Die Veränderung des Niederschlags ist eine Folge der Temperaturänderung. Die Temperaturzunahme ermöglicht einen höheren Wasserdampfgehalt der Luft (+7 % bei +1 K). Darüber hinaus wirkt sie sich auf die Zirkulationssysteme der Erde aus, so dass sich Niederschlagsmuster regional ändern können. Allen voran spielt hier die Abschwächung des Jetstreams eine zentrale Rolle, denn durch dessen Abschwächung können Hoch- und Tiefdruckgebiete für lange Zeit an Ort und Stelle verharren und so für Trockenheit aber auch extreme Niederschlagsmengen sorgen. Insgesamt steht einer wärmeren Atmosphäre mehr Wasserdampf und somit mehr Energie und Wassermenge zur Verfügung, so dass Niederschläge extremer sein können.

Generell werden als "Starkniederschlag" Niederschlagsereignisse bezeichnet, bei welchen innerhalb einer kurzen Zeit verhältnismäßig viel Niederschlag fällt. Die Starkniederschlagstage beziehen sich auf das Überschreiten einer bestimmten Tagesniederschlagssumme. Als Indikator wird die jährliche Anzahl der Starkniederschlagstage mit Überschreiten der Tagesniederschlagssummen 10 mm und 20 mm als Gebietsmittel für NRW im Zeitraum 1951 bis heute verwendet.

Damit liegen die hier dargestellten Kenntage deutlich unter den warnwürdigen Niederschlagsmengen nach Einteilung des Deutschen Wetterdienstes, wonach die Warnstufe 3 für einen ergiebigen Dauerregen in 24 Stunden mit 50-80 mm angegeben wird (DWD 2021). Höhere Starkregenintensitäten werden durch die Indikatoren 2.4 Niederschlagsextreme und 2.5 Starkregenereignisse abgedeckt.

Die Gebietsmittel werden aus Flächenkarten des Niederschlags berechnet. Diese basieren auf Stationsmessungen des Deutschen Wetterdienstes und wurden unter Berücksichtigung der Geländetopographie auf ein Raster von 1 km × 1 km interpoliert. Die Zeitreihe wird vom DWD als sogenannte „Regional Averages (Regionale Mittelwerte)“ in jährlicher Auflösung für alle Bundesländer bereitgestellt.

In der Kartenanwendung werden die Flächenkarten für die Starkniederschlagstage >10 mm Tagesniederschlag und >20 mm Tagesniederschlag dargestellt.

Es werden Flächenmittelwerte ausgewertet, um Aussagen für ganz NRW treffen zu können. Starkniederschlagsereignisse treten jedoch meist räumlich stark begrenzt auf. Eine Aussage zur Veränderung der Starkniederschlagsereignisse auf der lokalen Ebene lässt sich aus den Auswertungen der Mittelwerte für NRW daher nicht ableiten. Generell sind die Flächenmittel der Starkniederschlagstage eher für die Erfassung großräumiger, advektiver, also durch horizontale Luftmassenbewegung resultierender, lang andauernder und intensiver Niederschläge geeignet, die in Verbindung mit größeren Frontsystemen stehen. Dies steht im Gegensatz zu konvektiven Niederschlägen, die durch Hebungsprozesse von Luftmassen eher kleinräumiger, aber auch intensiver sein können. Ein Beispiel hierfür sind Gewitterereignisse.

In der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) werden in Nordrhein-Westfalen durchschnittlich 24 Starkniederschlagstage mit mehr als 10 mm Tagesniederschlag pro Jahr gemessen. Tage mit mehr als 20 mm Niederschlag gibt es im Landesmittel aktuell 6 pro Jahr. Im Vergleich zur ersten verfügbaren Klimanormalperiode 1951-1980 ergibt sich eine Zunahme um durchschnittlich einen Tag pro Jahr bei beiden Kenntagen.

Das Jahr mit den meisten Starkniederschlagstagen >10 mm Tagesniederschlag (38 Tage) war das Jahr 2023 (neben 2022 das bisher niederschlagreichste Jahr in der Zeitreihe seit 1881). Mit 10 Tagen >20 mm Tagesniederschlag hatte das Jahr 2002 (Platz Sieben der niederschlagreichsten Jahre) die meisten Tage dieser Kategorie. Besonders wenige Starkniederschlagstage beider Kenntag-Kategorien traten im Jahr 1959 auf, dem bisher trockensten Jahr seit Messbeginn (11 bzw. 2 Tage).

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt.

Die Trendanalyse ergab weder für die Kenntage >10 mm Tagesniederschlag, noch für die Kenntage >20 mm Tagesniederschlag einen signifikanten Trend für die betrachteten drei Zeiträume. Dies ist auf die hohe Schwankungsbreite der Kenntage von Jahr zu Jahr zurückzuführen.