Bodentemperatur

An der BDF II Hilbersdorf sind die gemessenen Jahresmittelwerte der Lufttemperatur seit Messbeginn (1996) signifikant angestiegen. Dem folgen die Bodentemperaturen mit ebenfalls ansteigendem Trend der Jahresmittelwerte in 40 und 80 cm Bodentiefe. Allerdings ist der Anstieg der Bodentemperaturen weniger stark ausgeprägt und nach derzeitiger Datenlage nicht statistisch signifikant (siehe »Hinweise zur Berechnung«). Bei Berücksichtigung einer längeren Datenreihe der nächstgelegenen DWD-Station Chemnitz zeigt sich, dass der 30-jährige Mittelwert der Bodentemperatur von 8,6 °C im Zeitraum 1961–1990 auf 9,8 °C im Zeitraum 1991–2020 gestiegen ist (Abb. 4). Dabei ist deutlich zu erkennen, dass die Temperaturen innerhalb der letzten ca. 10 bis 15 Jahre an beiden Stationen (BDF II Hilbersdorf und DWD Chemnitz) einen steileren Anstieg im Vergleich zu den Jahrzehnten davor aufwiesen.

Das letzte Jahr (2023) zeigte zusammen mit dem Jahr 2014 die höchste bisher gemessene Jahresmitteltemperatur an der BDF II Hilbersdorf mit 10,2 °C in 40 cm Bodentiefe. Überdurchschnittliche Boden- und Lufttemperaturen wurden insbesondere Ende Sommer und im Herbst 2023 gemessen (Tab. 2). Im Winter 2023/24 und folgendem Frühjahr 2024 waren ebenfalls erhöhte Bodentemperaturen zu verzeichnen, die deutlich über dem Mittelwert seit 1996 lagen. Die Sommertemperaturen im Boden lagen für 2024 im Bereich der Mittelwerte des Messzeitraums.

_{* Für die Über-/Unterschreitung von 5 °C wird der Tag im Jahr angegeben, ab dem diese Bodentemperaturen in 5 cm Tiefe an mindestens 5 aufeinanderfolgenden Tagen über- bzw. unterschritten wird. Da an der BDF II keine Messdaten in 5 cm Bodentiefe vorliegen, werden die Daten der nächstgelegenen meteorologischen Station Chemnitz (DWD 853) zugrunde gelegt.}

Die für das Pflanzenwachstum auf landwirtschaftlichen Flächen bedeutende Mindesttemperatur von 5 °C wurde in der Region (DWD-Station Chemnitz) im Frühjahr 2023 am 18. März erreicht und lag damit nahe dem Durchschnitt der letzten 30 Jahre. Die Vegetationsperiode (Link zu »Hinweise zur Berechnung«) dauerte im letzten Jahr 248 Tage an. Dieser Wert liegt 13 Tage über dem Mittelwert von 1991–2020 und 24 Tage über dem langjährigen Mittelwert von 1961–1990 (Abb. 5). Im aktuellen Jahr 2024 begann die Vegetationsperiode bereits am 5. Februar und damit 5 Wochen früher als im Mittel der letzten 30 Jahre (Tab. 2).

An der BDF II Köllitsch ist aufgrund der kurzen Datenreihe noch keine Auswertung des Langzeittrends der Bodentemperaturen möglich. An der nahe gelegenen Agrarmeteorologischen Station Köllitsch (AMS KLL) ist jedoch ein signifikanter Anstieg sowohl der Lufttemperatur als auch der Bodentemperaturen in 5 und 20 cm Bodentiefe sei Messbeginn (1995) nachweisbar.

Im gesamten bisherigen Messzeitraum der BDF II Köllitsch (2016–2024) wurden im Vergleich zu den vorhergehenden ca. 20 Jahren an der AMS Köllitsch erhöhte Luft- und Bodentemperaturen beobachtet (Abb. 6). Im Jahr 2023 waren die Bodentemperaturen insbesondere im Herbst überdurchschnittlich hoch sowie im darauffolgenden Winter 2023/24 und Frühjahr 2024 (Tab. 3). Im Sommer 2024 lagen die Temperaturen im Oberboden im Bereich der langjährigen Mittelwerte des Standortes. Die erhöhte Lufttemperatur (1,2 °C über dem langjährigen Mittel) hatte in diesem Sommer keine überdurchschnittlichen Temperaturen im Oberboden zur Folge, weil der Boden vor allem in den warmen Monaten Juli und August bereits durch den dichten Bewuchs mit Mais beschattet wurde.

