Labor über den Wolken: Die Geschichte des Sonnblick-Observatoriums 9783205791447, 9783205787235, 6118861936

Citation preview

Reinhard Böhm · Ingeborg Auer · Wolfgang Schöner

Labor über den Wolken Die Geschichte des Sonnblick-Observatoriums

B ö h l a u V e r l ag W i e n · K ö l n · W e i m a r

Herausgegeben von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien (ZAMG)

Gedruckt mit der Unterstützung durch das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung in Wien

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie  ; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http  ://dnb.d-nb.de abrufbar. ISBN 978-3-205-78723-5 Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, ­insbesondere die der Über­ setzung, des Nachdruckes, der Entnahme von ­Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf ­fotomechanischem oder ­ähnlichem Wege, der Wiedergabe im Internet und der Speicherung in Daten­ver­arbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 2011 by Böhlau Verlag Ges.m.b.H. und Co.KG, Wien · Köln · Weimar http  ://www.boehlau-verlag.com Umschlaggestaltung: Michael Haderer Umschlagabbildung: Blick nach Süden über eine der Messterassen des Sonnblick Observatoriums über die wolkenbedeckten Kärntner Täler an einem Aprilmorgen des Jahres 2007; Foto: Gernot Weyss Vorsatz: Die Karte des Goldbergkeeses aus dem Jahr 1909 war eine wissenschaftlich-technische Weltpremiere: Zum ersten Mal wurde das Verfahren der terrestrischen Photogrammetrie zur Erarbeitung einer großmaßstäbigen Gletscherkarte erfolgreich umgesetzt. Näheres dazu auf Seite 220 und in Hübl, 1912. Nachsatz: Bei tiefstehender Abendsonne geht der Blick vom oberen Boden des Kleinfleißkeeses am Großglockner vorbei über die Wolkenmeere Oberkärntens und Osttirols bis zu den Zillertaler und Rieserferner Bergen. Die Obergrenze der Stratuswolken lag an diesem 12. Oktober 2005 in rund 2.500m Höhe und machte den Sonnblick wieder einmal zu einem tatsächlichen „Labor über den Wolken“ ohne störende Einflüsse aus den umliegenden Tälern. Foto: Gernot Weyss Gedruckt auf umweltfreundlichem, chlor- und säurefrei gebleichtem Papier. Druck  : Széchenyi István Nyomda Kft., GyŐr

Vorwort

Umwelt- und Klimaforschung haben heute sowohl international als auch in Österreich einen herausragenden Stellenwert. Einerseits gilt es für die Forschung, Antworten auf ganz praktische Fragen zu geben, die aus Öffentlichkeit, Wirtschaft und Politik an sie herangetragen werden. Andererseits muss die Forschung unabhängig davon an den von ihr selbst erkannten noch offenen Fragen arbeiten. Auf beiden Ebenen liefert das traditionsreiche Labor über den Wolken auf dem Gipfel eines Dreitausenders des Alpenhauptkamms in den Hohen Tauern Daten, Analysen, Antworten und auch wieder Fragen, die Ansporn für weitere Forschungsarbeit sind. Seit 125 Jahren wird auf dem Sonnblick sowohl das langfristige und systematische Monitoring von Wetter, Klima und Strahlung nachhaltig und mit hohem Aufwand durchgeführt. Von Beginn an wurde hier aber auch allgemeinen oder ganz speziellen Themen der Umwelt im Hochgebirge nachgegangen. Schon im Jahr 1887 wurden am Sonnblick zwei Bestimmungen des Kohlensäuregehalts der Luft vorgenommen, die gar nicht weit von dem entfernt waren, was wir heute aus der Paläoluft in Eisbohrkernen für diese Zeit vermuten. Seit dem Neubau in den frühen 1980er-Jahren hat sich die alte Wetterwarte zu einer modernen Plattform entwickelt, auch für Umweltchemie und Umweltphysik. Die Republik sowie die Länder Salzburg und Kärnten konnten in den vergangenen Jahren die notwendige Finanzierung sicherstellen, etwa auch als es darum ging, den Gipfel zu stabilisieren. Auch nach den modernen Kriterien des Forschungs-Controllings war und sind diese Mittel gut angelegt. Mehr als vierzig Forschungsprojekte laufen oft gleichzeitig am Observatorium und in der vergletscherten Hochgebirgsumgebung. Über achtzig Forschungsprojekte wurden seit den frühen 1980er-Jahren abgewickelt. Forschung auf dem Sonnblick fand aber auch schon früher statt. Mehr als 350 wissenschaftliche Publikationen führt die Literaturliste dieses Buches an, rund 150 davon allein aus den vergangenen beiden Jahrzehnten. In den Gründerjahren waren es die meteorologischen Themen, die im Vordergrund standen. Es galt damals, grundlegende Fragen über den Vertikalaufbau der Atmosphäre zu klären. Auch in der wirtschaftlich und politisch schwierigen Zwischenkriegszeit kamen auf dem Sonnblick herausragende Arbeiten zustande. Einer Vorwort

