Neue Studie: Ein verborgener Prozess macht die schwüle Hitze möglicherweise noch schlimmer

Angesichts der Klimaerwärmung zeigen Studien immer wieder, wie sich extreme Hitze auf unsere Gesundheit auswirken und das Risiko für hitzebedingte Erkrankungen erhöhen kann. Wissenschaftler gewinnen zudem immer mehr Erkenntnisse über die atmosphärischen Prozesse, die gefährliche Hitze auslösen und verstärken. Eine neue Studie weist auf einen verborgenen Faktor hin, der heiße, feuchte Bedingungen noch verschlimmern könnte.

Die unerwartete Rolle trockener Luft bei der Verschlimmerung schwüler Hitze

Trockene Luft klingt vielleicht nicht gerade nach einer Ursache für drückende Luftfeuchtigkeit. Laut einer neuen Studie in Geophysical Research Letters kann trockene Luft jedoch indirekt dazu führen, dass sich in Bodennähe heißere und feuchtere Bedingungen entwickeln.

Die wichtigste Wechselwirkung findet in der unteren Troposphäre statt, dem untersten Teil der Atmosphäre. Wenn eine Säule warmer, feuchter Luft aufsteigt, vermischt sich ein Teil der umgebenden trockenen Luft durch einen als „Mitreißen“ bezeichneten Prozess mit ihr. Dies führt dazu, dass sich die Aufwindsäule abschwächt und sich in Bodennähe mehr Wärme und Feuchtigkeit ansammeln kann.

Die Ansammlung von Feuchtigkeit und Wärme lässt die Feuchtkugeltemperatur ansteigen. Die Feuchtkugeltemperatur misst sowohl Wärme als auch Luftfeuchtigkeit und zeigt, wie schwer es für den Schweiß ist, den Körper abzukühlen.

Untersuchung der Auswirkungen der Trockenluftbeimischung

Um zu ermitteln, wie wichtig dieser Prozess ist, verglichen die Forscher R. Jha und M. P. Byrne von der University of St. Andrews jahrzehntelange atmosphärische Messdaten mit Klimamodellsimulationen. Sie verwendeten atmosphärische Daten aus den Jahren 1991 bis 2020 sowie Klimamodellsimulationen mit unterschiedlichem Anteil an trockener Luft.

Das Standardmodell lieferte ein ähnliches Ergebnis, doch der Prozentsatz sank von 79 % auf 37,5 %, als die Trockenluftbeimischung weggelassen wurde.

Auch andere Prozesse können zu dieser Anreicherung in Oberflächennähe beitragen. Der große Unterschied zwischen den Simulationen lässt jedoch darauf schließen, dass die Vermischung mit trockener Luft einen wesentlichen Teil des Prozesses ausmacht.

Warum diese Erkenntnis in einem wärmeren Klima von Bedeutung ist

Die Forscher untersuchten zudem ein Szenario mit höheren Meeresoberflächentemperaturen. Unter Berücksichtigung des Mitreißeffekts überschritten die Wärme- und Feuchtigkeitswerte an der Oberfläche an 85 % der untersuchten Standorte die bisherige Obergrenze.

Wenn sich die untere Troposphäre erwärmt, kann sie mehr Wasserdampf aufnehmen, was bedeutet, dass mehr Feuchtigkeit erforderlich ist, bis die Luft gesättigt ist. Dadurch kann sich der austrocknende Effekt auf aufsteigende Luftmassen verstärken, sodass sich darunter zusätzliche Wärme und Feuchtigkeit ansammeln können.

Die Ergebnisse liefern ein weiteres Puzzleteil zum Thema künftige Hitzeextreme. Sie zeigen zudem, warum Temperaturen allein möglicherweise nicht aussagekräftig genug sind, um zu verdeutlichen, wie gefährlich sich ein Sommertag anfühlen kann.