_{* Für die Über-/Unterschreitung von 5 °C wird der Tag im Jahr angegeben, ab dem diese Bodentemperaturen in 5 cm Tiefe an mindestens 5 aufeinanderfolgenden Tagen über-/Unterschritten wird. Da an den BDF II keine Messdaten in 5 cm Bodentiefe vorliegen, werden die Daten der nächstgelegenen Agrarmeteorologischen Station Köllitsch (KLL) zugrunde gelegt.}

Die Wachstumsperiode mit Bodentemperaturen > 5 °C war an der AMS Köllitsch im letzten Jahr (2023) 281 Tage lang und damit 22 Tage länger als der Mittelwert seit 1995 (Abb. 7). Im aktuellen Jahr 2024 wurde die 5 °C-Marke bereits am 3. Februar überschritten, was etwa 4 Wochen vor dem mittleren Termin Anfang März lag. Der Verlauf der Vegetationsperiode in Abbildung 7 zeigt starke jährliche Schwankungen um den Mittelwert, da sowohl der Beginn im Frühjahr (Überschreitung 5 °C) als auch deren Ende im Herbst (Unterschreitung 5 °C) in Einzeljahren stark variieren kann (siehe »Hinweise zur Berechnung«). Für den klimatischen Zeitraum 1961-1990 liegen in der näheren Umgebung der Station Köllitsch keine Daten vor. Die Messwerte der weiter westlich gelegenen DWD-Station Leipzig/Halle zeigen für Nordsachsen eine Verlängerung der Vegetationsperiode um etwa 13 Tage für den 30-Jahreszeitraum 1991–2020 im Vergleich zur vorhergehenden Referenzperiode 1961–1990.

Der Lössboden der BDF II Schmorren zeigte in den letzten 20 Jahren ansteigende Bodentemperaturen im kompletten Bodenprofil bis 165 cm Tiefe. In 65 cm und 145 cm Bodentiefe war dieser Anstieg statistisch signifikant (siehe »Hinweise zur Berechnung«). Auch in den längeren Messreihen der nahen gelegenen Stationen anderer Messnetze (Agrarmeteorologischen Station AMS Salbitz, DWD-Station 3811 Oschatz) zeigten sich starke Anstiege der Bodentemperaturen, insbesondere innerhalb der letzten 20 bis 25 Jahre (Abb. 8).

Die Jahresmittelwerte der Luft- und Bodentemperaturen lagen im Jahr 2023 etwa 1 °C über dem Mittelwert der gesamten Messperiode (Tab. 4). Im letzten Jahr fielen vor allem der Winter 2022/23 und der Herbst vergleichsweise warm aus. Der folgende Winter 2023/24 und insbesondere das Frühjahr 2024 waren ebenfalls wärmer als die langjährigen Mittelwerte am Standort.

_{* Für die Über-/Unterschreitung von 5 °C wird der Tag im Jahr angegeben, ab dem diese Bodentemperaturen in 5 cm Tiefe an mindestens 5 aufeinanderfolgenden Tagen über-/Unterschritten wird. Da an den BDF II keine Messdaten in 5 cm Bodentiefe vorliegen, werden die Daten der nächstgelegenen Agrarmeteorologischen Station Salbitz (SAL) zugrunde gelegt.}

Im letzten und aktuellen Jahr startete die Vegetationsperiode mit Bodentemperaturen > 5 °C an der Agrarmeteorologischen Station Salbitz drei bis vier Wochen früher als im langjährigen Mittel. Der Gesamtzeitraum mit Bodentemperaturen > 5 °C lag 2023 bei 280 Tagen und damit 22 Tage über dem Mittel des Messzeitraumes (Abb. 9). An der nahe gelegenen DWD-Station Oschatz hielt die Vegetationsperiode im Zeitraum 1978–1990 im Mittel 230 Tage an und verlängerte sich im Zeitraum 1991-2020 auf 252 Tage. In der letzten Dekade (2014-2023) lag der Mittelwert bei 257 Tagen (DWD Oschatz) bzw. 258 Tagen (AMS SAL).

