In der Schweiz ist die bodennahe Nullgradgrenze seit dem Beginn der Wetteraufzeichnungen vor über 150 Jahren um 200 bis 700 Meter angestiegen, besonders stark im Winter. Seit den 1970er Jahren hat sich der Anstieg beschleunigt, vor allem im Frühling und im Sommer. Der Hauptgrund für diese Entwicklung ist die menschengemachte Klimaerwärmung.
Die Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe ab. Je nach Jahreszeit und Wetterlage ändert sich die Höhe, oberhalb derer die Temperatur unter 0 °C sinkt. Diese als Nullgradgrenze bezeichnete Fläche trennt Luftschichten mit Temperaturen über 0 °C in tieferen Lagen von jenen mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in grösserer Höhe. Die Nullgradgrenze beeinflusst zum Beispiel die Vegetationsentwicklung, die Schnellfallgrenze und den Wasserkreislauf, wodurch sie die Lebensräume von Menschen, Tieren und Pflanzen entscheidend prägt. Das erklärt auch, weshalb die Nullgradgrenze in den Wettervorhersagen im Alpenraum einen festen Platz hat und eine wichtige Rolle im Alltag spielt.
Zwei unterschiedliche Nullgradgrenzen
Es gibt zwei verschiedene Nullgradgrenzen. Die eine wird mittels Wetterballons in der freien Atmosphäre bestimmt, die andere wird aus bodennahen Messungen an Messstationen abgeleitet. In der Wettervorhersage wird die Höhe der Nullgradgrenze der freien Atmosphäre angegeben. Die bodennahe Nullgradgrenze wird zur Analyse der langjährigen Entwicklung herangezogen, da qualitativ hochwertige Daten an Messstationen weit in die Vergangenheit zurück verfügbar sind.
Vor allem im Winterhalbjahr können die bodennahe Temperaturverteilung und damit auch die Nullgradgrenze auf kleinstem Raum stark schwanken. Ein Beispiel dafür sind Nebellagen: Unter der Nebeldecke ist es empfindlich kalt, während über dem Hochnebel die Sonne für angenehme Temperaturen sorgt (Inversion). Während solchen Wettersituationen kann die Nullgradgrenze in den Bergen höher liegen als im nebelbedeckten Mittelland.
Bestimmung der bodennahen Nullgradgrenze
Dass sich die bodennahe Nullgradgrenze exakt auf der Höhe einer Bodenmessstation befindet, ist selten. An den meisten Tagen liegt diese Grenze zwischen einer der Stationen. Deshalb muss die bodennahe Nullgradgrenze aus Messdaten hergeleitet werden.
Einige Messreihen von MeteoSchweiz-Bodenmessstationen verfügen über tägliche Temperaturdaten bis ins Jahr 1864 zurück. Dies ermöglicht präzise Aussagen darüber, wie sich die bodennahe Nullgradgrenze seit dem Beginn der systematischen Aufzeichnungen für grössere Regionen wie die Nord- und Südschweiz entwickelt hat. Dafür werden die Temperaturwerte aller verfügbaren Stationen im betroffenen Gebiet an einem Tag entsprechend ihrer Stationshöhe aufgetragen. Dadurch entsteht für jeden Tag ein Temperaturprofil, woraus sich die tägliche Nullgradgrenze für eine Region herausgelesen lässt. Der Durchschnitt der Nullgradgrenzen über alle Tage in einem Jahr ergibt das Jahresmittel der bodennahen Nullgradgrenze.
Deutlicher Anstieg in allen Monaten
Auswertungen für die Alpennordseite zeigen: Die Nullgradgrenze ist in allen Kalendermonaten im Zeitraum von 1871 bis 2019 deutlich angestiegen. Die Zunahme beträgt meist 300 bis 400 Meter. Kleinere Anstiege von 200 bis 250 Meter wurden im April und September registriert, grössere im Oktober (rund 500 Meter), die grössten mit 600 bis 700 Metern im Dezember und Januar. Lag die Nullgradgrenze zwischen 1871 und 1900 im Winter noch auf der Höhe der grossen Städte Zürich oder Genf, ist sie inzwischen auf der Höhe von Einsiedeln zu finden. Ein anderes Beispiel, das den Anstieg veranschaulicht: Heute erreicht die durchschnittliche Nullgradgrenze im März schon fast eine Höhe wie früher im April.
Die Nullgradgrenze steigt in letzter Zeit schneller an
Der Anstieg der Nullgradgrenze hat sich seit 1970 zum Teil deutlich beschleunigt. Dies gilt vor allem für den Frühling und den Sommer, wo die Nullgradgrenze teilweise um über 100 m pro Jahrzehnt ansteigt. Grund für die steigende Nullgradgrenze ist der menschengemachte Klimawandel. Das aktuelle Klimamittel liegt bereits 2,8 °C über dem vorindustriellen Durchschnitt 1871-1900 (Stand 2024).
Etwas geringerer Anstieg auf der Alpensüdseite
Die Nullgradgrenze auf der Alpensüdseite liegt vor allem im Winter einige hundert Meter höher als auf der Alpennordseite. Der Anstieg ist in den meisten Monaten aber etwas kleiner als im Norden.
Schneearme Winter in Zukunft
Gemäss den Klimaszenarien CH2025 wird die Nullgradgrenze bei einer globalen Erwärmung von 1,5 °C zur vorindustriellen Zeit um weitere 200 Meter ansteigen, was etwas höher als der Höhe von Gstaad auf 1’050 Metern über Meer entspricht. In einer 3-Grad-Welt wird sie um weitere 500 Meter ansteigen, was ungefähr der Höhe von Andermatt auf 1’450 Metern über Meer entspricht. Auch im Sommer wird die Nullgradgrenze deutlich ansteigen und auf den höchsten Alpengipfeln das Schmelzen von Schnee und Eis begünstigen (Weniger Schnee und Kälte).