Quelltext der Seite Wärmesumme

Die '''Wärmesumme''' ist die Summe bestimmter [[Temperatur]]werte innerhalb eines definierten [[Zeitintervall|Zeitraumes]]. Das Gegenteil ist die [[Kältesumme]].

Verwendet wird die Größe hauptsächlich in den Geowissenschaften [[Klimatologie]], [[Meteorologie]] und [[Ökologie]], sowie der [[Bauwesen|Bau]]- und [[Energietechnik]]. Es existieren zahlreiche speziellere Definitionen, gegebenenfalls innerhalb eines bestimmten Korridors von Temperaturwerten, der [[Unwetter#Extremereignis|extreme]] Minima und Maxima ausschließt ''(kumulierte Wärmedifferenzen, kumulierte Wärmeanomalie).''

== Zweck ==
Allgemein wird über die Wärmesumme das [[Klima]] besser abgeschätzt, als über die [[Tagesmitteltemperatur]] oder den Tagesgang der [[Außentemperatur]], wie er typischerweise im [[Klimadiagramm]] eines Orts eingetragen ist. Besonders ist sie besser für die Beurteilung eines Jahres geeignet, da sie Aussagen über den Verlauf des Jahresgang der Tagestemperaturen trifft, und ist auch zur Beurteilung des Charakters einer [[Jahreszeit]] oder der [[Vegetationsperiode]] geeignet.

Daneben kann sie auch zur Einschätzung des Ausmaßes einzelner [[Hitzewelle]]n oder [[Kälteperiode]]n herangezogen werden.

Der Wert wird besonders in der [[Agrarklimatologie]] benutzt, um vegetationsorientierte [[Klimaklassifikation]]en vorzunehmen und [[phänologisch]]e Vorhersagen zu treffen. Er ist ein Anhaltspunkt zur Prognose der Reife landwirtschaftlicher Produkte.

Außerdem ist er für die [[Heiztechnik]] wichtig, weil er eine genaue Abschätzung des [[Heizenergiebedarf]]s erlaubt.

== Definitionen ==
Allgemein berechnet man für jeden Tag einen Temperaturwert in [[°C]] (beziehungsweise [[Kelvin|K]])<ref>der Nullpunkt der Skala fällt bei der Bildung einer Differenz heraus</ref> oder [[Angloamerikanisches Maßsystem|angloamerikanisch]] [[°F]], und summiert über die Tage. Darüber hinaus gibt es oft bestimmte Korrekturfaktoren.

:<math>W = \sum_{d_1}^{d_2} \lambda_\mathrm{i} \cdot t_\mathrm{i}</math>
:: oft: <math>t_\mathrm{i} = t_\mathrm{1,i} - t_\mathrm{2,i}</math>

[[Dimension (Physik)|Dimension]] der Wärme- und Kältesumme ist [[Temperatur]] × [[Zeit (Physik)|Zeit]], im Allgemeinen mit der Maßeinheit ''Gradtag'' (Kd bzw. °Fd – was auch als Bezeichnung für die Größe Wärmesumme selbst vorkommt).<ref>in der Anwendung üblich, vergleiche Größen wie [[Laufmeter]] (eigentlich „Länge“) oder [[Höhenmeter]] („Höhendifferenz in Meter“)</ref>

Die Berechnung der Wärmesummen erfolgt – je nach Betrachtungskontext – in unterschiedlicher Weise. Das führt dazu, dass sich Ergebnisse so stark unterscheiden, dass sie untereinander kaum vergleichbar sind.

