Klimatologie, Klimageographie

   
 

 Stadtklimatologie

 
   

Makroklima: von den großräumigen Bewegungsvorgängen der Atmosphäre bestimmt: Allg.                        Zirkulation

Mikroklima: von den kleinräumigen Wirkungen der Erdoberfläche geprägt: bodennahe                      Luftschicht

Mesoklima: von Geländeform u. Beschaffenheit der Erdoberfläche geprägt, z.B. Stadtklima
 

Städte bilden Wärmeinseln in ihrem Umland
 

Ursachen städtischer Überwärmung:

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Freisetzung von Gasen u. Partikeln -> Dunstglocke -> Glashauseffekt
anthropogene Wärmeproduktion/-emission (Abwärme), bes. in der Heizperiode
Schaffung künstlicher Oberflächen: Beton, Asphalt u. Stein haben rel. hohe Wärmekapazität u. sehr hohe Wärmeleitfähigkeit, d.h. wärmen sich tagsüber stark auf u. strahlen nachts wieder ab.
Hoher Versiegelungsgrab (gedeckte Kanalisation), kaum Vegetation niedrige Evapotranspiration -> verringerte latente Wärme
Geometrie der städtischen Baukörper-> vergrößerte Oberfläche, Horizonteinengung -> Mehrfachreflexion mit Absorption
geringe Windgeschwindigkeiten-> reduzierte turbulente Luftdurchmischung, erschwert Lufterneuerung
 

weitere Einflüsse aus Luftbewegung:

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durch Objekte des Stadtkörpers eingeschlossene Luftschicht: canopy layer
führt zu Aufwölbung der planetarischen Grenzschicht (100-1500 m)
Untergrundrauigkeit: Reibungseinfluss der Gebäude
Veränderung der Windströmung durch Gebäude: Leewirbel, Düseneffekte, ...
Wirbelbildung in Straßenschluchten bei Quer- u. Schräganströmung
 

Lufthygiene

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Freisetzung von Schadstoffen verändert Zusammensetzung der Luft (Lufthygiene)
besonders kritisch bei stabilen Inversionswetterlagen, treten bes. im Winter auf, häufig in Talkessellagen
troposhärische Ozonbildung (photochemischer Smog)
 

Ursachen der Niederschlagsstruktur:

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Konvektionsprozesse (Wärmeinsel)
Dynamische Turbulenzen (Oberflächenrauigkeit)
Staueffekte, Luftmassenaufstieg am Stadtrand
Kondensationskern (Emissionen)
 

Klimamodifikationen im Bereich von Städten im Vgl. zum Umland:

Sonnenscheindauer
Globalstrahlung
UV-Strahlung Wi
                         So
Jährl. Temp.mittel
Winterminima
Frostperiode
Mittl. Windgeschw.
Windstillen
Böigkeit

- 5-15%
-15-20%
- 30%
- 5%
+ 0,5-1,0 K
+ 1-2,0 K
- 25%
- 20-30%
+ 5-20%
größer
 

Rel. Luftfeuchtigkeit Wi
                                     So
Absolute Luftfeuchte
Kondensationskerne
Nebel Wi
So
Wolkendecke
Jährl. Niederschlag
Schneefall

- 2%
- 8%
gleich
* 10
+ 100%
+ 3%
+ 5-10%
+ 5-10%
- 5%

Auswirkungen auf den Menschen:

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Einfluss auf menschliches Wohlbefinden: Bioklimatologie
Erhöhte sommerliche Schwülebelastung
Belastung durch Abgase und Ozon
Stark verringerte UVA-Strahlung im Winter
Verringerte Sichtweite wegen Partikelanreicherung
Geringer Pollengehalt (Allergiker)
Geringerer Heizenergieverbrauch
Mehr warme Tage/Abende für Straßencafes/Biergärten
 

Planerische Möglichkeiten zur Verbesserung des Stadtklimas

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Frisch- u. Kaltluftproduktionsgebiete anlegen u. schützen: Grünflächen
Luftleitbahnen (Frischluftschneisen) offen halten
Hausbrand-Emissionen verringern durch Fernwärme, Verbess. Isolierung usw.
Kfz-Emissionen durch Ausbau des ÖPNV verringern
Verlagerung abgasintensiver Industrien
Dach-/Fassadenbegrünung von Gebäuden

 

Quellen:
 

Jacobeit, J. (1997): Seminar Stadtklimatologie

Kuttler, Wilhelm (1985): Stadtklima: Struktur und Möglichkeiten zu seiner Verbesserung. In: GR 37 1985 H.5, S. 226-233

VDI-Kommission Reinhaltung der Luft (1988): Stadtklima und Luftreinhaltung: ein wissenschaftliches Handbuch für die Praxis in der Umweltplanung. Berlin, Heidelberg.

     
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