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Heatwaves and urban thermal climates in Berlin, Germany

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[Quelle: https://depositonce.tu-berlin.de]

Aufgrund des globalen Klimawandels haben das Auftreten, die Dauer und die Intensität von Hitzewellen zugenommen. Klimaprojektionen zeigen zudem einen weiteren Anstieg in den nächsten Jahrzehnten. Gleichzeitig führt die fortlaufende Verstädterung dazu, dass immer mehr Menschen potentiell von Hitzewellen betroffen sind, da Städte atmosphärische Bedingungen verändern. Das bekannteste Beispiel dafür ist das Phänomen der ‘städtischen Wärmeinsel’ (urban heat island – UHI). Dies beschreibt, dass Städte typischerweise höhere Lufttemperaturen (T) als die umgebenden ländlichen Gebiete aufweisen. Ziele der Arbeit sind die Untersuchung von Hitzewellen und der bodennahen T in Berlin, Deutschland. Dabei spielen die Fragen, wie sich langjährige Mittelwerte und Langzeittrends von Hitzewellencharakteristika verhalten, ob in der Stadt mehr Hitzewellen als in der Umgebung verzeichnet werden, wie die UHI-Intensität (UHII) während Hitzewellen modifiziert wird und wie bodennahe T innerhalb Berlins räumlich differenziert ist, die zentralen Rollen. Die Fragen werden mit Hilfe eines integrativen Ansatzes, der verschiedene bodengestützte Messdaten kombiniert, untersucht. Dazu zählen homogene Klimazeitreihen, Daten hoher Qualität von Stationen, die professionell betrieben werden (professionally- operated weather stations – PRWSs) sowie Daten von Bürgerwetterstationen (citizen weather stations – CWSs). Langzeittrends von Hitzewellencharakteristika zeigen, dass das Auftreten und die Dauer von Hitzewellen seit Ende des 19. Jahrhunderts im Untersuchungsgebiet zugenommen haben. Allerdings zeigen unterschiedliche Hitzewellendefinitionen unterschiedliche Trends. Ein Vergleich zweier Methoden zur Trendberechnung offenbart zudem weitere Unterschiede der Trends. Innerhalb der Stadt werden mehr und längere Hitzewellen als am Stadtrand verzeichnet, wobei dieser Aspekt von der angewendeten Hitzewellendefinition abhängig ist. Um die räumliche Heterogenität von T innerhalb von Städten mit Messdaten zu erfassen, werden dichte Messnetze gebraucht. Eine Möglichkeit, solch hochauflösende Daten zu erhalten, sind CWSs – Stationen, welche von Bürgern aufgestellt und betrieben werden. Um diese Daten zu nutzen, wurde eine automatische Routine entwickelt, welche die Daten eines Typs von CWS über das Internet sammelt, prüft und speichert. Insgesamt zeigt sich, dass CWSs gut in Untersuchungen der städtischen T-Bedingungen angewendet werden können, insbesondere aufgrund ihrer hohen Anzahl und der unterschiedlichen örtlichen Gegebenheiten, in denen sie aufgestellt sind. Da Städte Treiber des Klimawandels sind und selbst atmosphärische Bedingungen verändern, müssen sie an heißen Episoden und andere Klimaextreme mit geeigneten Maßnahmen angepasst werden, um negative Auswirkungen dieser Episoden zu vermindern. Wissenstransfer zwischen Wissenschaft, Anwendung und Politikgestaltung sind in dieser Hinsicht dringend nötig.

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