Klimaänderungen in Hamburg

Aus Klimawandel
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Schematische Darstellung der urbanen Atmosphäre

Hamburg hat als Stadtstaat 1,7 Millionen Einwohner, in der Metropolregion Hamburg leben ca. 4,3 Millionen Menschen. Die Metropolregion Hamburg umfasst das Bundesland Hamburg und Teile der Bundesländer Schleswig-Holstein und Niedersachsen.[1]

1 Großräumige Lage

Die Metropolregion Hamburg befindet sich im Grenzbereich zwischen den kalten polaren Gebieten und den warmen Subtropen. In diesem Bereich vermischen außertropische Tiefdruckgebiete polare und subtropische Luftmassen. Durch die für die Breite typische Westwinddrift wandern die Tiefdruckgebiete in Richtung Osten. Die Westwinde stehen unter dem Einfluss des Nordatlantikstroms und der Nordatlantische Oszillation (NAO) und unterliegen unregelmäßigen Schwankungen. Das Wetter in der Metropolregion Hamburg ist daher sehr unbeständig. Die Region steht außerdem unter dem maritimen Einfluss der Nord- und Ostsee. In südöstlicher Richtung verstärken sich die kontinentalen Züge des Klimas. Die Sommer sind mäßig warm und feucht, die Winter durch den Einfluss der NAO mild. Die Jahresmitteltemperatur beträgt für Hamburg 8,8 °C, die mittleren Niederschläge liegen bei 749 mm im Jahr.

2 Hamburger Stadtklima

Trotz der überregionalen Einflüsse und obwohl Hamburg relativ viele Grün- und Wasserflächen besitzt, zeigt es typische Merkmale eines Stadtklimas. So lässt sich in den dichter besiedelten Gebieten wie z.B. in St. Pauli der für größere Städte typische Wärmeinseleffekt feststellen, vor allem weil die sommerliche Wärmeeinstrahlung von den Gebäuden gespeichert und nachts abgegeben wird. Dieser beträgt für Hamburg im Mittel eine um 1,2 °C höhere Temperatur im Vergleich zum Umland, bei den Nachttemperaturen im Sommer sogar 3 °C. Die höheren Temperaturen sind vor allem nachts feststellbar. Nach Sonnenaufgang erwärmt sich das Umland schneller, und erst am Nachmittag ist der Wärmeinseleffekt der Stadt wieder spürbar.

Die städtische Wärmeinsel führt zur Ausbildung typischer Luftmassen über und im Umfeld einer Stadt (siehe Abb.). In der urbanen Hindernisschicht sind die oben benannten Merkmale besonders ausgebildet. In der urbanen Grenzschicht vermischen sich Einflüsse der Stadt wie wärmere Luftmassen und Schmutzpartikel mit der übrigen Atmosphäre. Im Lee der Stadt bildet sich eine ländliche Grenzschicht, die u.a. durch Aerosole (kleine, in der Luft schwebende Partikel) ebenfalls noch unter dem Einfluss der Stadt steht. Im Lee von großen Städten wurden häufig höhere Niederschläge beobachtet als in den übrigen Gebieten. Die Aerosole, die als Kondensationskerne fungieren, begünstigen die Niederschlagsbildung. Außerdem strömen vom Land her Luftmassen in die Wärmeinsel, werden hier erwärmt, steigen auf und kühlen sich wieder ab, wodurch es zur Kondensation kommt.

3 Atmosphärische Zirkulation und Wind

Zirkulationsereignisse über dem Nordatlantik bestimmen in hohem Maße die klimatischen Veränderungen über Europa. Nachweislich gibt es deutliche Zusammenhänge zwischen der NAO und Norddeutschland im Winter. Für den Sommer wurden bis jetzt keine gesicherten Zusammenhänge festgestellt. Bei einem positiven NAO-Index, d.h. bei großen Druckunterschieden im Nordatlantik zwischen dem Azoren-Hoch und dem Island-Tief, bilden sich kräftigere Westwinde, die verstärkt milde Atlantikluft nach Norddeutschland transportieren. In diesem Fall werden in der Metropolregion Hamburg stärkere Winterstürme, aber auch milde Winter mit hoher Feuchtigkeit beobachtet. Bei einem negativen NAO-Index, also bei schwachen Druckunterschieden in Teilen des Nordatlantik, gewinnen Winde aus Osten an Einfluss. Der Osteuropäische Kältehoch dehnt sich aus und sorgt in diesem Fall für die Zufuhr von trockener Kaltluft. Bei Betrachtung des NAO-Indexes fällt auf, dass er von Jahr zu Jahr sehr variabel ist und dass sich kein langfristiger Trend parallel zum Temperaturanstieg in den letzten Jahrzehnten entwickelt hat.

Signifikante Entwicklungen in den Windverhältnissen über die letzten Jahrzehnte können derzeit nicht ermittelt werden. Dies liegt am Mangel an zuverlässigen Messungen des Windes. Nur auf indirektem Weg lässt sich aus Druckdaten ableiten, dass die Windaktivität von Jahr zu Jahr stark variiert. Und über längere Zeiträume betrachtet, machen sich einige ausgeprägt ruhigere und aktivere Jahrzehnte bemerkbar. Über die letzten 100 Jahre ist jedoch kein Windgeschwindigkeitstrend feststellbar.

4 Temperaturveränderungen

Veränderung der Jahresmitteltemperatur in der Metropolregion Hamburg 1901-2007

Zwischen 1891 und 2007 hat sich die Temperatur um 0,07 °C pro Jahrzehnt erhöht. Der Temperaturanstieg beschleunigte sich im Laufe der letzten 100 Jahre deutlich: 1948-2007 betrug die Temperaturerhöhung 0,19 °C/Jahrzehnt, 1978-2007 dagegen schon 0,6 °C pro Jahrzehnt.[2] Letzteres würde auf 100 Jahre umgerechnet eine Erwärmung um 6 °C bedeuten. Nach den Daten der Station Hamburg-Fuhlsbüttel war das Jahrzehnt 1991-2000 mit einem Jahresmittelwert von 9,4 °C mit Abstand das wärmste Jahrzehnt seit 1881.[3] Jahreszeitlich zeigte sich die Temperaturerhöhung über den gesamten Zeitraum vor allem im Herbst und Winter und am wenigsten im Sommer. Während der letzten 30 Jahre gab es jedoch einen bedeutenden Wechsel: Im Herbst wurde die Erwärmung am schwächsten, im Winter dagegen mit 0,9 °C pro Jahrzehnt deutlich am stärksten.

5 Niederschlagsveränderungen

Veränderung der Jahresniederschläge in der Metropolregion Hamburg 1901-2007

In der Metropolregion liegen die mittleren Jahresniederschläge je nach Küstennähe relativ weit auseinander. So fallen an der Nordseeküste in Cuxhaven fast 800 mm Niederschlag im Jahr, in Lüchow, im Südosten der Region, dagegen nur wenig über 500 mm. Auch die Niederschläge haben sich in Hamburg signifikant erhöht. Für den gesamten Zeitraum 1891-2007 betrug die Erhöhung der Jahresniederschläge 0,8 mm/Jahr. Die stärkste Erhöhung gab es im Herbst und Winter, während der Sommer eine leichte Abnahme der Niederschläge zeigte. In den letzten 30 Jahren (1978-2007) erhöhten sich die Niederschläge vor allem im Zeitraum November bis März, aber auch im Juni, während sie sonst im April und im Sommer abnahmen.[2] Grundsätzlich ist die Zunahme im Winter und die Abnahme der Niederschläge im Sommer eine Entwicklung, die durch den anthropogenen Treibhauseffekt nach Modellberechnungen auch in Zukunft für die Region zu erwarten ist. Das deutet darauf hin, dass sich darin bereits der Klimawandel bemerkbar macht.

6 Einzelnachweise

  1. Karte der Metropolregion Hamburg
  2. 2,0 2,1 Schlünzen, K.H., P. Hoffmann, G. Rosenhagen and W. Riecke (2009): Long-term changes and regional differences in temperature and precipitation in the metropolitan area of Hamburg, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc
  3. H. v. Storch, M. Claußen (2009): Klimabericht für die Metropolregion Hamburg (Entwurf), 2.1.5

7 Weblinks

8 Lizenzhinweis

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