Häufigkeit und Stärke von Hitzewellen abschätzen: Eine Fallstudie aus Chicago

Urbanisierung und vom Menschen verursachte Klimaveränderungen haben weltweit zu einer Zunahme von Hitzeereignissen geführt. Beispielsweise traf im Juli 2012 eine extreme Hitzewelle die Gegend von Chicago und ließ die Temperaturen auf 40 Grad Celsius (104 Grad Fahrenheit) und darüber explodieren. Chicago ist, wie die meisten Städte, von städtischen Wärmeinseln (UHIs) betroffen, die entstehen, wenn durch Veränderungen der Landbedeckung Räume geschaffen werden, die wärmer sind als ihre Umgebung. Satellitenmessungen können verwendet werden, um Modelle zur Charakterisierung der Intensität von UHIs zu informieren, aber Satellitentechniken haben einige Einschränkungen – neben anderen Nachteilen teure Sensoren und geringe zeitliche Auflösung. Aber die Quantifizierung der Intensität von UHIs könnte Gesundheitsbehörden und Stadtplanern dabei helfen, die Auswirkungen zukünftiger Hitzewellen abzumildern.

In einer neuen Studie haben Chen et al. verwendeten numerische Modellierung und reale Messungen, um die Auswirkungen der Hitzewelle in Chicago auf die Stadt und die umliegende Region zu bewerten. Die Forscher verwendeten das Weather Research and Forecasting (WRF)-Modell des National Center for Atmospheric Research – ein Framework, das häufig sowohl für die Atmosphärenforschung als auch für die Wettervorhersage verwendet wird – zusammen mit dem High-Resolution Land Data Assimilation System, das Informationen über die Bodenfeuchtigkeit hinzufügt WRF.

Die Autoren fanden heraus, dass die Anwendung des Multi-Layer Urban Canopy Model (MLUCM) in WRF die besten Schätzungen der Auswirkungen der Hitzewelle auf Chicago und die umliegenden Gebiete lieferte. Anhand von Daten und Messungen während der Hitzewelle 2012 fanden die Forscher heraus, dass die Tagestemperaturen in städtischen Gebieten während der Hitzewelle etwa 3 Grad Celsius höher waren als üblich, während die Temperaturen auf dem Land etwa 4 Grad Celsius höher waren. Sie schätzten, dass städtische Wärmeinseleffekte dazu führten, dass die Stadttemperaturen um 1,44 Grad Celsius anstiegen – 2,83 Grad Celsius höher als sie es sonst gewesen wären. In städtischen Gebieten erreichte der übermäßige Hitzefaktor (ein statistischer Index zur Darstellung von Hitzestress) 50 Grad Celsius – ein Wert, der wahrscheinlich gesundheitliche Probleme verursacht.

Sowohl städtische als auch ländliche Gebiete erlebten während der Hitzewelle Vor- und Nachteile. Die Stadt bekam wegen der Brise vom Lake Michigan eine kleine Atempause – ein Vorteil, den man in ländlichen Gebieten nicht erlebte –, aber die Nachttemperatur der Stadt blieb immer noch gefährlich heiß. Ländliche Gebiete hingegen profitierten von der hitzemindernden Wirkung der Vegetation. Die Menschen in ländlichen Gebieten sind in der Regel weniger an hohe Temperaturen angepasst und verfügen nicht über die medizinischen Ressourcen der Stadtbewohner, sodass die Landbewohner möglicherweise weniger in der Lage sind, mit den gesundheitlichen Auswirkungen der Hitzewelle fertig zu werden als die Stadtbewohner.

Die Einbeziehung der Vorteile ländlicher Gebiete, wie Vegetation und durchlässige Oberflächen, in städtische Zentren wird dazu beitragen, diese Gebiete in heißen Sommern bewohnbar zu halten. Umgekehrt könnte die Bereitstellung zusätzlicher medizinischer Unterstützung für ländliche Gebiete den Bewohnern helfen, zukünftige Hitzewellen zu überstehen.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.