5

davon werden wir 2012 gedenken, wenn sich die Entdeckung des Grazer Nobelpreisträgers Viktor Franz Hess – er bekam während seiner Zeit an der Universität Innsbruck den Nobelpreis verliehen – zum 100. Mal jährt: die der kosmischen Strahlung, für die Hess und seine Mitarbeiter in den späten 1920er-Jahren auf dem Sonnblick ein ideales Hochlabor gefunden hatten. Heute produzieren auf dem Sonnblick vier Forschungszweige etwa zu gleichen Teilen den Hauptanteil an Publikationen, die das anerkannte Maß für wissenschaftliche Arbeit sind. Klima, Gletscher, Umweltphysik und Umweltchemie sind die Hauptthemen auf dem Sonnblick. Ihnen wird sowohl in Spezialprojekten nachgegangen als auch in Form des nachhaltigen Langzeitmonitorings. Welche Inhalte sich dahinter verbergen und welche Menschen die Forschungsarbeit auf dem Sonnblick seit nunmehr 125 Jahren leisten, veranschaulicht dieses Buch. Mein Dank gilt der Autorin und den Autoren sowie allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die Arbeit am und für den Sonnblick leisten. Ich wünsche ihnen und ihrem Labor über den Wolken auf diesem Wege auch für die Zukunft alles Gute und viel Erfolg. o. Univ. Prof. Dr. Karlheinz Töchterle Bundesminister für Wissenschaft und Forschung

6

Vorwort

Inhalt

  5 – Vorwort   9 – Einleitung  15 – Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs  30 – Ein Blick über den Tellerrand  : Bergobservatorien anderswo  39 – Die Vorgeschichte des Observatoriums – von der Idee zur Umsetzung  61 – 1886–1936  : Die ersten 50 Jahre – reiche wissenschaftliche Ernte und erste Probleme 116 – 1936–1986  : Die zweiten 50 Jahre – von der Problemwetterwarte zum modernen Umweltobservatorium 159 – 1986–2011  : Die aktuellen 25 Jahre – Klima-, Gletscher- und Umweltforschung im Nationalpark Hohe Tauern 194 – Klimawandel  : Ursachen und Tatsachen auf dem Sonnblick und anderswo 217 – Die Gletscher – vom Werden und Vergehen des ewigen Eises 253 – Umweltobservatorium Sonnblick  : Schadstoffe, Klimagase, Aerosole 276 – Strahlungsforschung im Hochgebirge  : Sonnen- und Wärmestrahlung, UV, Hess und Fukushima 309 – Ausklang 313 – Danksagungen Inhalt

7

315 – Literatur 339 – Liste der Sonnblick-Beobachter 341 – Personenregister 344 – Sachregister 349 – AutorInnen

Einleitung

A

uf einem exponierten Dreitausender des Alpenhauptkamms, in der Kernzone des Nationalparks Hohe Tauern, befindet sich eine international renommierte naturwissenschaftliche Forschungsplattform – das Sonnblick-Observatorium. Seit September 1886, also seit nunmehr 125 Jahren, wird hier den wissenschaftlichen Fakten der Atmosphäre nachgegangen – und zwar nachhaltig nachgegangen, um den heute inflationär gebrauchten Modeausdruck im eigentlichen Wortsinn zu verwenden  : Nur ein einziges Mal war das Observatorium drei Tage lang nicht besetzt  : im November 1918, als sich das alte Österreich auflöste. Begonnen hat die Wissenschaftsgeschichte des Sonnblicks als meteorologisches Observatorium mit dem damals bereits international festgelegten und standardisierten Kanon an Messparametern, der dem physikalischen Zustand dessen gerecht werden sollte, was wir unter „Wetter“ verstehen. Das Observatorium war jedoch nie eine simple „Wetterwarte“. Die eigentliche Motivation zur aufwendigen Errichtung und Erhaltung von Hochgebirgsstationen wie dieser war bereits damals, im ausgehenden 19. Jahrhundert, die Erforschung der dritten Dimension der Einleitung