Häufige Definitionen sind:
* Addition der [[Tagesmitteltemperatur]]en über einem Schwellenwert
** übliche Schwellenwerte: 0&nbsp;°C, 5&nbsp;°C, 6&nbsp;°C, 7&nbsp;°C, und 10&nbsp;°C (das sind Richtwerte, ab denen der [[Stoffwechsel]] von Pflanzen im Allgemeinen aktiv wird)
** bei 5&nbsp;°C (dem in Mitteleuropa üblichen Grenzwert eines ''[[Vegetationstag]]s'') liegt der Jahres-Wert in [[Mittlere Breiten|mittleren Breiten]] typischerweise um 1000–3000 Gradtage
* Die ''[[Wachstumsgradtag]]e'' gibt es in Definitionen von einfacher Wärmesumme, seit Jahresbeginn oder [[Vegetationszeit|Vegetationsbeginn]], bis hin zu speziellen Gewichtungen nach [[Geographische Lage|geographischer Lage]]; Tage mit Temperaturen über +30&nbsp;°C werden hier ebenfalls oft weggelassen
* Für die ''[[Grünlandtemperatursumme]]'' (GTS) werden die [[Winter]]monate reduziert gerechnet ''(kumulierte korrigierte GTS)''
* In der [[Österreichische Bodenschätzung|Österreichischen Bodenschätzung]]: Die Wärmesumme ergibt sich aus der Addition aller 14-Uhr-Temperaturen über das gesamte Jahr, sofern das tägliche Minimum nicht unter 5&nbsp;°C und das tägliche Maximum nicht unter 15&nbsp;°C lag (die 14-Uhr-Temperatur steht enger mit der Assimilation in Zusammenhang als die Tagesmitteltemperatur)<ref>nach Otmar Harlfinger, Gerd Knees: ''Klimatographie''. Teil 1 von ''Klimahandbuch der österreichischen Bodenschätzung;'' Klimareferat der Österreichischen Bodenschätzung, Universitätsverlag Wagner, Innsbruck, 1999; auch Band 58 von ''Mitteilungen der Österreichischen Bodenkundlichen Gesellschaft'', Verlag ÖBG, 1999; Angabe in {{Webarchiv |url=http://wwww.tirol.gv.at/kuechenschelle/klimatabelle.html |text=Klimatabelle |wayback=20120828145515}}, tirol.gv.at</ref>
* Bildung der Stundentemperatursummen, etwa über 5&nbsp;°C, ab Vegetationsbeginn
* In der Klimatechnik der Gebäude gilt für die ''[[Heizgradtag]]e'' (G, auch Gradtagzahl G<sub>t</sub>, durch das Zeitintervall geteilt) eine Rechnung zwischen einem Innenraumheizziel von 20&nbsp;°C und Tagesmitteltemperatur außen, und zählt nur die Tage oberhalb einer ''Heizgrenze'' bei 15&nbsp;°C (G<sub>15</sub> etwa deutsche VDI&nbsp;2067/DIN&nbsp;4108&nbsp;T6, VDI&nbsp;3807) oder 12&nbsp;°C (G<sub>12</sub> für Österreich, Schweiz, Liechtenstein), oder eine ortsübliche ''Heizperiode''. Analog werden die ''[[Kühlgradstunde]]n'' berechnet.
* In der italienischen DPR&nbsp;412<ref>{{Webarchiv |url=http://clisun.casaccia.enea.it/Dati/Documenti/DecrPR412.doc |text=Art. 1 (z) D.P.R. 26 agosto 1993, n. 412 ''Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10.'' |wayback=20130818145856}} (doc, clisun.casaccia.enea.it)</ref> bezieht man die Wärmesumme als Differenz zu 20&nbsp;°C, die darunterliegenden Temperaturen eingerechnet
* In den USA verwendet das [[National Climatic Data Center|NCDC]] der NASA 65&nbsp;°F (18,3&nbsp;°C) als Basis<ref>James Owenby, Richard Heim, Jr., Michael Burgin, Devoyd Ezell: ''Maps of Annual 1961–1990 Normal Temperature, Precipitation and Degree Days.'' Climatography of the U.S. No. 81 - Supplement # 3 ({{Webarchiv |url=http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/documentlibrary/clim81supp3/clim81.html |text=Online-Artikel mit Karten |wayback=20120801171906}}, lwf.ncdc.noaa.gov)</ref>

Außerdem berechnet man die ''Temperaturanomalie'', indem man die Wärmesumme in Bezug zu den Tageswerten eines geeigneten Vergleichsjahres oder dem langjährigen Mittel rechnet, und dann durch die untersuchte Periodendauer in Tagen dividiert. Diese nach mehreren Schwellwerten zoniert bildet die Basis vieler [[Klimaklassifikation]]en.

Eine schlichte Wärmesumme ohne Differenzbildung (in der sich positive und negative Gradwerte aufheben), geteilt durch die Tage, ist die Mitteltemperatur:
:<math>M = \frac{1}{n} \sum_n  t_\mathrm{i}</math> … [[Arithmetischer Mittelwert]]

<gallery caption="Beispiele (Farben untereinander nicht vergleichbar)">
 Graaddagen-2010.jpg|Niederlande: Diagramm der Gradtage (Bemessung unbekannt, Werte um 3000 Gradtage)
 Toscana gradi giorno.png|Toskana: Summe ''T''<sub>med</sub>−20&nbsp;°C (<1000 bis ≥3000 Gradtage)
 United States Cooling Degree Day map, 1961-1990.jpg|USA: Kühlgradstunden, Basis 65&nbsp;°F (18,3&nbsp;°C, Werte 500 bis 4000 Kühlgradstunden)
 Canicule Europe 2003.jpg|[[Hitzewelle 2003]]: Anomalie Jahr 2003 zum Jahr 2001
 Europe land surface tempature anomaly.jpg|[[Kältewelle 2012]]: Anomalie 25.1.–1.2. (Bezug o.A.)
</gallery>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Degree days maps|Karten von Wärmesummen}}

== Einzelnachweise ==
<references />


{{SORTIERUNG:Warmesumme}}
[[Kategorie:Agrarwissenschaft]]
[[Kategorie:Meteorologische Größe]]
[[Kategorie:Temperaturmessung]]