Dies ist eine Artikelserie, die Hitzewellen aus allen Blickwinkeln beleuchtet und ihre Ursachen, Folgen und wissenschaftlichen Hintergründe untersucht. Die Serie besteht aus acht Teilen:
- Einführung
- Hitzewellen-Muster
- Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
- Auswirkungen auf städtische Gebiete
- Extreme Hitze im Jahr 2024
- Sind Hitzewellen mit dem Klimawandel verbunden?
- Anpassung an häufigere extreme Hitzeperioden
- Temperatur, gefühlte Temperatur und Hitzeindizes
Synoptische Muster typischer Hitzewellen
Kürzere Hitzewellen-Episoden, die ein bis drei Tage andauern, entstehen häufig durch die Advektion (Zuströmung) sehr warmer Luft aus niedrigeren Breiten – im Fall Europas oft aus der Sahara. Unter sonnigen Bedingungen erwärmt sich diese Luft zusätzlich über dem aufgeheizten Festland, was zu einem weiteren Temperaturanstieg führt.
Die Advektion sehr warmer Luft war die Ursache für die Hitzewelle, die Mitte Juli 2022 Teile Westeuropas heimsuchte. Im Vereinigten Königreich wurde mit 40,3 °C ein neuer Temperaturrekord aufgestellt – 1,5 °C höher als der bisherige Rekord. In Frankreich wurden Temperaturen über 40 °C, in Spanien 45 °C und in Portugal sogar 46 °C gemessen. Während des außergewöhnlich heißen Sommers 2022 forderte die extreme Hitze europaweit über 60.000 Todesopfer.
Langanhaltende Hitzewellen hingegen sind häufig das Ergebnis eines stabilen und großräumigen Hochdruckgebiets – auch Hitzekuppel genannt. Die absinkende Luft im Zentrum des Hochs unterdrückt den Aufstieg warmer Luft von der Oberfläche. Zusätzlich erwärmt sich die absinkende Luft adiabatisch (durch Druckzunahme), was die Temperaturen in Bodennähe weiter steigen lässt. Aufgrund fehlender vertikaler Luftbewegung bilden sich kaum Wolken, sodass mehr Sonneneinstrahlung auf den Boden trifft – dieser heizt sich weiter auf, was langanhaltende Hitzeperioden verstärken kann.
Häufig bildet sich eine Hitzekuppel dort, wo sich Jetstreams der oberen Luftschichten in Richtung der Polarregionen bewegen. Auch absinkende Luft aus Gebirgsregionen kann durch adiabatische Erwärmung zur Bildung beitragen.
Ein eindrucksvolles Beispiel einer solchen Hitzekuppel ist die neun Tage andauernde Hitzewelle in Westkanada und im Nordwesten der USA Ende Juni bis Anfang Juli 2021. In vielen Orten wurden Temperaturen über 40 °C gemessen. Am 29. Juni erreichte die kanadische Stadt Lytton einen neuen nationalen Rekord von 49,6 °C – am Folgetag wurde die Stadt durch ein großflächiges Feuer zerstört, das durch die ausgetrocknete Vegetation und die extreme Hitze begünstigt wurde. Die Hitzewelle hatte katastrophale Folgen: über 1.400 Todesopfer, großflächige Waldbrände und massive Luftverschmutzung durch Rauch.
Auftreten von Hitzewellen
Eine Analyse von Extremhitzedaten der letzten 65 Jahre zeigt, dass Hitzewellen deutlich häufiger auftreten – insbesondere in den letzten fünf Jahren (Studie 2024). Zu den am stärksten betroffenen Regionen gehören Europa, das dicht besiedelte Zentralchina, Japan, Korea, die arabische Halbinsel, Ost- und Südaustralien sowie vereinzelte Teile Afrikas. Weitere betroffene Gebiete sind das nördliche Kanada und seine arktischen Inseln, Nordgrönland, der südliche Rand Südamerikas, Teile Sibiriens und in gewissem Umfang auch Texas und New Mexico. Regionen, in denen sich Hitzewellen schneller verstärken als anderswo, werden als so genannte Hitzewellen-Hotspots bezeichnet.
Eine mögliche Erklärung dafür, warum in bestimmten Regionen immer wieder Hitzewellen auftreten, ist eine Hypothese, die auf dem Verhalten des Jetstreams und der Rossby-Wellen innerhalb der globalen atmosphärischen Zirkulation basiert.
Eine detaillierte Analyse von Klimadaten von 1979 bis 2018 zeigt, dass sich Rossby-Wellen mit Wellenzahl 5 und 7 stabil und räumlich organisiert ausbilden können – und das immer wieder über denselben Regionen. Diese stationären Wellenmuster können über Wochen bestehen und blockierende Hochdruckgebiete an der Oberfläche erzeugen. Andere Wellenarten zeigen dieses Verhalten nicht.
Welle-5-Muster bringen oft stabile Wetterlagen über Nordamerika, Ostasien und Osteuropa, während sich Welle-7-Muster eher auf das westliche und zentrale Nordamerika, Westeuropa und Westasien konzentrieren. In beiden Fällen wird warme Luft nach Norden transportiert, was zu anhaltend hohen Temperaturen, Dürre und extremen Hitzewellen führen kann.
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Dieser Artikel basiert teilweise auf einer Originalarbeit von Jaroslava Sochorova (Windy.com), die von meteoblue bearbeitet und angepasst wurde.
