Zwei Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich entschlüsseln das komplexe Zusammenspiel hinter der Entstehung von Hitzewellen. Damit sollen diese besser vorausgesagt werden können. Die Resultate wurden am Montag im Fachblatt «Nature Geoscience» veröffentlicht.
Hitzewellen werden durch drei Prozesse verursacht: Luft kann direkt über von einer heissen Land- oder Meeresoberfläche erwärmt werden (diabatische Erwärmung), sie kann aus wärmeren Regionen, beispielsweise der Sahara, transportiert werden (Advektion), oder sie kann sich erhitzen, weil sich der Luftdruck ändert, die Luft zusammengepresst wird (adiabatische Erwärmung).
Diese Prozesse sind längst bekannt. In der Fachwelt wird aber diskutiert, wie wichtig jeder dieser drei Prozesse ist – und welcher letztlich entscheidet, ob es eine Hitzewelle gibt oder nicht.
250 Millionen Luftpakete analysiert
«Es ist wichtig zu verstehen, wie gross die Anteile der einzelnen Mechanismen sind. Denn nur so lässt sich abschätzen, wie verlässlich die Projektionen der Klimamodelle sind», liess sich Atmosphärenphysiker Matthias Röthlisberger in einer Mitteilung der ETH Zürich vom Montag zitieren. Zusammen mit seinem Kollegen Lukas Papritz analysierte er 250 Millionen Luftpakete von 1979 bis 2020.
Die Antwort auf die Frage, welcher Prozess denn der wichtigste ist, fiel aber je nach Region verschieden aus: Advektion über Ozeanen mittlerer Breiten, adiabatische Erwärmung in der Nähe von Gebirgen und über subtropischen Ozeanen und diabatische Erwärmung über tropischen und subtropischen Kontinenten.
Für Hitzewellen in Zentraleuropa heisst das, dass heisse Sahara-Luft häufig nur einen indirekten Einfluss hat. Wenn heisse Luft von Afrika nach Europa gelangt, verdrängt sie meistens nicht die kühlere Luft am Boden, sondern gleitet über diese hinweg. «Die Sahara-Luft erwärmt also nicht die unteren, sondern die mittleren und oberen Schichten der Atmosphäre», erklärte Papritz.
Und weiter: «Die heisse Luft am Boden kommt hingegen meistens vom Atlantik her zu uns und wird dann hier durch das Aufheizen am Boden und Kompression erhitzt.» Dennoch spielt die Sahara-Luft eine wichtige Rolle: Weil sie die höheren Schichten aufheizt, entstehen trotz der bodennahen Erwärmung keine Gewitter, die für die dringend erhoffte Abkühlung sorgen würden. (SDA)