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Thema 08

Klimadaten Deutschland – Statistische Auswertung der Temperaturentwicklung

Praxisbezug: Der Klimawandel betrifft Wirtschaft (Versicherung, Landwirtschaft, Tourismus) und Gesellschaft. Deutschland ist seit 1881 um ca. 1,7 °C wärmer geworden.

Anforderungen an eure Ausarbeitung

Inhalt
  • Klare Forschungsfrage und kurze Einordnung des Themas.
  • Echte Daten mit Quelle, Abrufdatum, Zeitraum und Stichprobengröße.
  • Mindestens drei statistische Kennwerte mit Rechnung, Bedeutung und Interpretation.
  • Mindestens zwei passende Diagrammarten mit vollständiger Beschriftung und Erklärung der Aussage.
  • Empfohlener Umfang der Ausarbeitung: 4–6 Seiten ohne Deckblatt und Quellenverzeichnis.
Stochastik
  • Mindestens eine Wahrscheinlichkeitsberechnung oder ein begründetes Modell.
  • Bei mehrstufigen Situationen: Baumdiagramm, Pfadregeln oder Vierfeldertafel.
  • Rechnungen, Formeln und Diagramme nicht nur formal einbauen, sondern verständlich erklären: Was wurde berechnet, warum passt die Methode, was bedeutet das Ergebnis?
  • Grenzen der Daten nennen: Stichprobe, Messfehler, Verzerrungen.
Abgabe und Vortrag
  • Abgabe als PDF, maximal 40 MB.
  • Präsentation: 12–15 Minuten, anschließend kurze Rückfragen.
  • Ziel der Präsentation: Die anderen Schülerinnen und Schüler sollen euer Thema danach grundsätzlich verstehen und eure wichtigsten Ergebnisse nachvollziehen können.
  • Ihr müsst alles erklären können, was in eurer Ausarbeitung steht.
  • Ihr bekommt zwei Noten: Ausarbeitung und Präsentation.

Detaillierte Aufgabenstellung

1

Lade vom DWD die Jahresdurchschnittstemperaturen einer deutschen Station der letzten 60 Jahre.

Hinweis: DWD Open Data: opendata.dwd.de → climate_environment → CDC → observations_germany → climate → annual. Wählt eine Station eurer Region.
2

Berechne Mittelwerte, Median und Standardabweichung für drei Zeitabschnitte (1961–1980, 1981–2000, 2001–heute).

Hinweis: Gleitender Mittelwert in Excel: =MITTELWERT(B2:B11) für die 10 Jahre vor jedem Datenpunkt – ergibt eine geglättete Linie.
3

Erstelle ein Liniendiagramm mit gleitendem 10-Jahres-Mittel und ein Box-Plot je Zeitabschnitt.

Hinweis: Hitzetage findet ihr in den DWD-Tabellen als „Anzahl heißer Tage“. Vergleicht den Durchschnitt der 1970er Jahre mit dem der 2010er Jahre.
4

Untersuche „Hitzetage“ (Tage mit max. Temperatur \(\ge 30\,^{\circ}\mathrm{C}\)): Wie hat sich ihre Häufigkeit verändert?

Hinweis: „Jahrhundertsommer“ = Sommer mit Mitteltemperatur, die nur einmal in 100 Jahren erwartet wird. Schaut, wie oft solche Werte zuletzt vorgekommen sind – die „Wahrscheinlichkeit“ steigt.
5

Schätze die Wahrscheinlichkeit eines „Jahrhundertsommers“ heute vs. vor 40 Jahren.

Hinweis: Visualisierung: Liniendiagramm + Trendlinie ist eindeutig. Drei Box-Plots nebeneinander für die drei Zeitabschnitte zeigen die Verschiebung der Verteilung.
Datenquellen: Deutscher Wetterdienst (opendata.dwd.de), Umweltbundesamt, Climate Data Center (CDC).
Schwerpunkte: Mittelwerte/Streuung Box-Plot Trendanalyse

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