als normal,
ein positiver SPI-Wert zeigt einen Zeitraum, der feuchter war als
normal und ein SPI-Wert um die Null steht für einen Zeitraum mit
durchschnittlichem Niederschlag.
Abbildung 1 zeigt ein Berechnungsbeispiel für den Monat Juni:
eine 70-jährige Zeitreihe mit Monatssummen der Niederschlä-
ge für den Monat Juni wird als Verteilungsfunktion (schwarzes
Balkendiagramm) bzw. als kumulierte Häufigkeitsverteilung
dargestellt. Der kumulierten Häufigkeitsverteilung wird eine
Gammaverteilung angepasst (pinke Linie) und diese in eine
(0,1)-Normalverteilung transformiert. Damit kann für jeden mo-
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natlichen Niederschlagswert ein SPI-Wert abgeleitet werden, der
beschreibt, ob ein gegebener Monatsniederschlag eher im unte-
ren, trockenen (roten) Bereich oder im oberen, feuchten (blauen)
Bereich liegt. Bei SPI-Werten kleiner als -1 spricht man nach der
Einleitung von MC KEE et al. (1993) von einer Dürre.
Eine Dürrephase von mehreren Monaten beginnt, wenn der SPI-
Index bei mindestens zwei hintereinander folgenden Monaten
kleiner als -1 ist und sie endet, wenn das Feuchtigkeitsregime
wieder im Normalbereich ist bzw. der SPI-Index größer null wird
(MISHA & SINGH, 2010; GANGULI & GANGULY, 2016).
Für die Berechnung des SPI-Wertes wurde die Software R 3.6.2
(R Core Team, 2018) und die R Cran Routine spi des SPEI-Pakets
(VICENTE-SERRANO et al., 2010) verwendet. Für die Berechnung
zusammenhängender Dürrephasen wurde eine Routine in
R3.6.2 programmiert. Die Trendanalysen wurden mit dem Mann-
Kendall-Test mit der Routine mannKen des Kendall-Pakets (nach
HIPEL & MC LEOD, 2005) durchgeführt (statistisch signifikanter
Trend mit p-Wert von 0.05).
Bei der Analyse der Dürrephasen wurde unterschieden in Jahres-
dürren, welche über das ganze Jahr hinweg auftreten, und soge-
nannten Sommerdürren, für welche nur die Niederschlagsdefizi-
te in der Vegetationsperiode von April bis September betrachtet
wurden.
2.2 Identifikation von Hitzewellen und Compound-
ereignissen
Es gibt eine Vielzahl von Definitionen von Hitzewellen (siehe
FENNER et al., 2018 für einen umfassenden Vergleich) und Wär-
meperioden, wobei die meisten einen statischen Schwellenwert
und/oder das Überschreiten eines bestimmten Perzentils zur
Identifikation eines Hitzetages benutzen. In dieser Studie sollen
die Hitze-Dürre-Compoundereignisse von echten Hitzetagen im
Hochsommer im Vordergrund stehen, welche einen besonders
negativen Einfluss auf den Zustand des urbanen Grüns haben
können. Daher wurden in dieser Studie nur die Hitzewellen mit
außergewöhnlich hohen Temperaturen betrachtet: Hitzewellen
sind hier eine Folge von mindestens drei Tagen, an welchen die
Tagesmaximumtemperatur den 90. Perzentilwert überschreitet
(bezogen auf ein Zeitfenster von 14 Tagen vor und nach jedem
Kalendertag über die gesamte Untersuchungsperiode) und grö-
ßer als 30 °C ist. Zur Perzentilberechnung wurde die R Routine
ts2clm des heatwaveR-Pakets benutzt. Für jeden Monat wurde
die Anzahl von Hitzewellentagen pro Monat berechnet (nicht die
Anzahl der Hitzewellen). Ein Compoundereignis tritt auf, wenn in
einem Monat sowohl eine Dürre vorlag als auch mindestens eine
Hitzewelle von 3 Tagen registriert wurde.
2.3 Datenquellen
Die Analyse basiert auf Klimazeitreihen für 31 über das gesam-
te Bundesgebiet verteilte städtische Stationen aus dem DWD
Abbildung 1
Transformation der Zeitreihe monatlicher Niederschlagssummen in eine SPI-Zeitreihe am Beispiel Juni: a) jährliche Zeitreihe des Niederschlags im
Monat Juni, b) Häufigkeitsverteilung der monatlichen Niederschlagssummen (schwarzes Balkendiagramm), kumulierte Häufigkeitsverteilung der Nie-
derschlagssummen und daran angepasste Gammaverteilung, c) Transformation der angepassten Gammaverteilung in eine (0,1)-Normalverteilung und
zugehörige Werte für SPI, Perzentil und Zustand nach MC KEE et al. (1993) und d) Darstellung des SPI-Verlaufs als jährliche Zeitreihe für den Monat Juni
(rot: zu trocken, blau: zu nass). Die gelben Pfeile erläutern das Berechnungsbeispiel im Text.
