Messdaten und Methodik

Wie aus Stationswerten die Ansichten der Klimachronik entstehen

Die Klimachronik stellt monatliche Beobachtungen realer Wetterstationen in einer gemeinsamen Struktur dar. Die Seite trennt Quellenwerte, technische Aufbereitung und berechnete Ansichten.

Eine Station beschreibt ihren konkreten Messstandort. Ihre Werte sind keine flächendeckende Hochrechnung für eine Stadt, ein Bundesland oder ein ganzes Land.

Grundlage

Messdaten von Wetterstationen

Wetterstationen erfassen Messgrößen an festen Koordinaten. Im aktuellen Datenbestand kommen Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer und weitere monatliche Klima- und Ereigniswerte vor. Die Oberfläche aktiviert nur Metriken, die zugleich konfiguriert und im Datenbestand vorhanden sind.

Stationen können unterschiedliche Messzeiträume und Messgrößen besitzen. Ein leerer Monat ist deshalb etwas anderes als ein gemessener Wert von null. Die Klimachronik ergänzt fehlende Monate nicht durch Schätzungen oder Interpolation.

Aktuell sichtbare Messgrößen und Einheiten

Die aktuelle Konfiguration aktiviert elf Metriken. Ob eine davon für ein Land und einen Monat auswählbar ist, hängt zusätzlich vom Manifest ab.

Monatsmittel: mittlere Temperatur (°C)
Monatliche Extremwerte: maximale und minimale Temperatur (°C)
Monatssummen: Niederschlag (mm), Sonnenscheindauer (h) und Neuschnee (cm)
Monatliche Tageszahlen: Sommer-, Tropen-, Frost-, Eis- und Gewittertage (d)

Quellenwerte

Monatliche Werte der Wetterdienste, nach Zuordnung und Import im internen Datenformat.

Vereinheitlichte Werte

Numerische Monatswerte in 12er-Arrays mit Länderpräfix an der Stationskennung und null für Lücken.

Berechnete Werte

Stationsmittel, gleitende Mittel, Vergleiche, Regressionen und Anomalien, die erst in Klimachronik entstehen.

Darstellungswerte

Farbnormierung, Pixelradius und Animation der Karte; sie verändern den gespeicherten Messwert nicht.

Quellen

Verwendete Datenquellen

Alle Quellen, die im Projekt verwendet werden.

Gebiet	Dienst und Datensatz	Verwendung
Österreich	GeoSphere Austria Open Data: Stationsdaten-v2 (1 m)	Qualitätsgeprüfte Stationsdaten in monatlicher Auflösung
Deutschland	Deutscher Wetterdienst, Climate Data Center: Klima historisch, Klimaindizes und weitere Niederschlagsdaten	Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer sowie vorhandene Klimaindizes
Schweiz	Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz: automatische Wetterstationen, automatische Niederschlagsstationen und manuelle Niederschlagsstationen	Offizielle Monatsdateien; kompatible Werte für Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer, Luftdruck, Neuschnee und temperaturbezogene Tageszahlen werden übernommen
Frankreich	Météo-France: Données climatologiques de base - mensuelles	Monatliche Stationswerte für Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer und Neuschnee sowie temperatur-, niederschlags- und gewitterbezogene Tageszahlen
Tschechien	Czech Hydrometeorological Institute (CHMI): historische Monatsdaten, aktuelle Monatsdaten und Beschreibung der Klimadaten	Monatswerte für Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Luftdruck und Schneehöhe sowie temperatur- und schneebezogene Tageszahlen
Polen	Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB): monatliche Klimadaten, monatliche Niederschlagsdaten und monatliche synoptische Daten	Monatswerte für Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Luftdruck und Schneehöhe sowie Gewitter-, Nebel-, Schnee- und Schneedeckentage; ergänzend werden Tagesdaten zu Monatswerten aggregiert
Spanien	AEMET - Agencia Estatal de Meteorología, Datensatz "Climatologías mensuales anuales": AEMET OpenData, Erläuterung zu AEMET OpenData und API-Dokumentation	Monatswerte für Temperatur, Niederschlag sowie tropen-, frost- und gewitterbezogene Tageszahlen
Norwegen	Norwegian Meteorological Institute (MET Norway), Frost API: Frost API, Observations-Endpunkt und Anleitung	Monatswerte für Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer; ergänzend Tagesdaten für Neuschnee sowie sommer-, tropen-, frost- und eisbezogene Tageszahlen

Globale Referenzdaten

Datensatz	Hinweis	Verwendung
HadCRUT5, Version 5.1.0.0	HadCRUT5 ist eine wissenschaftliche Zeitreihe globaler monatlicher Temperaturanomalien.	Getrennte globale Referenz zum Vergleich mit lokalen Stationsreihen

Heatmap

Wie die Heatmap funktioniert

Jede Station mit einem gültigen Monatswert ist grundsätzlich eine mögliche farbige Kreisfläche. Bei kleineren Zoomstufen reduziert ein 10-Pixel-Kartenraster dichte Stationsgruppen auf eine repräsentative Station je Rasterzelle; ab Zoomstufe 9 in Österreich, Deutschland, Tschechien und Polen sowie 10 in der Schweiz und Frankreich werden alle passenden Stationen berücksichtigt. Das Ergebnis dient der räumlichen Orientierung und ist keine meteorologische Flächeninterpolation.

Der Messwert wird für die Farbwahl auf den Bereich 0 bis 1 normiert und dort begrenzt. Für die mittlere Temperatur gilt eine feste Skala von −5 bis 25 °C, für Niederschlag von 0 bis 200 mm. Weitere feste Grenzen gelten unter anderem für Temperaturmaximum, Temperaturminimum, Sonnenscheindauer und Neuschnee; andernfalls stammen Minimum und Maximum direkt aus dem Manifest. Aus den Farben der Messgröße erzeugt der Renderer eine Palette mit 256 Farben und interpoliert deren RGB-Kanäle.

Farbskala im Detail

farbwert = begrenzen((wert − skalenminimum) / (skalenmaximum − skalenminimum), 0, 1)

Variablen

wert: Der Messwert der Station, für die die Farbe gezeigt wird.
skalenminimum: Der niedrigste Wert, der auf der Farbskala vorkommt.
skalenmaximum: Der höchste Wert, der auf der Farbskala vorkommt.
farbwert: Die Position des Messwerts auf der Farbskala - von ganz unten (0) bis ganz oben (1).

Der Einflussradius ist länderspezifisch: Zum Beispiel Österreich 21,8 km, Deutschland 25 km, Schweiz 15 km, Frankreich 22 km sowie Tschechien und Polen jeweils 20 km. Abhängig von der Anzahl der Stationen und dem Ziel eine möglichst deckende Farbfläche über dem Land zu erhalten. Einzelne Kombinationen aus Land und Messgröße können diesen Wert überschreiben. Leaflet rechnet den Radius abhängig von Zoom und Breitengrad in Pixel um; die Untergrenze beträgt z.B. 8 Pixel, für Deutschland 20 Pixel, die Obergrenze immer 640 Pixel.

Kreisgröße auf der Karte im Detail

meter_pro_pixel = 156543,03392804097 × max(cos(breitengrad_im_bogenmaß), 0,1) / 2^zoompixelradius = begrenzen(radius_meter / meter_pro_pixel, minimalradius_land, 640)

Variablen

breitengrad_im_bogenmaß: Die Lage der Station in Nord-Süd-Richtung; für die Kartenrechnung wird sie technisch in Radiant verwendet.
zoom: Wie weit in die Karte hinein- oder herausgezoomt ist.
radius_meter: Die festgelegte Größe des Kreises um eine Station.
meter_pro_pixel: Wie viele Meter auf der Karte einem Bildpunkt entsprechen.
minimalradius_land: Die länderspezifische Untergrenze von 8 Pixeln, für Deutschland 20 Pixeln.
pixelradius: Die Kreisgröße, die auf der Karte tatsächlich gezeichnet wird.

Innerhalb einer Stationsfläche gilt eine maximale Deckkraft von 0,80. Bei Überlappungen bestimmt das größte abstandsabhängige Dominanzgewicht grundsätzlich die Farbe eines Pixels; Werte mehrerer Stationen werden nicht fachlich gemittelt. Nur an äußeren Kreisrändern und direkten Grenzen zweier Stationsflächen werden die Farben über jeweils 1,2 Pixel weich überblendet. Ein nachgelagerter Blur ist mit 0,3 Pixel aktiv; intern rendert die Heatmap aktuell mit 70 % der sichtbaren Auflösung und skaliert geglättet auf die Kartengröße. Je nach späterer Anzahl der Länder kann hier sehr flexibel gestaltet werden, sodass möglichst viele Länder gleichzeitig aktiv sein können, bevor die Performance einbricht.

Dominanz, Marker und Monatswechsel im Detail

einfluss = (1 − abstand / pixelradius)². Der zusätzliche Dominanzexponent ist standardmäßig 1. Das Gewicht bestimmt die dominante Station und an einer schmalen Stationsgrenze zusätzlich den Anteil der Farbüberblendung; eine meteorologische Mittelung entsteht dadurch nicht. Die Deckkraft wird davon nicht gesteuert.

Die anklickbaren Stationsmarker sind eine getrennte Ebene mit 12 × 12 Pixeln und tragen keinen Messwert als Farbe. Auch ihre Anzahl wird bei kleineren Zoomstufen durch ein eigenes Kartenraster reduziert. Fehlt der aktuelle Monatswert, fehlen im Normalmodus sowohl Heatmapfläche als auch Marker.

Beim Monatswechsel werden normierte Start- und Zielwerte über 820 ms mit 1 − (1 − fortschritt)³ animiert. Nach dem Verschieben der Karte werden alter und neuer Ausschnitt über 510 ms überblendet. Der Vergleichsmodus zeigt zwei separat berechnete Heatmaps an einem verschiebbaren Split; Differenzen werden dabei nicht berechnet.

Variablen

einfluss: Wie stark diese Station an einer bestimmten Stelle auf der Karte wirkt.
abstand: Der Abstand zwischen der Station und dieser Stelle auf der Karte.
pixelradius: Die Größe des Kreises, den die Station auf der Karte beeinflusst.
fortschritt: Wie weit der Wechsel zum nächsten Monat bereits fortgeschritten ist - von 0 bis 1.
2: Sie sorgt dafür, dass der Einfluss nahe an der Station stärker ist; der zusätzliche Dominanzwert ist auf 1 gesetzt.

Berechnungen

Berechnungen und Methodik

Jeder aufklappbare Eintrag enthält Rechenweg, zeitliche Zuordnung, Lückenregel und Genauigkeit.

Monatliches Stationsmittel der TimelineStartseiten-Timeline

Zeigt: den Durchschnitt der Stationen, für die in diesem Monat ein Wert vorliegt.

Eingangsdaten: Gültige Monatswerte aller Stationen der Metrik.
Berechnung: T_t = Σ x_s,t / n_t. Jede Station mit Wert hat dasselbe Gewicht.
Zuordnung: Zum ausgewerteten Monat t.
Fehlwerte: Fehlende Stationen werden ausgelassen; der Nenner ist die tatsächliche Stationszahl. Ohne Wert bleibt der Monat null.
Genauigkeit: Beim Erzeugen der Timeline auf zwei Dezimalstellen gerundet; Anzeige danach metrikspezifisch.

Variablen

T_t: Der Durchschnitt aller Stationen mit einem Wert in diesem Monat.
x_s,t: Der Monatswert einer einzelnen Station.
n_t: Wie viele Stationen in diesem Monat einen verwendbaren Wert haben.

Zentriertes 24-Monats-MittelStartseiten- und Stations-Timeline, HadCRUT5

Zeigt: einen geglätteten Verlauf. Dafür werden Werte aus den Monaten vor und nach dem betrachteten Monat zusammengefasst.

Berechnung: G_t = Σ gültige x_j / Anzahl gültiger x_j für j = t−11 … t+12.
Zuordnung: Zum aktuellen Monat t; das Fenster ist wegen der geraden Länge nicht symmetrisch.
Reihenrand: Liegen links oder rechts nicht genug Monate, wird das 24-Monats-Fenster an den vorhandenen Rand verschoben statt gekürzt. So bleiben zwei volle Jahresgänge im Mittel und unvollständige Jahre führen nicht zu einem abrupten Anstieg oder Abfall. Am Anfang gelten die ersten 24 Monate, am Ende die letzten 24 Monate. Ist die Reihe kürzer als 24 Monate, wird das Fenster nur gekürzt.
Fehlwerte: Fehlende Nachbarwerte im Fenster werden ignoriert; fehlt der aktuelle Monatswert, bleibt auch der geglättete Punkt leer.
Genauigkeit: Keine Rundung des berechneten Browserwerts; gerundet wird erst bei der Anzeige.

Beispiel: Sind im Fenster nur 22 Werte vorhanden, wird deren Summe durch 22 geteilt. Ist der aktuelle Monat selbst leer, wird unabhängig von den Nachbarn kein Punkt ausgegeben. Am Reihenrand teilen mehrere Monate dasselbe vollständige 24-Monats-Fenster; die Linie verläuft dort flach.

Variablen

G_t: Der geglättete Wert, der für diesen Monat im Diagramm erscheint.
x_j: Jeder vorhandene Monatswert, der in die Glättung einfließt.
j: Die berücksichtigten Monate: elf davor, der aktuelle und zwölf danach; am Rand ein verschobenes 24-Monats-Fenster.

Rückblickendes 12-/24-Monats- und 10-/30-Jahres-MittelReguläre Stationsdiagramme

Zeigt: den Durchschnitt der letzten 12 oder 24 Monate beziehungsweise der letzten 10 oder 30 Jahre bis einschließlich des betrachteten Monats.

Berechnung: M_i,W = Σ x_j / W für j = i−W+1 … i, mit W = 12, 24, 120 oder 360.
Zuordnung: Zum letzten Monat des betrachteten Zeitraums.
Fehlwerte: Ein Punkt entsteht erst, wenn alle W Werte im Fenster vorhanden sind. Werte vor dem sichtbaren Zeitraum werden mitverwendet, sofern sie in der Stationshistorie liegen.
Genauigkeit: Zwischenwerte werden nicht gerundet; die Anzeige nutzt die Metrikpräzision.

Variablen

M_i,W: Der berechnete Durchschnitt für den betrachteten Monat. W ist die Fensterlänge in Monaten: 12, 24, 120 oder 360.
x_j: Ein einzelner Monatswert, der in diesen Durchschnitt eingeht.

Vergleichsmittel, Differenz und AbdeckungMonats-, Zeitraum- und Stationsvergleich

Zeigt: wie stark sich zwei ausgewählte Monate, Zeiträume oder Stationen unterscheiden.

Paarbildung: Es zählen nur Paare (A_i, B_i), in denen beide Werte gültig sind.
Berechnung: Ā = ΣA_i/n, B̄ = ΣB_i/n, Δ = B̄−Ā, Δ% = Δ/|Ā|×100, Abdeckung = n/erwartete Paare.
Fehlwerte: Ungültige Paare werden auf beiden Seiten ausgeschlossen. Teilabdeckung wird berechnet und als gültig / gesamt ausgewiesen. Ohne Paar bleibt das Ergebnis leer.
Einschränkung: Relative Differenzen entfallen bei Ā = 0 sowie für mittlere, maximale und minimale Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck.
Genauigkeit: Berechnung ohne Zwischenrundung; Ergebnisanzeige metrikspezifisch, relative Differenz mit einer Dezimalstelle.

Variablen

A_i: Der Wert auf der ersten Seite des Vergleichs.
B_i: Der passende Wert auf der zweiten Seite des Vergleichs.
n: Wie viele Werte auf beiden Seiten des Vergleichs vorhanden sind.
Ā: Der Durchschnitt der ersten Vergleichsseite.
B̄: Der Durchschnitt der zweiten Vergleichsseite.
Δ: Der Unterschied zwischen beiden Durchschnittswerten in der Einheit der Messgröße.
Δ%: Der Unterschied in Prozent, bezogen auf die erste Vergleichsseite.

Strenges rückblickendes 12-Monats-MittelVerlaufslinien im Zeitraum- und Stationsvergleich

Zeigt: einen geglätteten Jahresverlauf. Ein Punkt erscheint erst, wenn Werte für alle zwölf vorausgehenden Monate vorliegen.

Berechnung: V_i = Σ x_j / 12 für j = i−11 … i.
Zuordnung: Zum letzten Monat des rückblickenden Fensters.
Fehlwerte: Vor dem zwölften Eintrag und bei auch nur einem fehlenden Wert im Fenster wird kein Ergebnis ausgegeben.
Genauigkeit: Keine Rundung vor der Darstellung.

Variablen

V_i: Der Durchschnitt der letzten zwölf Monate für den betrachteten Monat.
x_j: Ein Monatswert, der in diesen Zwölfmonatsdurchschnitt eingeht.
j: Die berücksichtigten Monate: der aktuelle und die elf Monate davor.

Lineare RegressionTemperatur-Trendansicht

Zeigt: die gerade Trendlinie, die den Temperaturverlauf im gewählten Zeitraum am besten zusammenfasst.

Eingangsdaten: Für jeden Monat werden seine Position in der Reihe (x_i) und der vorhandene Messwert (y_i) verwendet.
Berechnung: b = (nΣxy−ΣxΣy)/(nΣx²−(Σx)²), a = (Σy−bΣx)/n, trend(i)=a+b×i.
Fehlwerte: Fehlende Messwerte werden aus der Schätzung entfernt, ihre Indexabstände bleiben erhalten. Mindestens zwei gültige Punkte und ein Nenner ungleich null sind erforderlich.
Genauigkeit: Keine Zwischenrundung; keine Signifikanztests oder Unsicherheitsintervalle.

Variablen

x_i: Die fortlaufende Position des Monats in der Zeitreihe, beginnend bei 0.
y_i: Der vorhandene Temperaturwert dieses Monats.
n: Wie viele Monatswerte für die Trendlinie vorhanden sind.
a: Der rechnerische Startwert der Trendgeraden.
b: Wie stark die Trendgerade pro Monatsposition steigt oder fällt.
i: Die Monatsposition, für die die Trendlinie einen Wert liefert.

Lokale Temperaturanomalie und HadCRUT5-UmbasierungHadCRUT5-Vergleich

Zeigt: wie stark lokale und globale Temperaturen vom jeweils gewählten Durchschnitt abweichen. Beide Reihen werden nur nebeneinandergestellt, nicht miteinander verrechnet.

Stationsreferenz: Für jeden Kalendermonat m: C_m = Σ stationswert / Anzahl im Referenzzeitraum; Anomalie_t = Wert_t − C_monat(t).
Globale Referenz: Offset = Mittel aller HadCRUT5-Monatsanomalien im Referenzzeitraum; umbasiert_t = original_t − Offset.
Mindestabdeckung: Mindestens zehn Referenzjahre. Für jeden Kalendermonat werden mindestens aufrunden(Jahre × 0,8) Stationswerte verlangt; sonst wird die lokale Reihe nicht berechnet.
Darstellung: Beide Reihen werden unabhängig zentriert über 24 Monate geglättet und auf identische Kalendermonate ausgerichtet. Für die farbige Fläche zwischen den Linien fügt der Renderer an einem Vorzeichenwechsel der Differenz einen linear interpolierten Schnittpunkt ein: anteil = differenz_start / (differenz_start − differenz_ende).
Genauigkeit: Keine Zwischenrundung. Aus HadCRUT5 wird der erste Monatswert verwendet; die gespeicherten 95-%-Grenzen gehen derzeit nicht in Diagramm oder Rechnung ein.

Variablen

C_m: Der typische Stationswert dieses Kalendermonats im gewählten Vergleichszeitraum.
t: Der Monat, für den die Abweichung gezeigt wird.
J: Wie viele Jahre im gewählten Vergleichszeitraum liegen.
Offset: Der Durchschnitt der globalen HadCRUT5-Abweichungen im Vergleichszeitraum.
differenz_start: Der Abstand zwischen lokaler und globaler Linie am Anfang eines Abschnitts.
differenz_ende: Der Abstand zwischen lokaler und globaler Linie am Ende eines Abschnitts.
anteil: Die berechnete Stelle, an der sich beide Linien innerhalb dieses Abschnitts treffen.

Stationsdistanz und HöhenunterschiedEinordnung im Stationsvergleich

Zeigt: wie weit zwei Stationen auseinanderliegen und wie groß ihr Höhenunterschied ist. Beides verändert die Messwerte nicht.

Distanz: Entfernung auf der Erdoberfläche, berechnet aus Breiten- und Längengraden mit einem Erdradius von 6371 km.
Höhe: höhenunterschied = höhe_B − höhe_A.
Fehlwerte: Fehlen Koordinaten oder numerische Höhen, bleibt die jeweilige Angabe leer.
Genauigkeit: Intern ohne Zwischenrundung; Distanz wird in der Oberfläche formatiert.

Variablen

höhe_A: Die Höhe der ersten Station über dem Meeresspiegel.
höhe_B: Die Höhe der zweiten Station über dem Meeresspiegel.
vorzeichen: Zeigt, ob die zweite Station höher oder tiefer liegt als die erste.

Berechnung

Monatswerte aus Tagesdaten

Wenn für eine Messgröße keine direkten Monatswerte vorliegen, kann Klimachronik geeignete Tagesdaten zu Monatswerten zusammenführen. Die Tabelle zeigt die jeweils verwendete Tagesgröße, den Rechenweg und wichtige Abgrenzungen.

Vollständige Monate: Ein Monatswert aus Tagesdaten wird nur berechnet, wenn für jeden Kalendertag des Monats ein gültiger Tageswert vorliegt. Fehlt auch nur ein Tageswert, bleibt der Monatswert leer.

Metrik	Berechnung	Einheit	Hinweis
Temperaturmittel	`Σ Tmean_d / n`	°C	Es wird das offizielle Tagesmittel des Anbieters übernommen. `(Tmax + Tmin) / 2` wird nur bei ausdrücklich so definierter Quelle verwendet.
Temperaturmaximum	`MAX(Tmax_d)`	°C	Es wird das absolute Monatsmaximum gespeichert, nicht der Mittelwert aller Tagesmaxima.
Temperaturminimum	`MIN(Tmin_d)`	°C	Es wird das absolute Monatsminimum gespeichert.
Niederschlag	`Σ RR_d`	mm	Tagesniederschläge werden summiert.
Sonnenstunden	`Σ SUN_d`	h	Die tägliche Sonnenscheindauer wird summiert.
Relative Feuchte	`Σ RHmean_d / n`	%	Es werden nur echte Tagesmittel berücksichtigt, keine einzelnen Terminwerte.
Windmittel	`Σ FFmean_d / n`	m/s	Der Monatswert wird aus Tagesmitteln der Windgeschwindigkeit berechnet, nicht aus Tagesmaximum oder Böe.
Luftdruck	`Σ Pmean_d / n`	hPa	Je Reihe wird nur ein Drucktyp verwendet; Stationsdruck wird nicht mit auf Meereshöhe reduziertem Druck gemischt.
Max. Schneehöhe	`MAX(SH_d)`	cm	Es wird das Maximum der täglichen Gesamtschneehöhe gespeichert, nicht die Summe.
Neuschnee	`Σ NSH_d`	cm	Tagessummen werden addiert; Neuschnee wird nicht aus Änderungen der Gesamtschneehöhe abgeleitet.
Sommertage	`Σ I(Tmax_d ≥ 25 °C)`	d	Es werden Tage ab einer Tageshöchsttemperatur von 25 °C gezählt.
Tropentage	`Σ I(Tmax_d ≥ 30 °C)`	d	Es werden Tage ab einer Tageshöchsttemperatur von 30 °C gezählt; Tropennächte bleiben davon getrennt.
Frosttage	`Σ I(Tmin_d < 0 °C)`	d	Es werden nur Werte unter 0 °C berücksichtigt; 0 °C zählt nicht.
Eistage	`Σ I(Tmax_d < 0 °C)`	d	Es werden nur Tage berechnet, deren Tagesmaximum unter 0 °C bleibt.
Heiztage	`Σ I(Tmean_d < 12 °C)`	d	Für Heiztage wird die 20/12-Regel mit `Tmean_d < 12 °C` verwendet.
Tage ≥ 1 mm	`Σ I(RR_d ≥ 1 mm)`	d	Es werden Niederschlagstage ab 1 mm gezählt; darin kann auch Schnee enthalten sein.
Tage ≥ 10 mm	`Σ I(RR_d ≥ 10 mm)`	d	Es werden Tage mit mindestens 10 mm 24-Stunden-Niederschlag gezählt.
Schneedeckentage	Schneedecke oder `SH_dΣ I(SNOW_COVER_d)`	d	Beobachtungen werden bevorzugt. `SH_d ≥ 1 cm` wird nur verwendet, wenn die Quelle diese Definition vorgibt.
Schneefalltage	Schneefallbeobachtung`Σ I(SNOWFALL_d)`	d	Schneefalltage werden nicht aus `new_snow > 0` abgeleitet, weil Schneefall ohne messbaren Neuschnee auftreten kann.
Tage ohne Sonne	`Σ I(SUN_d = 0 h)`	d	Es werden nur echte gemessene Nullwerte gezählt; fehlende Tageswerte zählen nicht.
Tage ≥ 5 Sonnenstunden	`Σ I(SUN_d ≥ 5 h)`	d	Es werden Tage mit mindestens fünf Sonnenstunden gezählt.
Tage ≥ 10 Sonnenstunden	`Σ I(SUN_d ≥ 10 h)`	d	Es werden Tage mit mindestens zehn Sonnenstunden gezählt; dieser Grenzwert ist nicht allgemein standardisiert.
Gewittertage	Gewitterbeobachtung`Σ I(THUNDER_d)`	d	Es werden nur beobachtete Gewitter gezählt; sie werden nicht aus Niederschlag, Temperatur oder Wind abgeleitet.
Nebeltage	Sichtweite oder Nebelbeobachtung`Σ I(FOG_d)`	d	Nebeltage werden nur aus geeigneten Beobachtungsdaten bestimmt, nicht aus hoher Luftfeuchte allein.
Windtage ≥ 60 km/h	`Σ I(FX_d ≥ 60 km/h)`	d	Es wird die tägliche Windspitze verwendet, nicht der Tagesmittelwind.
Windtage ≥ 80 km/h	`Σ I(FX_d ≥ 80 km/h)`	d	Es wird die tägliche Windspitze verwendet, nicht der Tagesmittelwind.

Fachliche Grundlagen: DWD Climate Data Center und GeoSphere Austria Tagesdaten. Entscheidend bleibt immer die Definition der jeweils importierten Quelle.

Diagramme

Diagramme und ihre Datenbasis

Klimaanalyse: Alle Berechnungen und Erläuterungen zur Klimaanalyse findest du in der Anleitung zur Klimaanalyse.

Ansicht	Datenpunkt	Aufbereitung	Lücken
Heatmap	Stationswert eines Monats	Farbnormierung und Kreisrenderer	Station wird nicht gezeichnet
Startseiten-Timeline	Monatliches Stationsmittel	Zentriertes 24-Monats-Mittel	Kein Punkt ohne aktuellen Monatswert; am Rand wird das 24-Monats-Fenster verschoben, fehlende Nachbarn im Fenster ignoriert
Stations-Timeline	Monatswert einer Station	Zentriertes 24-Monats-Mittel	Kein Punkt ohne aktuellen Stationswert; am Rand wird das 24-Monats-Fenster verschoben, fehlende Nachbarn im Fenster ignoriert
Reguläres Stationsdiagramm	Monatswert einer Station	Optionale rückblickende 12-/24-Monats- sowie 10-/30-Jahres-Linien; Min/Max-Markierung	Kein Punkt ohne vollständiges Fenster; fehlende Werte erzeugen Lücken
Klimaanalyse	Räumlicher Monatswert, Min/Max und 12-Monats-Verlauf	Theil-Sen-Trends, historische Korridore und Szenariofortschreibungen	Monate mit zu geringer Abdeckung werden markiert und von Trendberechnungen ausgeschlossen; siehe Anleitung zur Klimaanalyse
Temperaturtrend	Monatswert und Regressionswert	Lineare kleinste Quadrate	Fehlende Werte aus Schätzung entfernt
Zeitraum-/Stationsvergleich	Gepaarte Monatswerte	Strenges rückblickendes 12-Monats-Mittel	Bei fehlendem Wert im 12-Monats-Fenster wird kein Punkt dargestellt
HadCRUT5-Vergleich	Lokale und globale Anomalie	Gemeinsame Referenz, getrennte 24-Monats-Glättung	Kein lokaler Punkt ohne aktuellen Wert; globale Reihe bleibt getrennt

Der sichtbare Zeitraum folgt der jeweiligen Zeitraumwahl und wird einschließlich Anfangs- und Endmonat gefiltert. Vergleichszeiträume verwenden vollständige Kalenderjahre und zwei direkt aufeinanderfolgende, gleich lange Blöcke.

Farbverlauf und Stationszahl der Timeline

Die Farbe der geglätteten Timeline wird aus ihrem sichtbaren Minimum und Maximum auf 0 bis 1 normiert und zwischen den Metrik-Farbstützstellen linear in RGB interpoliert. Liegt die kleinere Stationszahl zweier benachbarter Punkte unter dem Grenzwert, wird der Abschnitt stattdessen grau und dünner gezeichnet.

Der allgemeine Fallback-Grenzwert beträgt 25 Stationen. Für die mittlere Temperatur sind aktuell 150 Stationen eingestellt, abweichend davon 200 für Deutschland und 30 für die Schweiz. Andere Messgrößen besitzen eigene Grenzwerte und teilweise Länderabweichungen. Diese Grenze ändert keinen Zahlenwert; sie kennzeichnet ausschließlich den Linienabschnitt.

Datenweg

Von den Quelldaten zur Darstellung

Die Wetterdienste liefern ihre Stations- und Messdaten in unterschiedlichen Dateiformaten, Spaltenstrukturen und Benennungen. Die lokalen Helper ordnen diese Quelldaten einem gemeinsamen Schema zu. Sie verändern nicht die fachliche Bedeutung eines Messwerts, sondern legen fest, zu welchem Land, zu welcher Station, zu welchem Monat und zu welcher Messgröße er gehört.

Daraus entstehen klar getrennte JSON-Dateien für Jahreswerte, Stationen, Verfügbarkeit, Zeitleisten, Stationsverläufe und Referenzperioden. Die Klimachronik kann dadurch gezielt nur die Daten laden, die eine Ansicht gerade benötigt.

1. Quelldaten

Quelldaten beziehenDie spezifischen Downloader für Deutschland, Frankreich, die Schweiz, Tschechien und Polen laden offizielle Dateien der Wetterdienste.
Beim Schweizer Downloader sind automatische Wetterstationen, automatische Niederschlagsstationen und manuelle Niederschlagsstationen einzeln auswählbar. Der tschechische Downloader bezieht historische und aktuelle Monatsdateien aus dem CHMI-Open-Data-Portal. Der polnische Downloader lädt monatliche und tägliche Klima-, Niederschlags- und synoptische Daten aus dem öffentlichen Datenportal des IMGW-PIB. Österreichische Monatsdaten stammen aus dem GeoSphere Austria Data Hub.

2. Import und Vereinheitlichung

Monatswerte zuordnen und ergänzenMein Klimadaten-Mapper liest Tabellen, Ordner sowie unterstützte GZIP-, TXT- und ZIP-Dateien. Länderprofile erkennen Datum, Stationskennung und bekannte Quellspalten; nur ausgewählte und unterstützte Messgrößen werden übernommen.

Bei der direkten Ordnerausgabe liest der Klimadaten-Mapper vorhandene Jahresdateien ein und führt neue Stations- und Monatswerte mit ihnen zusammen. Dadurch wächst der gemeinsame Datenbestand bei wiederholten Importen schrittweise um weitere Länder, Stationen, Jahre und Messwerte, ohne bereits vorhandene Werte anderer Länder zu verwerfen.
Die aufbereiteten Daten können außerdem in der Stationsansicht exportiert werden.
Jahresdateien erzeugenFür jedes Land, jede Messgröße und jedes Jahr entsteht eine Datei unter data/metric/LAND/METRIK/JAHR.json. Stationskennungen erhalten ein Länderpräfix, um Doppelungen länderübergreifender Nummerierungssysteme zu verhindern, und jede Station besitzt zwölf feste Monatsplätze.
Leider habe ich zu spät vom OSCAR-System erfahren; vielleicht biete ich es später zusätzlich an.
Stationsverzeichnis erstellenDer Stations-Mapper vereinheitlicht Stationskennung, Name, Land, Koordinaten und Höhe und erzeugt die Dateien unter data/stations.
Stationszeiträume ergänzenDer Stationszeitraum-Builder ermittelt je Station den ersten und letzten vorhandenen Messmonat. Temperatur dient als Hauptquelle, andere Messgrößen als Fallback; zugleich aktualisiert er die Stationszahlen in der Länderkonfiguration.

3. Datenpakete und Analysen

Manifest erzeugenDer Manifest-Builder ermittelt aus den Jahresdateien Länder, Messgrößen, Jahre, verfügbare Monate sowie kleinste und größte Werte. Dieses Manifest steuert später die auswählbaren Datenbereiche der Oberfläche.
Zeitleisten berechnenDer Timeline-Builder bildet je Land und Messgröße für jeden Monat den gleich gewichteten Durchschnitt der vorhandenen Stationswerte und speichert zusätzlich die beteiligte Stationszahl.
Stationsverläufe bündelnDer History-Builder fasst die getrennten Jahresdateien je Station unter data/history/LAND/STATION.json zusammen, damit mehrjährige Verläufe ohne Daten anderer Stationen geladen werden können.
Referenzen und globale Reihe vorbereitenDer Reference-Builder berechnet monatliche Stationsmittel für festgelegte Referenzperioden und prüft die erforderliche Datenabdeckung. Der HadCRUT5-Builder wandelt dann die separate globale Monatsreihe einschließlich Unsicherheitsgrenzen in das Projektformat um.

4. Bereitstellung und Nutzung

Datenbestand bereitstellenDer Uploader packt den vollständigen Datenordner als unkomprimiertes ZIP, überträgt ihn automatisch per SSH/SCP und lässt ihn auf dem Server prüfen und in einem getrennten Staging-Verzeichnis entpacken. Erst nach erfolgreicher Prüfung wird der bisherige Datenordner atomar ersetzt. Aktuell werden so ungefähr 30.000 JSON-Dateien in weniger als fünf Minuten veröffentlicht.
Im Browser anzeigenKlimachronik lädt die erzeugten Datenpakete bedarfsgerecht und verwendet sie für Karte, Zeitleisten, Stationsansichten, Vergleiche und Anomalien.
Einmal definierte Länder und Messwerte werden in den selben Workflow eingebunden, sodass alle Werte in wenigen Arbeitsschritten teilautomatisiert veröffentlicht werden können.

Was ist eine Jahresdatei? Sie gehört immer zu genau einem Land, einer Messgröße und einem Jahr - zum Beispiel Deutschland, Niederschlag und 2025. Darin steht jede Station mit zwölf Plätzen in fester Reihenfolge von Januar bis Dezember. Ein vorhandener Messwert steht an seinem Monatsplatz, eine Datenlücke als null. Durch diese Aufteilung muss die Seite nicht den gesamten Datenbestand auf einmal laden.

Welche Messgrößen kann die Aufbereitung erzeugen?

Der Klimadaten-Mapper kennt aktuell 26 vereinheitlichte Messgrößen, welche Länderübergreifend importiert werden können. Dazu gehören zehn Monatswerte: mittlere, maximale und minimale Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer, relative Luftfeuchte, mittlere Windgeschwindigkeit, Luftdruck, maximale Schneehöhe und Neuschnee.

Weitere 16 Messgrößen zählen Tage mit bestimmten Bedingungen: Sommer-, Tropen-, Frost-, Eis- und Heiztage, Regentage ab 1 oder 10 Millimetern, Tage mit Schneedecke oder Schneefall, Tage ohne Sonne, Tage ab 5 oder 10 Sonnenstunden, Gewitter- und Nebeltage sowie Tage mit Windspitzen ab 60 oder 80 km/h.

Übernommen werden nur Quellspalten, die für das gewählte Land bekannt oder manuell zugeordnet und beim Export aktiviert sind. Parameter ohne passende Klimachronik-Messgröße werden übersprungen. In der Oberfläche sind derzeit elf Messgrößen freigeschaltet: mittlere, maximale und minimale Temperatur, Niederschlag, Sonnenscheindauer, Neuschnee sowie Sommer-, Tropen-, Frost-, Eis- und Gewittertage.

Welche zusätzlichen Datenpakete entstehen?

manifest.json hält fest, welche Länder, Messgrößen, Jahre und Monate vorhanden sind. Es enthält außerdem die kleinsten und größten Werte und ist die Grundlage der nach Land und Messgröße filterbaren Verfügbarkeitstabelle auf dieser Seite.

Timeline-Dateien enthalten monatliche Stationsdurchschnitte und Stationszahlen. History-Dateien bündeln alle vorhandenen Messgrößen und Jahre einer Station. Referenzdateien enthalten die monatlichen Mittelwerte qualifizierter Stationen für die konfigurierten Referenzperioden.

Stationsdateien liefern Standort und Verfügbarkeitszeitraum. Die globale HadCRUT5-Reihe bleibt fachlich und technisch von den lokalen Stationswerten getrennt.

Importregeln, Fehlwerte und Rundung

Leere Felder und konfigurierte numerische Platzhalter wie −999 werden als fehlend behandelt.
Nicht numerische Werte werden protokolliert und nicht exportiert.
Das Datumsformat wird vom jeweiligen Länderprofil geprüft; übernommen werden nur gültige Jahre und Monate.
Importwerte werden auf die konfigurierte Genauigkeit der Messgröße gerundet: eine Dezimalstelle für fortlaufende Messwerte, keine Dezimalstelle für Zählwerte und die gespeicherten Schneegrößen.
Kommt derselbe Wert innerhalb eines Imports für Station, Messgröße und Monat mehrfach vor, ersetzt der später gelesene Wert den früheren. Beim Zusammenführen mit einer bestehenden Jahresdatei kann für abweichende Bestandswerte gewählt werden, ob der neue oder der vorhandene Wert Vorrang hat. Konflikte werden in der Vorschau ausgewiesen.
Jede Jahresreihe besitzt zwölf Monatsplätze. Vollständig leere Stationsreihen und Jahre ohne Messwert werden nicht ausgegeben.

Fehlende Messwerte

Wenn Messwerte fehlen

Eine Station misst nicht unbedingt jede Messgröße und nicht unbedingt über den gesamten verfügbaren Zeitraum. Fehlt ein Monat, kann das daran liegen, dass für diesen Monat oder diese Messgröße kein Wert in den Quelldaten vorliegt.

Aus dem Projekt lässt sich für eine einzelne Lücke nicht ableiten, warum der Wert fehlt. Die Klimachronik zeigt deshalb nur die Lücke und behauptet keine Ursache.

Beim Import der Quelldaten werden leere Felder, konfigurierte Platzhalter wie −999 und nicht lesbare Zahlen nicht als Messwerte übernommen. Sie bleiben als leere Monatspositionen gespeichert. Sie werden weder geschätzt noch durch Werte aus anderen Monaten oder Stationen ersetzt.