Bodenfrost bildet sich, wenn die Temperatur in Erdbodennähe (gemessen 5 cm über dem Grund) bis zum Gefrierpunkt oder tiefer sinkt. Wenn dies der Fall ist, kann es in der Land- und Forstwirtschaft zu bestimmten Frostschäden kommen. Bodenfrost kann auch auftreten, wenn die Lufttemperatur in 2 m Höhe über 0 °C liegt.
Bodenfrost bedeutet, dass die Temperatur in Erdbodennähe bis zum Gefrierpunkt oder tiefer sinkt. Um dies zu messen, wird ein Temperatursensor etwa 5 cm über dem Boden, in der Regel über Gras, platziert. Der eindeutige visuelle Beweis für Bodenfrost ist die Bildung von Oberflächenreif. Dieser entsteht, wenn sich die Feuchtigkeit der bodennächsten Luftschicht direkt an der kalten Oberfläche niederschlägt und gefriert.
Während sogenannter Strahlungsnächte, wenn also der Himmel klar ist und der Boden ungehindert auskühlen kann, liegt die 5-cm-Temperatur wesentlich tiefer als in 2 Metern Höhe, wo die normale Lufttemperatur ermittelt wird. Der Temperaturunterschied ist umso grösser, je weniger Wolken den Himmel bedecken. In der Regel ist es bodennah bis zu 5 Grad kälter als in 2 Metern Höhe.
Für das Auftreten von starken Bodenfrösten müssen einige Bedingungen erfüllt sein. Am wichtigsten ist das Vorhandensein einer kalten Luftmasse. Diese gelangt in der Regel aus Norden oder Nordosten zu uns:
Weitere Voraussetzungen:
Im Flachland der Alpennordseite muss ab September mit dem ersten herbstlichen Bodenfrost gerechnet werden. An den Messstandorten Genf und Payerne, beide mit langjährigen Messreihen der 5-cm-Temperatur, trat der erste herbstliche Bodenfrost jedoch überwiegends im Oktober auf. Nur in wenigen Jahren liess er bis Anfang November auf sich warten.
Auch in den kürzeren Messreihen ab 1981 ist der erste herbstliche Bodenfrost hauptsächlich ein Oktober-Phänomen. Eine auffallende Ausnahme bildet der Messstandort Bern. Hier wurde der erste herbstliche Bodenfrost überwiegend im September und vereinzelt bereits Ende August beobachtet.
Im Flachland der Alpensüdseite ist in der zweiten Hälfte Oktober mit dem ersten Bodenfrost zu rechnen. Am Messstandort Lugano trat der erste herbstliche Bodenfrost meist erst im November oder im Dezember auf.
Tagesminima von -6 Grad auf 5 cm gemessen sind im Mittelland im Monat April keine Seltenheit, hie und da sank die Temperatur sogar unter die -10 Grad-Marke.
Im Durchschnitt haben wir zwischen dem 1. und 15. April zwischen einem und zwei deutlichen Frösten (Temperatur in 5 cm Bodenhöhe unter -4°) pro Jahr. Diese Fröste können dann je nach dem Stand der Vegetation mehr oder weniger gefährlich sein. In den letzten Jahren gab es für Landwirte, Winzer und Gemüsebauern in unserem Land drei schwere Fröste, nämlich am 7. April 2015, am 20. April 2017 und am 7. April 2021.
Sogar im Mai sind starke Bodenfröste möglich. So konnte am 1. Mai 1984 in Tänikon auf 5 cm ein Tiefstwert von -6.5 Grad gemessen werden, in Kloten sank die Temperatur sogar noch am 7. Mai 2019 auf -5.2 Grad.
Nicht wesentlich anders ist die Situation in Muldenlagen auf der Alpensüdseite, so in Stabio. Auch dort sank die 5-cm-Temperatur in der Vergangenheit im April oft unter -6 Grad ab und noch am 9. Mai 1997 wurden -3.9 Grad festgestellt.
Leichte Bodenfröste können in den Niederungen besonders in Muldenlagen noch im Juni vorkommen, oberhalb 1000 Meter kann die 5-cm-Temperatur vielerorts auch im Hochsommer knapp unter den Gefrierpunkt sinken.
In klaren Nächsten können in den Ebenen/Tälern Kaltluftseen entstehen mit um einige Grad tiefere Temperaturen. Aus diesem Grund befinden sich die meisten Aprikosenplantagen im Wallis erhöht an den Hängen.
Die Sprinkleranlage ist ein wirksames Mittel zur Frostbekämpfung, wenn der Frost nicht zu stark ist. Sie wird vor allem bei Obstbäumen und einigen bodennahen Kulturen eingesetzt. Entgegen der landläufigen Meinung sind es nicht die isolierenden Eigenschaften von Eis, die hier zum Tragen kommen, sondern die Eigenschaft von Wasser (H2O), wenn es gefriert. Das Wasser gibt beim Phasenwechsel von flüssig zu fest Wärme ab. Ein Gramm Wasser erzeugt beim Gefrieren 333 J oder 80 cal. Ein Großteil dieser Energie wird in die Atmosphäre abgegeben, aber was übrigbleibt, reicht aus, um das Pflanzenorgan auf einer Temperatur von etwa 0° zu halten und es somit auf einer erträglichen Temperatur zu halten. Damit dieser Prozess während einer Frostnacht anhält, muss jedoch ständig flüssiges Wasser zugeführt werden, da die Temperatur von 0° nur gehalten werden kann, wenn sich Eis bildet.
Ein weiteres Mittel zur Bekämpfung ist sind Heizstrahler oder Paraffinkerzen. Einige Obstbäume sind nämlich empfindlicher und können unter dem Gewicht des Eises brechen. Dann werden Kerzen verwendet, die in der Nähe der Bäume im Obstgarten verteilt werden. Es wäre utopisch zu glauben, dass Kerzen die Luft in der Umgebung erwärmen können: Sie sind trotzdem eine Gegenstrahlung und verhindern so, dass die Pflanzen nicht zu stark abkühlen.
Besonders im Frühling kann Bodenfrost in der Landwirtschaft und im Gartenbau zu Frostschäden führen. MeteoSchweiz warnt deshalb vom 15. März bis zum 31. Oktober vor erwartetem Bodenfrost. Die Warnungen gelten für tiefe Lagen unter 600 m.
Dabei wird folgende Terminologie verwendet:
Natürlich tritt Bodenfrost auch im Winterhalbjahr auf. Da Bodenfrost in dieser Jahreszeit nicht aussergewöhnlich ist und sich die Vegetation in der Winterruhe befindet, erübrigt sich eine Warnung.
Bodenfrost kann Schäden an Pflanzen verursachen und die Bauwirtschaft behindern. Entscheidend sind die Temperatur in der Nacht, die Bewölkung und der Wind.
Folgende Schutzmassnahmen können Frostschäden begrenzen: