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Wissenswertes

echte Wöllsdorfer Meßwerte für Döbeln und Umgebung

Agrarmeteorologie

Traktor mit landwirtschaftlichem Gerät auf einer Dorfstraße

Wetter und Klima spielen naturgemäß für die Landwirtschaft eine große Rolle. Darum wurden ver­schiedene von den Wettermeßgrößen abgeleitete Größen entwickelt, aus denen sich Termine für landwirtschaftliche Arbeiten ableiten lassen.

Grünlandtemperatursumme

Schafe auf der Weide mit Futterkrippe in Töpeln

Die Grünlandtemperatursumme (GTS, auch kT-Summe) wird verwendet, um den Frühlingsanfang für die Landwirtschaft zu bestimmen. Sie wurde in den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts von P. Ernst und E.-G. Loeper nach Versuchen entwickelt. Dabei ging es darum, den optimalen Zeitpunkt zur Düngung von Grünland für die Viehfutterproduktion zu finden. Düngt man vor Wachstumsbeginn, geht Düngemittel durch Auswaschen im Boden ver­loren, bevor die Pflanzen es aufnehmen können. Wird zu spät gedüngt, wachsen die Pflanzen weniger.

Der Grünlandtemperatursumme werden zwei Informationen entnommen:

  • Wann beginnt das Pflanzenwachstum?

    Man geht davon aus, daß der Boden genug Wärme für einen nachhaltigen Vegetationsbeginn aufgenommen hat, wenn der Wert von 200 Kd (Kelvin-Tage) überschritten wird. Der Termin kann je nach Witterung zwischen März und April liegen. Das ist dann der landwirtschaftliche Frühlingsanfang.

  • Wie war der Frühling für die Vegetation?

    Die Grünlandtemperatursumme wird bis zum Ende des meteorologischen Frühlings am 31. Mai berechnet. Der Gesamtwert gilt als Maß für die Qualität des Frühlings.

    Ganz einheitlich ist der Endtermin nicht. MeteoServices zum Beispiel berechnet die Werte bis zum 31. März. Andere beenden die Berechnung direkt nach Erreichen des Wertes von 200 Kd.

    Zu bedenken ist weiterhin, daß neben den Temperaturen auch die Feuchtigkeit einen wesentlichen Einfluß darauf hat, wie sich die Vegetation entwickelt. Dieser Faktor wird bei der Grünlandtemperatursumme gar nicht berücksichtigt. Die Aussagekraft ist dadurch in gewissem Umfang eingeschränkt.

Zur Berechnung der Grünlandtemperatursumme werden alle Tagesmittel der Lufttemperatur, die über 0°C liegen, aufsummiert. Im Januar werden die Tageswerte mit 0,5 multipliziert, im Februar mit 0,75. Ab März werden die Werte dann genommen, wie sie sind.

Wachstumsgradtage

Der Begriff Wachstumsgradtage (WGT) ist ein Überbegriff für verschiedene Größen. Gemeinsam ist ihnen, daß zur Berechnung eine Luft­temperatur von einem Schwellen­wert subtrahiert wird. Je nach Fragestellung und Pflanzenart werden der Schwellen­wert unterschiedlich gewählt und die Temperatur unterschiedlich bestimmt. Auch die in den anderen Abschnitten behandelten Werte werden grundsätzlich nach dem Prinzip der Wachs­tums­grad­tage berechnet. Hier sollen die betrachtet werden, die auch wirklich so genannt werden.

Schwellenwerte

Verschiedene Pflanzenarten beginnen ihr Wachstum bei unterschiedlichen Temperaturen. Die folgende Tabelle gibt Beispiele.

Schwellenwert Pflanzen
4,5°C Korn
8°C Sonnenblumen, Kartoffeln
10°C Tomaten

Berechungsmethoden

Grundsätzlich wird immer die Differenz eines Temperaturwertes zu einem Schwellenwert bestimmt. Dabei werden nur positive Differenzen be­rück­sich­tigt. Alle negativen Differenzen werden auf 0 gesetzt. Zusätzlich kann es eine obere Grenze geben. Die Methoden unterscheiden sich darin, wie der Temperaturwert ermittelt wird. Integrierende Methoden nehmen einfach den Momentanwert der Lufttemperatur, die anderen Methoden bestimmen aus den Meßwerten eines Tages eine Kenntemperatur für den Tag.

Berechnungsmethode Beschreibung
Integral Diese Methode ist erst mit der kontinuierlichen elektronischen Temperaturmessung möglich geworden. Sie liefert für jede beliebige Zeitspanne Werte, nicht nur für ganze Tage. Integriert wird die positive Differenz zum Schwellenwert über die Zeit. Praktisch bedeutet das, daß diese Differenz multipliziert mit dem Meßintervall aufsummiert wird. Diese Methode ist im Computer einfacher zu programmieren als die Methoden mit der Bestimmung aus Einzelwerten. Für die manuelle Messung sind die dagegen die anderen Methoden leichter umzusetzen.
Tagesdurchschnitt Als Kenntemperatur wird der Mittelwert der Temperatur jedes Tages im Betrachtungszeitraum ermittelt. Die Ergebnisse werden davon beeinflußt, wie viele Meßwerte pro Tag genommen und in die Mittelwertbildung einbezogen werden. Aufsummiert wird dann die Differenz der ermittelten Mittelwerte zum Schwellenwert, wobei nur positive Werte einbezogen werden.
Mittelwert Tagesmaximum und ‑minimum A Es wird der Mittelwert aus dem Temperaturmaximum und -minimum des Tages ermittelt. Aufsummiert wird die Differenz dieses Mittelwertes zum Schwellenwert, wobei nur positive Werte einbezogen werden.
Mittelwert Tagesmaximum und -minimum B Der Unterschied zur zuvor beschriebenen Variante A besteht darin, daß Minima unterhalb des Schwellenwertes durch den Schwellenwert ersetzt werden. Die Mittelwerte liegen dadurch an kalten Tagen etwas höher als bei Variante A.
modifiziert Da Pflanzen ihr Wachstum nicht nur bei Unterschreiten einer Mindesttemperatur einstellen sondern auch bei Überschreiten einer Maximaltemperatur, kann noch eine obere Temperaturgrenze festgelegt werden. Werte, die oberhalb dieser Grenze liegen, werden dann ebenfalls nicht in die Summe aufgenommen.

Maßeinheit

Der Begriff Wachstumsgradtage faßt es im Grunde schon zusammen. Die Größe betrachtet eine Temperaturdifferenz über eine Zeitspanne. Die Regel besagt, daß bei Differenzen von Temperaturen in Grad Celsius (°C) als Einheit Kelvin (K) geschrieben wird. Die Zeitspanne orientiert sich aus den natürlichen Gegebenheiten heraus an Tagen. Somit ist die Maßeinheit Kelvin-Tage (Kd).

Oft liest man stattdessen °C. Da weiß auch jeder, was gemeint ist, aber der Zeitbezug wird unterschlagen, und wissenschaftlich korrekt ist es auch nicht.

Sommer in Wöllsdorf

Wärmesumme

Die Wärmesumme soll eine Aussage über den Sommer und die Pflanzenreife liefern. Der Wert ist nicht einheitlich definiert. In der Regel wird er für den meteorologischen Sommer, also die Monate Juni bis August, berechnet.

Diese Website verwendet als Schwellenwert für die Wärmesumme 20°C.

kaltes Winterwetter in Wöllsdorf; Blick über die Zschopau

Kältesumme

Die Kältesumme soll eine Aussage über die Härte des Winters liefern. Sie wird für die Monate November bis März berechnet. Dabei werden die Beträge (also ohne Vorzeichen) aller negativen Tages­mittel­tem­pe­ra­turen aufsummiert. Tage mit positiver Tages­mittel­temperatur bleiben unberücksichtigt. Um so größer die Zahl ist, um so strenger war der Winter.

Saugspannung

Die Saugspannung (auch Bodenwasserspannung oder Matrixpotential, Formelzeichen ψm) bezeichnet den Unterdruck, den eine Pflanze aufwenden muß, um Wasser aus dem Boden aufzunehmen. Um so trockener der Boden ist, um so mehr Saugspannung benötigt sie. Die Saugspannung ist damit ein umgekehrtes Maß für die Bodenfeuchte.

Bis zu welchem Betrag Pflanzen Wasser aus dem Boden entnehmen können, ist artspezifisch. Steigt der Wert darüber an, verwelkt sie. Der Grenzwert wird Welkepunkt genannt.

Insbesondere in Deutschland wird die Saugspannung durch die logarithmische Größe pF-Wert ausgedrückt. Ansonsten werden Druckeinheiten wie Hektopascal (hPa), Kilopascal (kPa) oder – besonders in den USA und bei Stationen, die Technik des US-amerikanischen Herstellers Davis Instruments verwenden – Zentibar (cb) verwendet.

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Quellen und Verweise

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