An der BDF II Lippen war der Anstieg der Bodentemperatur im Oberboden (40 cm) nicht statistisch nachweisbar. In den unteren Bodenschichten und in den Messwerten der Lufttemperatur waren jedoch signifikant steigende Temperaturen zu beobachten (siehe »Hinweise zur Berechnung«). Auffällig ist, dass die Unterschiede zwischen den Luft- und den Bodentemperaturen an diesem Standort größer sind als an den anderen BDF II. Der Sandboden weist hier generell 1 bis 2 °C höhere Jahresmitteltemperaturen auf als in der Luft gemessen wurden (Abb. 10).

Im Jahr 2023 lagen die mittleren Boden- und Lufttemperaturen etwa 1 °C über den Mittelwerten des Messzeitraums seit 1998 (Tab. 5). Während der Winter 2022/23 noch überdurchschnittlich warm ausfiel, lagen die Bodentemperaturen im Frühling und Sommer unter bzw. im Durchschnitt der Langzeitmessreihe. Die Temperaturen im Herbst 2023 waren im Boden mit 1,5 bis 2,0 °C über dem Mittel bis in tiefe Bodenschichten deutlich erhöht. Ebenso wurden im Winter 2023/24 sowie im Frühjahr und Sommer 2024 überdurchschnittlich hohe Boden- und Lufttemperaturen gemessen.

_{* Für die Über-/Unterschreitung von 5 °C wird der Tag im Jahr angegeben, ab dem diese Bodentemperaturen in 5 cm Tiefe an mindestens 5 aufeinanderfolgenden Tagen über-/Unterschritten wird. Da an den BDF II keine Messdaten in 5 cm Bodentiefe vorliegen, werden die Daten der nächstgelegenen meteorologischen Station Bad Muskau (DWD 3426) zugrunde gelegt.}

Die Vegetationsperiode mit Bodentemperaturen größer 5 °C lag im Jahr 2023 mit 250 Tagen an der DWD-Station Bad Muskau 11 Tage über dem langjährigen Mittelwert (Abb. 11). Das ist auf das spätere Absinken der Temperaturen im Herbst 2023 zurückzuführen (Tab. 5). Bereits Mitte Februar und damit etwa vier Wochen früher im Vergleich zum mittleren Termin im Messzeitraum wurden im aktuellen Jahr 2024 Tagesmitteltemperaturen über 5 °C beobachtet.

Die Bodentemperaturen in Sachsen zeigen für den Großteil der betrachteten Stationen (> 70 %) einen statistisch signifikanten Anstieg der Werte im jeweiligen Messzeitraum (Abb. 12). Es wurden insgesamt 32 Standorte aus den Messnetzen Boden-Dauerbeobachtung (BDF II), Agrarmeteorologie (AMS) sowie Deutscher Wetterdienst (DWD) mit Bodentemperatur-Messreihen von jeweils mehr als 20 Jahren betrachtet. Da die einzelnen Messnetze die Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen und für unterschiedlich lange Messzeiträume erfassten, variiert die Anzahl der einbezogenen Stationen je Tiefenstufe von 2 (in 140 bis 150 cm Tiefe) bis 29 (in 5 und 20 cm Tiefe). Zusätzlich wurde der Trend der Lufttemperatur in 2 m Höhe an allen 32 Messstationen in Sachsen ausgewertet.

Die für die Wachstumsphase landwirtschaftlicher Nutzpflanzen bedeutende Mindesttemperatur von 5 °C im Oberboden wurde im Mittel der letzten 10 Jahre (2015–2024) an 25 von 30 untersuchten Stationen zu einem früheren Zeitpunkt erreicht im Vergleich zum Referenzzeitraum (Messbeginn an der jeweiligen Station bis 2014). An einzelnen Standorten begann die Vegetationsperiode in der letzten Dekade bis zu 11 Tage früher als im langjährigen Mittel (Abb. 13).

Sehr deutlich zeigte sich die Verlängerung der Vegetationsperiode durch eine spätere Unterschreitung der Bodentemperatur von 5 °C im Herbst (Abb. 14). Mit Ausnahme eines Standortes wurden an allen Stationen spätere Überschreitungstermine im Mittel der letzten 10 Jahre (2014–2023) festgestellt; durchschnittlich setzten die kalten Bodentemperaturen 5 Tage später ein als im Messzeitraum davor (Messbeginn an der jeweiligen Station bis 2013).

Weiterführende Informationen zu Messstationen und Erläuterungen zur Bodentemperatur: