Enhanced thermal load in urban areas through climate change using the example of Aachen (Germany)

  • Thermische Belastung in Stadtgebieten im Zuge des Klimawandels am Beispiel der Stadt Aachen (Deutschland)

Neumann, Mareike; Schneider, Christoph (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2014)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2014

Kurzfassung

Vorliegende Arbeit befasst sich mit den Temperaturmustern innerhalb der Stadt Aachen und der Identifizierung potenziell thermisch belasteter Gebiete. Temperaturmessungen, die bei mobilen Messkampagnen erhoben wurden, dienen als Eingangsparameter für ein statistisches Regressionsmodell mittels dessen die Temperaturverteilung in der Stadt Aachen simuliert wird. Signifikante Korrelationen ergeben sich zwischen Lufttemperatur und der Geländehöhe, Gebäudedichte, dem Versiegelungsgrad, und den Wald- und Grünflächenanteilen. Die Analyse für die Monate Mai-September zeigt, dass Industriegebiete mit einem hohen Versiegelungsgrad die höchsten Temperaturen am Tag aufweisen, während dicht bebaute Gebiete in der Innenstadt vor allem abends und nachts hohe Lufttemperaturen begünstigen. Der Vergleich mit Oberflächenstrahlungstemperaturen zeigt eine gute Übereinstimmung der räumlichen Temperaturmuster in weiten Teilen des Stadtgebietes. Daraus lässt sich schließen, dass Oberflächentemperaturen sehr wohl wertvolle Informationen hinsichtlich der Lufttemperatur liefern, auch wenn sie in bestimmten Fällen stark voneinander abweichen können. Ein Multi-Modellensemble regionaler Klimaprojektionen (A1B-Szenario; REMO, COSMO-CLM, WETTREG, STARII) für die Sommermonate Juni, Juli und August wird ausgewertet, um ein mögliches Klimawandelsignal für die meteorologischen Größen Temperatur und Niederschlag bis Ende des Jahrhunderts ausfindig zu machen. Der gesundheitlichen Relevanz hoher Temperaturen in Verbindung mit hoher Luftfeuchtigkeit wird dabei durch die Anwendung der Äquivalenttemperatur als Indikator für Hitzebelastung und zur Identifizierung von Hitzewellen Rechnung getragen. Basierend auf den Medianrealisationen der Modellläufe wird von einer Temperaturzunahme um 3-4 K -einhergehend mit einer stärkeren Streuung der Temperaturen- ausgegangen, was zu häufigeren und länger andauernden Hitzewellen führt. Eine Veränderung bezüglich der Hitzewellen-Intensität konnte nicht festgestellt werden. Abnehmende sommer-liche Niederschläge und ein vermehrtes und längeres Auftreten von Trockenperioden können zudem zu Ernteeinbußen und zunehmendem Bedarf an künstlicher Bewässerung führen. Die Hitzewellen, die zwischen 1971 und 2000 identifiziert wurden, traten bei gemischten und meridionalen Zirkulationstypen auf. Die Modelldaten geben Hinweise darauf, dass in Zukunft diese Wetterlagen mit einem Hoch über Mitteleuropa und Ostwetterlagen auf Kosten zonaler Zirkulationsmuster zunehmen, was ein weiteres Indiz für vermehrte Hitzebelastung in der Zukunft ist.

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