Pflanzen reagieren mit dem Blattaustrieb, dem Blühbeginn oder dem Blattfall auf Klimaparameter und deren Entwicklung im Jahresverlauf. Infolge des Klimawandels lassen sich auch in Hamburg Verschiebungen phänologischer Phasen feststellen.
Der Vegetationsbeginn sowie das Vegetationsende werden auf der Grundlage jährlicher Temperatursummen berechnet, der Beginn der Apfelblüte basiert auf phänologischen Beobachtungsdaten. Zur Bildung der Temperatursummen werden die positiven Tagesmitteltemperaturen ab einem festgelegten Starttag im Jahr addiert. Die Vegetationsperiode beginnt bzw. endet an demjenigen Tag, an dem die Temperatursumme einen bestimmten Schwellenwert über- bzw. unterschreitet.
Geprägt von den jahresspezifischen Witterungsverläufen und Temperaturen in Hamburg unterliegen die Zeitreihen deutlichen Schwankungen. Die Unterschiede zwischen den Jahren betragen teils über einen Monat. Allerdings zeigen vor allem die gleitenden 11-Jahres-Mittel statistisch signifikante Trends zu einem früheren Vegetationsbeginn und einem späteren Vegetationsende und damit auch zu einer Verlängerung der Vegetationsperiode im Zeitraum von 1951 bis 2024. Ursächlich für diese Entwicklung sind steigende Tagesmitteltemperaturen im Frühjahr und Herbst. Während die Apfelblüte, die den Beginn des phänologischen Vollfrühlings markiert, zunächst noch zu einem späteren Eintreten tendierte, kehrte sich diese Entwicklung in den 1980er Jahren um und folgt seither ebenfalls einem fallenden Trend. Der bisher früheste Vegetationsbeginn in Hamburg wurde im Jahr 1990 verzeichnet, die früheste Apfelblüte im Jahr 2022. Das späteste Vegetationsende fiel in das Jahr 2006. Die bisher längste errechnete Vegetationsperiode dauerte 233 Tage (2014), die kürzeste 183 Tage (1958).
Die Verschiebung der phänologischen Phasen und die Verlängerung der Vegetationsperiode wirken sich maßgeblich auf die landwirtschaftliche Produktion, den Obstbau und die Forstwirtschaft aus. Je nach angebauter Kultur entstehen neue Potenziale, aber auch Herausforderungen und Risiken. Eine frühe Blüte erhöht im Obstbau beispielsweise die Gefahr von Spätfrostschäden und kann zur Sicherung der Ernte eine Frostschutzberegnung notwendig machen (s. Indikator Ertragsschwankungen beim Baumobst). Auch aus ökologischer Sicht sind die phänologischen Verschiebungen bedeutsam. Sie können beispielsweise dazu führen, dass früher entwickelte Blüten nicht bestäubt werden, weil die dafür zuständigen Insekten noch nicht geschlüpft sind.