Conversion of monthly precipitation on the example of June into an SPI time series: a) annual time series of precipitation depths for the month June, b) fre-
quency distribution of this precipitation depths (black bar graph), cumulative precipitation probability and fitted gamma distribution, c) transformation of the
fitted gamma distribution to a (0,1) normal distribution and corresponding values for SPI, percentile and condition after MC KEE et al. 1993 and d) SPI time series
for the month June (red: too dry, blue: too wet). The yellow arrows explain the calculation example in the text.
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Climate Data Center (DWD, 2018). Die Auswahlkriterien um-
fassten die urbane Lage der Stationen (keine Dörfer oder Sta-
tionen in rein ländlichem Raum, Einwohnerzahl größer 50.000, in
der Mehrzahl über 100.000Einwohner, außer die beiden kleine-
ren Städte Angermünde und Hofheim), 70 Jahre kontinuierliche
Daten für monatlichen Niederschlag und tägliche Maximaltem-
peratur sowie ein Minimum an Datenlücken (<1 % des Daten-
satzes). Insgesamt waren im DWD-Datensatz nur 31 Stationen
in unterschiedlichen Städten mit kontinuierlichen, monatlichen
Niederschlagsdaten über den langen Zeitraum verfügbar, davon
existierten für 22 Stationen kontinuierliche Zeitreihen mit Maxi-
maltemperaturen (Abb. 2). Tabelle1 enthält zusätzlich die DWD-
Stationsnummer und die urbane Klimazone nach STEWART &
OKE (2012). Bei einigen Stationen waren Daten erst ab dem Jahr
1960 verfügbar. Zeitreihen im urbanen Raum von Mecklenburg-
Vorpommern und Teilen von Brandenburg und Bayern wiesen
große Lücken auf, weswegen sie von der Untersuchung ausge-
schlossen wurden.
Eine Mann-Kendall-Trendanalyse von Jahres- und Sommernie-
derschlag (April bis September) ergab, bis auf wenige Ausnah-
men, kein statistisch signifikantes Trendverhalten. Da es zu dieser
Thematik bereits viele Untersuchungen gibt, wird im weiteren
Artikel auf diese Thematik nicht eingegangen (z. B. detailliert
in der Studie nach GÄDEKE et al. (2017), in welcher die Autoren
zwar eine Tendenz zu Abnahmen von Niederschlagsstationen im
Osten Deutschlands fanden, aber ebenfalls keine statistische Sig-
nifikanz nachweisen konnten).
3 Ergebnisse und Diskussion
3.1 Ausmaß der Dürren 2017, 2018 und 2019
Innerhalb der Jahre 2017 bis 2019 sind hinsichtlich der Dürrepha-
sen drei unterschiedliche Ausprägungen erkennbar (Abb. 3 a).
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Abbildung 2
Lage der untersuchten Städte in Deutschland.
Location of investigated towns in Germany.
Tabelle 1
Übersicht über die benutzten DWD-Klimastationen einschließlich
Stationsname, DWD-ID, Anfangsjahr (1950 oder 1960) und Einord-
nung der lokalen urbanen Klimazone nach STEWART & OKE (2012).
Overview of the considered DWD climate stations including station
name, DWD ID, start year (1950 or 1960) and classification of local
climate zone according to STEWART & OKE (2012).
DWD
Stationsname
DWD
ID
Anfangs-
jahr
Kategorie
Angermünde 164 1960* offen, Flachbau
Aschaffenburg 202 1950 kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Augsburg 232 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Baden-Baden-G. 257 1950 offen, Flachbau
Bamberg 282 1950 offen, mittlere Gebäudehöhe
Berlin-Tempelhof 433 1950* kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Bielefeld-Senne. 488 1950 urban
Bremen 691 1950 offen, mittlere Gebäudehöhe
Chemnitz 853 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Cottbus 880 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Cuxhaven 891 1950* kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Dresden-K. 1048 1960* offen, Flachbau
Erfurt-Weimar 1270 1960* offen, Flachbau
Essen-Bredeney 1303 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Frankfurt/Main 1420 1950* kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Freiburg 1443 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Garmisch-Part. 1550 1950 offen, mittlere Gebäudehöhe
Gelskirchen-B. 1595 1950 kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Gera-Leumnitz 1612 1960* offen, mittlere Gebäudehöhe
Görlitz 1684 1950* offen, Flachbau
Göttingen 1691 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Hamburg-Fuhls. 1975 1950* kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Hannover 2014 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
Hofheim 2268 1960 offen, Flachbau
Kempten 2559 1960 kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Köln-Bonn 2667 1960* offen, mittlere Gebäudehöhe
Konstanz 2712 1950 kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Magdeburg 3126 1950* offen, mittlere Gebäudehöhe
München-Stadt 3379 1960 kompakt, mittlere bis hohe
Gebäudehöhe
Hude/Oldenburg 2355 1950 offen, mittlere Gebäudehöhe
Saarbrücken-Ens. 4336 1960 offen, mittlere Gebäudehöhe
* Tägliche Temperaturzeitreihen für Compoundanalyse verfügbar.
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Im Jahr 2017 gab es außer
drei kürzeren Dürren an den
nordrhein-westfälischen
Stationen keine Dürrepha-
sen in den untersuchten
Städten. Im Jahr 2018 gab
es bei allen Stationen, außer
München, langanhaltende
Dürren von 3 bis 10Mona-
ten mit einer durchschnittli-
chen Dauer von 6Monaten.
Das Jahr 2019 zeigt starke
Unterschiede: An 18 von
31 Stationen treten kei-
ne Dürrephasen auf, die
restlichen Stationen, alle
eher im mittleren Bereich
von Deutschland gelegen,
zeigen Dürren von 2 bis
7Monaten mit einer durch-
schnittlichen Dauer von
3,5Monaten.
Die Dürrephasen im Jahr
2018 waren sowohl auf die
Sommermonate (April bis
September, im Durchschnitt
61 % der Dürremonate) als auch auf die Wintermonate des
Jahres (39 %) verteilt. Die Dürrephasen im Jahr 2019 lagen mit
einer Ausnahme (Erfurt-W.) alle innerhalb der Sommermonate
(Abb.3b).
3.2 Die längsten Dürren
Die über den gesamten Untersuchungszeitraum von 70 Jahren
mit 16 Monaten längsten Dürrephasen traten in Bielefeld (im Jahr
1963) und Baden-Baden (1953) auf, gefolgt von Hamburg und
Gelsenkirchen (14 Monate,
beide in 1958) und Bremen,
Essen, Frankfurt, Göttingen,
Hofheim und München
(13Monate, in den 1950er bis
1970er Jahren) (Abb.4). Dür-
ren, die länger als 12Monate
dauern, setzen sich ohne
Unterbrechung ins nächste
Jahr fort. Die über alle Stati-
onen gemittelte Dauer der
längsten Dürre bzw. der drei
längsten Dürren beträgt 11
bzw. 9Monate.
Die unter Kapitel 3.1 ermit-
telte mittlere Dürredauer
für das Jahr 2018 von 6 Mo-
naten ist demnach weniger
als halb so groß wie in den
in Abbildung 4 dargestellten
Extremjahren.
Die Jahre, in welchen bei
den meisten Stationen ex-
trem lange Dürren auftra-
ten, wie dargestellt in Abbil-
dung 4, sind: 1976 (14 von
31 Stationen, 9 Monate),
1953 und 1971 (11 Statio-
nen, 10und 9Monate), 2003
DOI: 10.5675/HyWa_2021.1_1 Paton et al.: Ausmaß, Trend und Extrema von Dürren im urbanen Raum | Fachartikel
Abbildung 3
Anzahl der aufeinanderfolgenden Dürremonate (SPI-Wert < -1) für die Jahre 2017, 2018 und 2019 für 31 städtische
Stationen: a) innerhalb des ganzen Jahres (Jahresdürren), b) innerhalb der Monate April bis September (Sommer-
dürren).
Number of consecutive drought months (SPI values < -1) for the years 2017, 2018 and 2019 for 31 urban stations:
a) within the entire year (annual drought periods), b) within the months April to September (summer drought periods).
Dauer
Längste Dürre
2. Längste Dürre
3. Längste Dürre
Jahreszahl
Längste Dürre
2. Längste Dürre
3. Längste Dürre
a) b)
Abbildung 4
Jahre mit extrem langen Dürren und zugehörigen Dauern in Monaten innerhalb des Zeitraumes von 1950 bis
2019 für 31 städtische Stationen: a) Jahreszahl der Dürren, wobei die Jahreszahl das Anfangsjahr der jeweiligen
Dürrephase angibt; b) Länge der Dürren in Monaten (es sind die drei längsten Dürren dargestellt, welche in dem
Zeitraum auftraten; bei gleicher Dürredauer wurden alle zugehörigen Jahre gelistet).
Years with the three longest droughts and corresponding lengths in months within the time period 1950 to 2019 for
31urban stations: a) year of drought, where the year represents the year in which the corresponding drought phase
started, b) length of the droughts in month (the three longest drought periods are depicted; if there were years with the
same drought length, all years are listed).
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