9

Erdatmosphäre. Es waren noch grundlegende Fragen über den Vertikalaufbau der Lufthülle der Erde offen, zu deren Klärung die „Wiener Schule“ der Meteorologie nicht zuletzt mit den Daten des Sonnblicks beitragen konnte. Mit jedem Jahrzehnt, das das Sonnblick-Observatorium trotz mancher Krisenzeiten weiterbestand, wurde das dort erarbeitete Datenmaterial zu einem Klimadatenschatz. Von keinem zweiten Punkt der Erde besitzen wir ununterbrochene Qualitätsklimareihen von einem Berggipfel in mehr als 3.000 Metern Seehöhe. Alle vergleichbaren Bergobservatorien haben entweder nicht so lange überdauert, sind tiefer gelegen oder erst später gegründet worden. Beinahe 100 Jahre hindurch bestand das Originalgebäude, zu dessen Errichtung die Initiative von der Wissenschaft kam. Für die praktische Durchführung und den Fortbestand in der Gründerzeit war die hier bereits existierende hochalpine Infrastruktur des historischen Tauerngold-Bergbaus ein unschätzbarer Vorteil. Äußerst modern mutet uns heute – in Zeiten der Sorge über den anthropogenen Klimawandel – der aus den 1830er-Jahren (!) stammende, mit Wasserkraft betriebene und somit gänzlich treibhausgasfreie Schrägaufzug vom Tal bis auf 2.400 Meter Seehöhe an. Er existiert heute leider nicht mehr. In den 1980er-Jahren war es dann so weit, dass die Entscheidung zwischen Zusperren oder komplettem Neubau im Raum stand. Der Entschluss fiel damals zugunsten eines neuen Observatoriums, das nicht mehr nur dem Wetter-, Klimaund Gletschermonitoring gewidmet sein sollte. Ein weitestgehend emissionsfreier Betrieb und die durch die Höhenlage und die hier im Nationalpark gegebenen Restriktionen garantierte „Background-Situation“ sollte ein viel breiter aufgestelltes Umweltmessprogramm ermöglichen. Tatsächlich konnten diese Pläne realisiert werden und auf dem Sonnblick steht derzeit eine Regionale GAW (Global Atmosphere Watch)-Station der WMO (Welt Meteorologische Organisation der UNO), die das Monitoring der Hintergrundbelastung der Erdatmosphäre mit Schadstoffen und klimaaktiven Gasen zur Aufgabe hat. Weniger fachchinesisch ausgedrückt, wird auf dem Sonnblick den Belastungen nachgegangen, denen die Erdatmosphäre fernab von lokalen Schadstoffquellen bereits messbar unterliegt. Die Lage auf einem isolierten und hohen Berggipfel mitten im industrialisierten Europa macht den Sonnblick in dieser Hinsicht zu einer Art „Inselstation“, wie sie manche andere GAW-Stationen von Hawaii über Samoa bis zu den Kanaren sind, und gleichzeitig zu einer polaren Station, wie die GAW-Schwestern vom Südpol bis zur Arktis. Gerade die durch den Neubau ermöglichte Neudefinition des Observatoriums in den 1980er-Jahren, unter Beibehaltung des hundert Jahre hindurch angesammelten traditionellen Erfahrungs- und Datenschatzes, ließ uns das Schreiben eines neuen Sonnblick-Buches sinnvoll erscheinen. Es baut auf dem 1986 erschienenen 100-Jahresbuch auf, vergleicht den damaligen Stand der Wissenschaft und Technik 10

Einleitung

mit unserem heutigen und beschreibt die zum Teil völlig neuen wissenschaftlichen Herausforderungen, Möglichkeiten, Themen und Ergebnisse, welche 25 Jahre anthropogener Umwelt- und Klimawandel an dieses „Labor über den Wolken“ stellen und künftig stellen werden. Das gilt übrigens nicht nur für die Forschungsinhalte- und Methoden selbst, sondern es hat sich in diesen vergangenen Jahrzehnten auch eine markante Neuorientierung der Art und Begründung der Forschung ergeben, die zum Teil auch auf dem Sonnblick mit allen damit verbundenen Vor- aber auch Nachteilen zu bemerken sind. „Projekte – Projekte – Projekte“ haben wir das Kapitel genannt, das sich mit der neuen Forschungs-„Philosophie“ auseinandersetzt, die mehr Geld, aber weniger Freiheit bedeutet, die eher kurzatmig angelegt und sehr stark auf die unmittelbare Anwendbarkeit ausgerichtet ist. Wissen muss heute „messbar“ sein – und das möglichst nach den Kriterien, die sich in der Wirtschaft bewährt haben. Diesem Primat der Nützlichkeit muss sich aber vor allem die zunächst zweckfreie Grundlagenforschung entziehen, soll sie als solche dauerhaft existieren. Glücklicherweise sind gerade auf dem Sonnblick die angedeuteten Nachteile der „schönen neuen Forschungswelt“ von Haus aus limitiert. Hier hat eine Forschung, die sich aus dem Erkenntnisdrang über das Funktionieren der Natur her definiert, schon immer auch herzeigbare und beachtliche unmittelbare Anwendungsmöglichkeiten produziert. War das bei der Umweltchemie und -physik im Rahmen von GAW von vornherein geplant, war die Bedeutung der Schwerpunkte Klima und Gletscher zunächst durchaus im Bereich „klassische Schmetterlingsoder Orchideenfächer“ angesiedelt. Mit derart schmückenden, aber abwertend gemeinten Ausdrücken bezeichnen die Apologeten der postnormalen und unmittelbar anwendungsorientierten Zweckwissenschaft Grundlagenfächer, denen es im jeweiligen Zeitgeist an öffentlicher Aufmerksamkeit mangelt. Gerade die Klimatologie sollte ihnen ein Lehrbeispiel dafür sein, wie schnell sich ein Orchideenfach zum Star der Medienlandschaft wandeln kann – oder zum „Basso continuo“ der täglichen Medienberichterstattung, wie es Ian McEwan in seinem Roman „Solar“ so köstlich und treffend formuliert hat. Es ist somit auch wissenschaftshistorisch interessant, wie 125 Jahre auf dem Sonnblick verlaufen sind. Das Buch trägt nicht zu Unrecht den Untertitel  : „Geschichte des Sonnblick-Observatoriums“. Es versucht, die wissenschaftlichen Resultate immer mit der Geschichte ihrer Erarbeitung zu verbinden. Dabei kommen natürlich auch und vor allem die Menschen hinter der Wissenschaft ins Spiel, die diese Arbeit in der „Arktis Österreichs“ verrichtet haben und verrichten. Dabei werden aus „Geschichte“ sehr schnell „Geschichten“, in denen manche skurrile, aber leider auch manche tragische Komponente mitschwingt. Diese Arbeit und das Leben im immer noch höchsten langfristig und dauernd bewohnten Haus ÖsterEinleitung

