Stadtklima: Beispiel Hamburg
Das Klima in Hamburg ist durch dichte Bebauung, starke Bodenversiegelung, fehlende Vegetation und erhöhte Emissionen im Vergleich zum Umland modifiziert worden. Im Zuge der anhaltenden Modernisierung der Stadt können stadtplanerische Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel erfolgen und Emissionen reduziert werden.
© Michael Fritz
Das Klima in Hamburg, und mutmaßlich auch in anderen norddeutschen Großstädten, ist im Laufe der Zeit durch die zunehmend dichte Bebauung, starke Bodenversiegelung, geringe Vegetation und erhöhte Emissionen im Vergleich zum Umland modifiziert worden. Diese Modifikationen zeigen sich in Form eines sogenannten Wärmeinseleffektes: Im Stadtgebiet von Hamburg ist es im Durchschnitt etwa 0,1°C wärmer als im Umland, mit lokalen Spitzenwerten von 1,2 °C in der Innenstadt. Städtische Wärmeinseln prägen sich besonders in ruhigen sommerlichen Nächten bei klarem Himmel aus. Die erhöhten Nachttemperaturen sind von besonderer Bedeutung, da sie die nächtliche Erholung der Bewohner während einer Hitzeperiode erschweren.
Quelle: Hamburger Klimabericht, Schlünzen et al. 2018
Höhere Temperaturen lassen die Sterblichkeit bei längeren sommerlichen Hitzeperioden ansteigen. So kann beispielsweise eine dreistündige starke Wärmebelastung bei gefühlten 32 °C das Sterblichkeitsrisiko und die Häufigkeit von Krankheitsfällen bei über 64Jährigen mit Atemwegserkrankungen erhöhen, wobei hier auch sozioökonomische Faktoren eine Rolle spielen (siehe Klimawandel in Norddeutschland - Auswirkungen des Klimawandels in der Region - Gesundheit).
Dieser Stadteffekt ändert sich durch den Klimawandel kaum. Jedoch werden Grenzwerte von Temperaturen schneller überschritten, so dass heiße Tage in der Stadt häufiger als im Umland auftreten. Bei zunehmender Austrocknung vermindert sich zudem der Kühleffekt von Grünflächen.
Auch die Niederschlagsverteilung wird durch Städte beeinflusst. So fällt in Hamburg im Lee der Stadt etwa 5–10 % mehr Niederschlag als im übrigen Stadtgebiet. Die leeseitige Niederschlagserhöhung ist im Winter größer. Höhere Temperaturen in der Stadt und ein erhöhter Anteil von Aerosolteilchen können zudem konvektive Prozesse intensivieren. Die Sommerniederschläge, meist in Form von Gewittern, können lokale Überschwemmungen verursachen, da innerhalb kürzester Zeit auf engem Raum mehr Niederschlag fällt, als normalerweise im gesamten Monat zu erwarten ist. Eine Untersuchung langfristiger Änderungen des städtischen Niederschlages zeigt, dass Niederschläge an Luv-Standorten der Stadt mit der Zeit stärker zugenommen haben als an Standorten im Lee. Häufigere Starkniederschläge stellen die städtische Infrastruktur weiterhin vor Herausforderungen, da sie zur Überflutung von Straßen und Häusern oder sogar zum Zusammenbruch der Infrastruktur führen können.
Auch der Wind wird durch städtische Gegebenheiten hinsichtlich Geschwindigkeit und Richtung beeinflusst.
Quelle: Hamburger Klimabericht, Schlünzen et al. 2018
Gebiete mit hoher Bebauungsdichte wie die Hamburger Innenstadt und Bereiche westlich der Alster oder in Harburg bzw. Gebiete mit Waldflächen, z. B. im Norden Hamburgs und die Harburger Berge, weisen geringere Windgeschwindigkeiten auf, während Bereiche mit geringeren Bodenrauigkeiten vor allem entlang der Elbmarschen insgesamt höhere Windgeschwindigkeiten zeigen.