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Heisse Tage, gefolgt von heissen Nächten, ohne dass es dazwischen zu einer Abkühlung kommt, könnten gegen Ende des 21. Jahrhunderts zur neuen Norm werden. Forschende des Geographischen Instituts haben die Häufigkeit, Intensität und Dauer solcher Extremereignisse für fünf Schweizer Städte analysiert.
Der Klimawandel führt dazu, dass extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, Überschwemmungen und Dürren häufiger und intensiver auftreten. Die heissen Sommer der letzten Jahre hatten bereits schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, vor allem in den Städten, aufgrund des Hitzestaus am Tag und der fehlenden Abkühlung in der Nacht. Solche gleichzeitig auftretenden extremen Hitzeperioden am Tag (mit Temperaturen von 28 bis 35 Grad) und in der Nacht (mit Temperaturen von 15 bis 20 Grad) sind für die Gesundheit bedenklicher als einzelne heisse Tage oder heisse Nächte. Zudem werden diese in den Schweizer Städten in Zukunft länger andauern und häufiger auftreten, wie eine Studie der UZH zeigt.
Forscherinnen und Forscher des Geographischen Instituts der UZH, der Universität Fribourg und der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL haben untersucht, wie sich verschiedene Zukunftsszenarien auf die Häufigkeit und Intensität von gleichzeitig auftretenden heissen Tages- und Nachtextremen in den fünf Schweizer Städten Basel, Bern, Genf, Lugano und Zürich auswirken. Sie gehen davon aus, dass extreme Hitzewellen, die die Tages- und Nachttemperaturen der Vergangenheit übersteigen, bis zum Ende des Jahrhunderts in allen Schweizer Städten um das bis zu 7,8-fache zunehmen und die entsprechenden Ereignisse um das bis zu 5,3-fache länger werden könnten. «Unsere Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit für Schweizer Städte, sich an extreme Hitzewellen anzupassen, indem sie die Erwärmung am Tag reduzieren, die Kühlung in der Nacht verbessern und die Widerstandsfähigkeit der Bevölkerung gegenüber schwereren Hitzewellen stärken», sagt Erstautor Saeid Ashraf Vaghefi.
In ihrer Studie legten die Forschenden drei Messgrössen zur Analyse von Hitzewellen fest: a) die jährliche Anzahl der gleichzeitig auftretenden heissen Tage und Nächte, bei denen der Schwellenwert sowohl für den Tag als auch für die Nacht überschritten wird, b) die jährliche Häufigkeit solcher Ereignisse, bei denen der Schwellenwert an mindestens zwei Tagen in Folge überschritten wird, und c) die tatsächliche Dauer der entsprechenden Ereignisse. Diese Messgrössen wurden mit drei Emissionsszenarien – niedrig, moderat und hoch – kombiniert und an drei Zeiträume von je dreissig Jahren angepasst: die Vergangenheit (1980–2020), die nahe Zukunft (2020–2050) und die ferne Zukunft (2070–2100).
Die Ergebnisse zeigen, dass die Zahl der Hitzetage und -nächte in allen Städten signifikant ansteigt, jedoch in den Städten auf niedrigeren Breitengraden stärker ausgeprägt ist: Der höchste Anstieg – jeweils pro Dekade gerechnet – ist in Lugano mit 65,8 Tagen in der Vergangenheit, 110 Tagen in der nahen Zukunft und 371 Tagen in der fernen Zukunft zu verzeichnen, gefolgt von Genf mit 48 Tagen in der Vergangenheit, 108 Tagen in der nahen Zukunft und 362 Tagen in der fernen Zukunft. Immer noch signifikant, aber weniger ausgeprägt sind die Zunahmen in Basel (48 / 74 / 217 Tage), Bern (15 / 44 / 213 Tage) und Zürich (14 / 50 / 217 Tage).
«In unserer Studie prognostizieren wir, dass die zusammengesetzten heissen Tages- und Nachtextreme in allen Städten und unter allen Emissionsszenarien wahrscheinlicher und intensiver werden, aber besonders signifikant unter Szenarien mit hohen Emissionen und nach den 2050er Jahren», fasst Vaghefi zusammen. «Ein heisser Tag, auf den eine heisse Nacht folgt, ohne dass der Mensch sich erholen kann, könnte gegen Ende des Jahrhunderts zur neuen Norm werden. Daher empfehlen wir politischen Entscheidungsträgern und Interessengruppen, eine systematische Analyse der Optionen durchzuführen, bevor Anpassungen an solche Extremereignisse umgesetzt werden.»
In einem laufenden Projekt untersuchen die UZH-Forscher, wie verschiedene Anpassungsmassnahmen wie die Erhöhung der Vegetationsdichte, die bessere Nutzung bestehender Gewässer, die Reduktion der anthropogenen Wärme durch den Einsatz grüner und erneuerbarer Energien und die Veränderung der Aktivitätszeiten im Freien die Schwellenwerte der verschiedenen Treiber von Extremereignisse beeinflussen.
Saeid Ashraf Vaghefi, Veruska Muccione, Raphael Neukom, Christian Huggel, Nadine Salzmann. Future trends in compound concurrent heat extremes in Swiss cities – An assessment considering deep uncertainty and climate adaptation options. Weather and Climate Extremes. 27 August 2022. DOI: 10.1016/j.wace.2022.100501
Bild: istock.com/JaCZhou