11

reichs waren von Beginn an – und sind auch heute noch – eine Herausforderung. Das Leben auf dem Sonnblick war und ist vor allem eines nie  : langweilig. Im Hauptteil unseres Buches versuchten wir, eine vermischte Erzählung von der Naturwissenschaft und den Menschen, die sie betreiben, sowie den äußeren Umständen, die sie dabei begleiten, zu schreiben. Dass dabei auch eine ganz andere Komponente ins Spiel kommt, ist gerade bei Naturwissenschaft im Hochgebirge nicht überraschend. Viele derer, die in der manchmal mühseligen, unwirtlichen Umwelt der Dreitausenderregion Forschung betreiben, sind ursprünglich zumindest auch von der grandiosen Ästhetik sowie der starken und unmittelbaren Außerordentlichkeit angetrieben, die ihr Forschungsgegenstand besitzt. Das in den 125 Jahren angefallene reiche Bildmaterial kann das gut vermitteln und es wurde deshalb dem Text beinahe gleichwertig beigegeben. Von den historischen, auf Glasplatten erhaltenen Fotos aus der Goldgräberzeit über 40 Jahre Fotodokumentation in Schwarzweiß des „Tollner Albums“ im Archiv des Sonnblick-Vereins bis zu den aktuellen Farbfotos einer Reihe von Sonnblick-Aktivisten der vergangenen Jahrzehnte reicht der Bogen, bei dem uns nur eines schwergefallen ist  : unter den Tausenden von Bildern eine Auswahl zu treffen, die in einem Buch gerade noch unterzubringen ist. „Public Science“ ist das Motto dieses Buches der Geschichte des Sonnblick-Observatoriums – ein Ausdruck, dem das deutsche Adjektiv „polulärwissenschaftlich“ nur ungenügend gerecht wird. Es will nicht nur „allgemein verständlich“, sondern auch unterhaltsam sein und vielleicht dadurch der Gefahr der trockenen Faktendarstellung entgehen, die zwar verständlich dargestellt sein mag, deren fehlende „Spannung“ jedoch nicht dauerhaft und nachhaltig (also bis zur letzten Seite) durch das weite Land der naturwissenschaftlichen Forschung zu führen vermag. 12

Einleitung

Das Autorenteam, das selbst mit Überzeugung und Begeisterung und eine bereits längere Zeitspanne hindurch die wissenschaftlichen Möglichkeiten des traditionsreichen „Labors über den Wolken“ nützt, ist natürlich selbst hochgradig vom Sonnblick-Bazillus infiziert. Urteilen Sie selbst, ob wir das mit unserem Buch auch auf die Leserschaft übertragen können, und riskieren Sie den neugierigen Blick auf die Hochgebirgsnatur des Sonnblicks, wie dies eine Gruppe von Geologiestudenten und Professoren im Juli 2010 durch das noch halbverschneite Gletschertor des Goldbergkeeses getan hat  : „Curiosity driven research“ ist es, was die Wissenschaft vor allem antreiben soll, wenn sie die Natur verstehen will – in den 125 Jahren auf dem Sonnblick war dies immer eine Selbstverständlichkeit, wie Sie sehen und lesen werden.

