Alles nur heiße Wüstenluft? Wie entstehen eigentlich Hitzewellen?

Eine Hitzewelle ist eine mehrtägige Periode mit ungewöhnlich hoher thermischer Belastung. In unseren Breiten treten sie häufig im Zusammenhang mit andauernden sommerlichen Hochdrucklagen (Hochdruckgebiet) auf. Eine internationale Definition des Begriffs gibt es allerdings nicht.

Im deutschsprachigen Raum spricht man in der Regel von einer Hitzewelle, wenn drei Tage in Folge ein heißer Tag mit einer Höchsttemperatur von mindestens 30°C erreicht wird. Allerdings werden hierbei nicht andere gesundheitlich relevante Parameter einer Hitzewelle ber��cksichtigt. Neben der Lufttemperatur gehören dazu insbesondere die Luftfeuchte (Schwüle), aber auch Strahlung und Wind.

Wie kommt es zur Hitzewelle?

In Deutschland kommt es im Sommer zu großer Hitze insbesondere dann, wenn tropische Luftmassen herangeführt werden und unter Hochdruckeinfluss gelangen. Heiße Luft, unbehinderte Einstrahlung sowie ein schwacher Wind führen tagsüber zu einem besonders starken Wärmeempfinden. Ist die Luftmasse zusätzlich feucht, wie beim Zustrom maritimer Tropikluft, intensiviert sich die Belastung weiter.

Für extreme Hitzewellen wird meist ein umfangreiches, stationäres Hochdruckgebiet benötigt. Ein typisches Beispiel dafür ist die sog. "Omega-Wetterlage", bei der das Strömungsfeld, das sich bis in eine Höhe von ca. 10 km durchsetzt, sehr stark an den griechischen Großbuchstaben Omega erinnert. Die atlantischen Tiefdruckgebiete werden dabei in weitem Bogen um Mitteleuropa herum geführt.

Tatsächlich spielt für die Hitze aber vor allem das Absinken der Luft in Hochdruckgebieten an Ort und Stelle eine entscheidende Rolle, der sogenannten Subsidenz. Vereinfacht gesagt wird dabei die Luft durch das Absinken mit der starken Sonneneinstrahlung im Sommer vor Ort immer weiter erwärmt. Hintergrund ist, dass wenn Luft absinkt, sie unter höheren Luftdruck gerät, dabei komprimiert wird und pro 100 Höhenmeter um etwa 1 Grad erwärmt wird.

Die aktuelle Hitze

Die extreme Hitze in diesen Tagen von Nordfrankreich, den Britischen Inseln über Benelux bis nach Deutschland mit Temperaturen um oder an die 40°C (Vorhersage Köln) kommt weniger durch die Zufuhr heißer Wüstenluft aus Afrika zustande, sondern vielmehr durch das ausgeprägte Absinken im umfangreichen Hochdruckgebiet. Die Luft wurde dabei adiabatisch erwärmt und ist daher eher eine Nordatlantikluft.

Laut dem Meteorologen Adrian Leyser vom Deutschen Wetterdienst (DWD) waren diese Art von Hitzewellen in letzter Zeit oft die Ursache für die extrem heftigen Hitzewellen mit häufigen Temperaturrekorden. Dies ist auch der Grund, warum hierbei verhältnismäßig wenig Staub (Saharastaub) in der Luft ist. Zudem hätte diese Art als Ursache mittlerweile eine besorgniserregende Häufung erreicht.

Letztlich spielen aber auch noch andere Faktoren eine Rolle für extreme Temperaturen. Ein wichtiger Aspekt ist die Bodenfeuchte, denn wenn der Boden durch eine vorherige Dürreperiode bereits ausgetrocknet ist, wird weniger bis keine Energie für die Verdunstung verbraucht. Die "berühmte" 45 Grad- Vorhersage u.a. für Köln vom 10. Juli 2022 (für den 19. Juli) des GFS-Hauptlaufs beruhte auf der Fehlannahme, dass die Bodenfeuchte bis in 60 cm Tiefe bei 0% liegen würde.

Ein weiterer begünstigender Faktor für hohe Temperaturen sind lokale, geographische Besonderheiten, wie föhniger Wind an Gebirgen. Treffen alle Faktoren zusammen, sind die Bedingungen für neue Temperaturrekorde gegeben. Bedingt durch den fortschreitenden Klimawandel werden Temperaturrekorde zudem immer wahrscheinlicher und häufiger. Aber es bedarf nicht (nur) der heißen Wüstenluft aus Afrika, um in Europa markante Hitzewellen auszulösen!