Einleitung

13

Auf der Fleißscharte, am Fuß der Goldbergspitze (3.073m) wird seit 1927 die Schneehöhe gemessen. Es ist das der höchstgelegene (2.980m) ebene Messplatz unterhalb des Sonnblicks, der dazu geeignet ist. Im Hintergrund ragen die Nordwände der Kellerspitze, der Hohen Warte und des Seekopfs in den Karnischen Alpen und der Hochstadl, ein Gipfel der Lienzer Dolomiten aus dem Mölltaler Nebelmeer. Foto. G. Weyss

Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

B

evor wir uns mit der Geschichte des Observatoriums auf dem Sonnblick selbst beschäftigen, soll ein genereller Überblick über das hochalpine Klima vermitteln, wie stark der Zustand der Atmosphäre hier oben von dem abweicht, was die Bewohner und Bewohnerinnen der Ebenen und Täler um die Alpen gewöhnt sind. Letztlich sind es die Besonderheiten des Hochgebirgsklima, die zur Motivation führen, hier Wissenschaft zu betreiben und den Aufwand in Kauf zu nehmen, der zum Betrieb von Bergobservatorien nötig ist. Es sind etwa 260 Stationen, die heute in Österreich rund um die Uhr Messdaten von atmosphärischen Zustandsgrößen, wie Lufttemperatur, Luftfeuchte, Sonnenstrahlung, Niederschlag, Wind und Luftdruck, sammeln. Eine von diesen Stationen befindet sich auf dem Sonnblick. Dennoch ist die Station Sonnblick nicht eine unter vielen – nein, die Station Sonnblick ist in klimatologischer Hinsicht nahezu einzigartig. Lange Zeit war sie die höchste meteorologische Station Österreichs. Seit 1. Juli 2003 hat sie das Prädikat „höchste Wetterstation Österreichs“ verloren, mit diesem Datum ging die Station Brunnenkogel in Tirol in 3.440 Metern Seehöhe in Betrieb. Auf dem Sonnblick hat man aber schon mehr als 100 Jahre früher mit den Messungen begonnen und diese sind uns lückenlos erhalten geblieben. In dieser Hinsicht ist der Sonnblick auch weltweit Rekordhalter, denn Stationen am Llullaillaco in Chile in 6.739 Metern Höhe oder am Aconcagua in den argentinischen Anden in 6.634 Metern über dem Meeresspiegel werden uns erst in vielen Jahren, falls sie dann noch existieren, umfassende Aufschlüsse über das Hochgebirgsklima und dessen Änderungen geben können. Überdies bietet das Sonnblick-Observatorium durch das erfahrene und motivierte Beobachterteam eine Rundumbetreuung der Messinstrumente mit der Produktion hochqualitativer Daten, während die beiden südamerikanischen Höhenrekordler lediglich Temperatur und relative Feuchte automatisch aufzeichnen. Weltweit betrachtet, besitzt Österreich ein sehr dichtes Messnetz – und das nicht zu Unrecht, da die kompliziert gestaltete Alpenlandschaft mit Gipfeln, Tälern, Hang- und Beckenlagen sehr unterschiedliches Wetter auf geringer Distanz verursachen kann. Der Alpenhauptkamm mit dem Sonnblick-Gipfel gilt als Wetter- und Klimascheide. Selbst unmittelbar benachbarte Täler zeigen das so oft, dass Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

15

auch unsere Klimakarten es statistisch bestätigen. Das Klima und dessen extreme Ausformungen erkennt man nämlich erst, wenn über mehrere Jahrzehnte hindurch Daten der einzelnen meteorologischen Elemente gesammelt worden sind. Ihre Zusammenschau und statistische Beschreibung ergeben schlussendlich Einblick in das Klima eines Ortes oder einer Region. Als Standard in der Klimatologie gelten dabei 30 Jahre. Traditionell interessieren uns z.B. der Mittelwert der Temperatur, aber auch die extremen Schwankungen um diesen Wert oder die Häufigkeit des Auftretens von Starkregen oder Trockenperioden, die Anzahl der jährlichen Sonnenscheinstunden und vieles anderes mehr. Glücklicherweise besteht gerade in der näheren und weiteren Umgebung des Sonnblicks ein relativ dichtes Messnetz von Wetterstationen, ergänzt durch ein Sondermessnetz von Schneepegeln und Niederschlagssammlern. Dies erleichtert natürlich die Situation, wenn man einzelne Klimaparameter flächig in Form von Klimakarten darstellen will. Die meteorologischen Stationen liefern nur Punktdaten. Wenn wir auch eine Vielzahl von Punktmessungen zur Verfügung haben, benötigen wir zusätzliche Informationen und Modellvorstellungen, um von der Punkt- zur Flächeninformation zu gelangen. So ändern sich beinahe alle atmosphärischen Zustandsgrößen stark mit ansteigender Seehöhe. Für eine Temperaturkarte stellen daher die genaue Kenntnis der Höhenverteilung (DEM – „Digital Elevation Model“) und dazu ein aus den Messdaten berechnetes Temperaturhöhenmodell die Grundvoraussetzungen dar. Hangorientierung, Bodenbedeckung oder Landnutzung führen zu weiterer Verfeinerung der heute typischerweise durch digitale Interpolation mit GIS-Programmen (GIS – „geografisches Informationssystem“) berechneten Flächeninformation. Seit 2002 gibt es eine ausführliche Klimatografie des Sonnblicks, die neben der statistischen Klimaanalyse der Messdaten vom Sonnblick-Gipfel selbst mehr als 50 detaillierte Klimakarten enthält, die uns über die wichtigsten räumlichen Charakteristiken des Hochgebirgsklimas in den Hohen Tauern Aufschluss geben. Österreichweite Klimakarten existieren heute ebenfalls in so hoher räumlicher Genauigkeit, dass wir ihnen detaillierte Klimainformationen für das Sonnblick-Gebiet entnehmen können. Im Farbteil finden wir Ausschnitte einiger dieser Karten wieder. Verglichen mit dem, was wir im Flach- oder Hügelland gewöhnt sind, finden wir hier im Hochgebirge extreme Verhältnisse vor. An durchschnittlich 315 Tagen im Jahr erwartet uns auf dem Sonnblick Frost, also Temperaturen unter dem Gefrierpunkt – im extremsten Jahr seit Bestehen des Observatoriums waren es sogar 351 Tage    ; damals blieben also nur 14 Tage frostfrei. Frost im Hochsommer ist hier in 3.100 Metern Seehöhe nicht nur keine Seltenheit, sondern der Normalfall. Es kann also für den Sonnblick-Touristen überraschend unwirtlich werden, wenn er unvor16

Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

bereitet und schlecht ausgerüstet von sommerlich heißen Talorten aus den Sonnblick besteigen will. Mit positiven Tagestemperaturen kann er eigentlich nur von Juni bis September rechnen – und selbst der höchste, je gemessene Einzelwert der Lufttemperatur betrug erfrischende +15°C, beobachtet im Rekordsommer 1983. Die bisher höchste Monatsmitteltemperatur wurde im August 2003 mit +5,7°C aufgezeichnet. Auch die niedrigste, jemals in Österreich unter genormten Bedingungen gemessene Tiefsttemperatur ist dem Sonnblick zuzuordnen  : 37,4°C am 1. Jänner 1905 um 22 Uhr. Bereits um 6 Uhr früh wurde die –30 Grad-Grenze unterschritten, die Lufttemperatur sank weiter, bis um 22 Uhr –37.4 °C erreicht wurden. Die –30 Grad-Schwelle wurde erst am 2. Jänner nach 10 Uhr wieder überschritten. Zwar wurden in speziellen Lagen anderswo in Österreich auch schon tiefe Temperaturen gemessen, wie zum Beispiel im Kaltluftsee einer Doline auf dem niederösterreichischen Dürrenstein. Es gibt dort jedoch keine langen Messreihen, die einen echten Vergleich erlauben, und reguläre meteorologische Messstationen werden bewusst so eingerichtet, dass auch großräumig repräsentative und vergleichbare Daten liefern. Die damals auf dem Sonnblick hausenden Gebrüder Alois und Christian Sepperer werden sich in dieser Neujahrsnacht in ihrem kleinen Holzhaus wohl sehr von der Umwelt abgeschnitten vorgekommen sein, denn der sonst eher wortkarge Alois raffte sich sogar zu einer außertourlichen Meldung nach Wien auf. Nach Neujahrswünschen schreibt er in seinem trockenen Stil  : „Bei uns war’s nicht gar rar    ; das Telephon kaputt, ausrücken auch nicht gut  : die Kälte zu groß, die Thermometer zu kurz. Hygrometer und dreitägiger Thermograph sind erkrankt vor Kälte, in unserem Zimmer fangen die Kirschen an den Wänden zu blühen an.“ Die Thermometer wurden damals wirklich beinahe „zu kurz“, denn noch knapp zwei Grad weniger und das Quecksilber wäre in den Thermometerröhren erstarrt. Der Sonnblick-Kälterekord aus dem Jahr 1905 wird wohl schwer zu brechen sein, auch nicht vom vorhin erwähnten 400 Meter höheren Ötztaler Brunnenkogel. Die tiefste Temperatur bisher betrug dort minus 30.8°C, gemessen am 28. Februar 2005. Im langjährigen Mittel herrscht auf dem Sonnblick eine mittlere Jännertemperatur von –12,6°C, eine mittlere Julitemperatur von +1.8°C und ein Jahresmittel der Temperatur von –5.7°C. Trägt man die Jänner- und Julitemperaturen der Orte Lienz, Zell am See, Rauris, Döllach, Bad Gastein, Heiligenblut, St. Jakob im Defereggen, Mooserboden und Sonnblick in ein Seehöhen-Temperaturstreudiagramm ein, gewinnt man einen ersten Eindruck der dortigen vertikalen Temperaturverteilung. Ohne auf die einzelnen Zahlenwerte näher einzugehen, erkennt man das Typische  : die stetige Temperaturabnahme von Lienz in 650 Metern bis zum Sonnblick im Juli – und gegensätzlich dazu kaum Unterschiede im Winter bei den Stationen Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

17

bis hinauf nach Heiligenblut. Danach erst beginnt die Temperatur merklich abzunehmen, erst schwächer, dann stärker. Im Allgemeinen treten in unseren Breiten die höchsten Tagesmittel der Temperatur Ende Juli auf, die niedrigsten Tagesmittel in den Tallagen Anfang Jänner, in mittleren Höhenlagen Mitte Jänner und am Sonnblick erst Mitte Februar. Somit ist das Februarmittel auf dem Sonnblick noch um zwei Zehntel niedriger als im Jänner. Ebenso sind beim Tagesgang der Lufttemperatur am Sonnblick die typischen Hochgebirgsmerkmale voll ausgeprägt  : ein nur geringer mittlerer Tagesgang (z.B. 1 Grad im Jänner, 2 Grad im Juli). Mittlere Lufttemperatur in verschiedenen Seehöhen im Raum Sonnblick im Jänner und Juli. (Quelle  : Auer et al., 2002)

Die im Kartenblock enthaltene Karte der Jännertemperatur überstreicht von den Tälern bis zu den höchsten Erhebungen einen Bereich von 11 bis 12°C. Im Juli weist nur ein kleines Gebiet um den Großglockner eine negative Mitteltemperatur auf, in den Tälern und Becken liegen die Temperaturen über 16 Grad. Wir wollen die Sonnblick-Temperaturen nun mit einigen anderen Gegenden der Erde vergleichen. Im Sommer zählt der Sonnblick zu den kältesten Regionen Europas. Jahresmittel wie auf dem Sonnblick gibt es an Orten wie Ilulissat (früher Jakobshavn) in Grönland, der Südspitze von Spitzbergen, Malye Karmakuly auf Nowaja Semlja oder Obdorsk in Westsibirien. Alle diese Orte im Tiefland haben aber eine wesentlich höhere Jahresschwankung als die Gipfelsta­tion Sonnblick, mit tieferen Winter- und höheren Sommer­temperaturen, zu verzeichnen. In Obdorsk etwa beträgt das Jännermittel –26°C, dafür das Julimittel +14°C. Ähnlich kalte 18

Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

Sommer wie auf dem Sonnblick findet man auf der Nordhalbkugel nur noch im unmittelbar arktischen Bereich – nördlich von 75° Breite im europäischen Teil, nördlich von 70° N im amerikanisch-sibiri­schen Teil der Arktis. Im Vergleich Sonnblick/ Longyearbyen auf Spitzbergen auf Meeresniveau – allerdings auf 78° nördlicher Breite – schneidet der Sonnblick während der Sommermonate Juni bis September als die kühlere Station ab. Besonders unbehaglich wird es auf dem Sonnblick, wenn man neben den objektiv gemessenen Temperaturen die gefühlten Temperaturen betrachtet, die über den „Wind Chill Index“ beschreibbar sind. Der Begriff stammt aus dem Englischen und setzt sich aus wind (= Wind) und Chill (= Schauer) zusammen. Er wird formelmäßig über eine Beziehung aus Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit berechnet. Demnach wird eine Lufttemperatur von –5°C bei einer gleichzeitigen Windgeschwindigkeit von 36 km/h wie –14°C empfunden, 0°C und 18 km/h wie –5°C. Für die auf dem Sonnblick gemessenen Temperaturen und Windgeschwindigkeiten bedeutet dies, dass die gefühlte Lufttemperatur von November bis März gut 10 bis nahezu 15°C, im Sommer ungefähr 5 bis 6 Grad kälter als die gemessene Lufttemperatur ist. Mittlerer Tagesgang der gefühlten (Wind Chill Index) und der gemessenen Temperatur im Gipfelbereich des Sonnblicks im Jänner und Juli. (Quelle  : Auer et al., 2010)

Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

19

Die deutlich größere Differenz zwischen gemessener und gefühlter Temperatur im Jänner weist schon auf die höheren Windgeschwindigkeiten im Winter hin. Von Dezember bis Februar ist im Durchschnitt jeder zweite Tag ein Starkwindtag, an fünf Tagen pro Monat weht der Wind mit Sturmgeschwindigkeit. Etwas ruhiger, aber dennoch nicht garantiert sturmfrei, verlaufen die Sommermonate. In dieser Zeit sollte man allerdings nicht auf die Gewittergefahr vergessen, die zwischen Mai und September am größten ist. Häufig sind die Gewitter von stärkeren Winden und Nebel begleitet. Während der durchschnittlich 18 pro Jahr auftretenden Gewitter steckt der Sonnblick zu mehr als der Hälfte im Nebel. Mittlere monatliche Zahl der Tage mit Starkwind (10-Minuten-Mittel des Windes mindestens 10.8 m/s bzw. 39 km/h), mit stürmischem Wind (10-Minuten-Mittel des Windes mindestens 17.2 m/s bzw. 62 km/h) und der mittleren Windgeschwindigkeit auf dem Sonnblick-Gipfel (linke Skala).

Klimatologische Kenngrößen für das, was man landläufig unter schönem oder schlechtem Wetter versteht, sind Sonnenschein, Wolken und Regen, heiteres oder trübes Wetter. In den Alpen verstärken die Berge die vertikalen Strömungskomponenten und sorgen für markant unterschiedliche Charakteristiken der jährlichen Verteilung von Sonnenschein und Bewölkung sowie heiterem und trübem Wetter im Hochgebirge gegenüber dem Flachland und den Tälern. Heiteres Wetter wird man am Sonnblick am ehesten von Oktober bis Februar vorfinden, trübes Wetter von April bis Juni. Die Täler sind im Spätherbst und Winter häufiger von hartnäckigen Nebel- und Hochnebellagen betroffen, wenn so genanntes Inversionswetter herrscht, wenn also Kaltluft unter der Warmluft liegt und der vertikale Luftaustausch unterbunden wird. Oberhalb der Inversionsgrenze herrscht meist strahlender Sonnenschein. Die Gegenläufigkeit von Sommer-Winter/Berg-Tal wird auch im Vergleich von Sonnenscheinkarten für Jänner und Juli sichtbar. Im Farbteil haben wir die Karten der relativen Sonnenscheindauer dargestellt  : Unter 20

Hochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

Typische Bewölkung im Hochgebirge  : links im Herbst und Winter (stratiforme Hochnebeldecke in den Tälern Kärntens, strahlender Sonnenschein auf dem Sonnblick)    ; rechts im Frühjahr und Sommer (Cumulus congestus – eine sich gerade entwickelnde Gewitterwolke im Krumltal, welche die Gipfel im Talhintergrund bereits verhüllt); Fotos  : G.Weyss (links), R. Böhm (rechts)

der relativen Sonnenscheindauer versteht man die tatsächlich gemessene Sonnenscheindauer dividiert durch die effektiv mögliche. Die Angabe erfolgt in Prozent. Das klingt kompliziert, ist es aber nicht, wenn man weiß, wie viele Sonnenscheinstunden an einem gewissen Ort unter Berücksichtigung der Jahreszeit und der Abschattung durch Hindernisse, wie Berge, Bäume oder Gebäude, überhaupt möglich sind. Diese Relativwerte erlauben also einen direkten Vergleich der Besonnung zwischen Orten unterschiedlichen Horizontverlaufes und sind somit für eine Kartendarstellung gut geeignet. Am Sonnblick selbst ist allerdings kaum eine Abschattung gegeben und an einem strahlenden Sommertag kann man durchaus mit mehr als 15 Stunden Sonnenschein rechnen. Rekordwerte in diesem Sinne finden wir in der langjährigen Statistik, zum Beispiel am 8. Juli 1995 mit 15,9 Stunden oder Tage mit 15,8 Stunden Sonnenschein in den Junimonaten 1982, 1987 und 1995. In der langjährigen Statistik ist der Jänner 1989 der Schönwetterrekordhalter auf dem Sonnblick mit nur 22 Prozent Himmelsbedeckung und 21 heiteren Tagen. Im selben Monat war in Linz der Himmel zu 87 Prozent bedeckt, in Wien zu 59 Prozent. Dementsprechend gab es in Linz keinen einzigen heiteren Tag, dafür aber 24 trübe Tage. Im Spätfrühling und Sommer sorgt der Alpenhauptkamm in der oft feuchtwarmen Luft für die typische Quellwolkenbildung, die sich von harmlosen Schönwetterwolken zu bedrohlichen Wolkentürmen bis zu richtigen Gewitterwolken entwickeln kann. Dann kehrt sich die Schönwetterbilanz zugunsten der Täler und Ebenen um, die in der warmen Jahreszeit sonniger als die Berge sind. Sonnenschein zählt neben Wasserkraft und Wind zu den regenerativen Klimapotenzialen Österreichs. Das Sonnblick-Observatorium nützt die Sonnenenergie, um seine Produktion von Treibhausgasen zu minimieren. Die Dauer der SonnenHochgebirgsklima – der Sonnblick, die Arktis Österreichs

21

Häufigkeiten von heiteren, schönen, bewölkten und trüben Tagen am Hohen Sonnblick, in Linz-Hörsching, in Flattach im Mölltal und Rauris im Rauristal, Klasseneinteilung anhand von Tagesmitteln der Himmelsbedeckung  : heiter