Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Absinkende Luftpakete mitverantwortlich für Hitzewellen

08.11.2019

Die Ursachen extremer Hitzeperioden sind Thema des Projekts „Klimawandel und Extremereignisse (ClimXtreme)“, an dem Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beteiligt sind. Sie untersuchen die Wetter- und Klimaprozesse in der Troposphäre, also in bis zu zehn Kilometern Höhe. Als möglichen Grund für Hitzewellen haben sie vom Atlantik kommende Luftpakete identifiziert, die sich beim Absinken erwärmen. Ziel von ClimXtreme ist es, entsprechende Frühwarnsysteme zu entwickeln. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt.

„Wir müssen damit rechnen, dass Hitzewellen durch die globale Klimaerwärmung künftig noch häufiger auftreten und intensiver ausfallen“, sagt Professor Andreas Fink vom KIT. Der Meteorologe forscht am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Department Troposphärenforschung (IMK-TRO) des KIT daran, die Vorhersagbarkeit von Hitzewellen zu verbessern.


Im Projekt ClimXtreme gehen Forscherinnen und Forscher den möglichen Ursachen von Hitzewellen nach.

(Foto: Gabi Zachmann, KIT)

„Als Hitzewellen bezeichnen wir Perioden mit mindestens drei aufeinanderfolgenden Hitzetagen.“ Bereits 2003, 2018 und auch in diesem Sommer seien die Auswirkungen der Hitzewellen in Mitteleuropa deutlich spürbar gewesen.

Die hohen Temperaturen und die damit einhergehende Trockenheit machten nicht nur der Natur, zum Beispiel in Form von Waldbränden und Baumsterben, sondern auch den Menschen erheblich zu schaffen. Gesundheitliche Beeinträchtigungen und eine verminderte Lebensqualität seien die negativen Folgen.

Hitzewellen der nächsten Jahrzehnte bisher unterschätzt?

Bei den Forscherinnen und Forschern des KIT steht im Projekt ClimXtreme die Frage im Mittelpunkt, inwieweit die Intensität zukünftiger Hitzewellen wissenschaftlich bislang unterschätzt wurde. Sie untersuchen deshalb, ob und wie weit Hitzeperioden die Erwartungen noch übertreffen werden.

Gingen Klimaforscherinnen und -forscher bislang davon aus, dass heiße Luftmassen aus der Sahara die primäre Ursache für extreme Temperaturwerte seien, zeigen die Ergebnisse des aktuellen Projekts, dass andere atmosphärische Faktoren eine weitaus größere Bedeutung haben als bisher angenommen.

Im Teilprojekt DynProHeat von ClimXtreme analysieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT Hitzewellen unter einem bislang relativ unerforschten Aspekt. „Unsere Untersuchungen ergaben, dass es für Hitzewellen neben heißer Luft aus dem Süden in Verbindung mit lokal stark ausgetrockneten Böden, noch weitere Gründe gibt“, so Andreas Fink.

Diese sehen er und sein Kollege Professor Joaquim G. Pinto vor allem in Luftpaketen, die vom Atlantik kommen und in einem Sommerhochdruckgebiet über Deutschland aus Höhen von drei bis fünf Kilometern rasch bis in Bodennähe absinken. „Diese Luftpakete werden dabei durch den höheren Luftdruck komprimiert und erwärmen sich“, sagt Fink und nennt als Beispiel eine Luftpumpe, bei der ebenfalls Luft mittels Druck erwärmt wird.

„Bei anderen Luftpaketen erfolgt dieser Absink- und Erwärmungsprozess einige Tage vorher südlich oder östlich von Deutschland. Diese Luftpakete werden in der Folge im Hochdruckgebiet bodennah nach Deutschland geführt und erwärmen sich dabei durch die starke tägliche Sonneneinstrahlung weiter.“

Der Weg, den ein solches Luftpaket zurücklege, lasse sich mit meteorologischen Diagnoseverfahren und verbesserten Daten immer genauer nachverfolgen.

Ziel: Bessere Prognosen von Hitzewellen

„Da die Klimaforschung diese Erwärmungsmechanismen bisher weitgehend außer Acht gelassen hat, erhoffen wir uns, dass durch deren Studium sowohl eine Verbesserung der Prognose von Hitzewellen in Wettervorhersagen für bis zu drei Wochen als auch eine genauere Projektion der extremsten Hitzewellen der nächsten Jahrzehnte möglich wird“, so Fink.

Mit den neuen Erkenntnissen in letztgenannter Hinsicht erhöhe sich auch der Druck auf die Stadtplaner in Deutschland. „Langfristig ist eine ‚hitzeresistente‘ Stadtplanung unumgänglich“, sagt er. Dies betreffe zum Beispiel das Offenhalten von Ventilationsschneisen in der Bebauung und mehr kühlendes Stadt- und Dachgrün.

Selbst weiße Hausfassaden, wie zum Beispiel aus Griechenland bekannt, seien denkbare Maßnahmen zur Abmilderung der stärksten Hitzeetage der Zukunft, so der Klimaforscher.

Details zum KIT-Zentrum Klima und Umwelt: http://www.klima-umwelt.kit.edu

Bildunterschrift: Im Projekt ClimXtreme gehen Forscherinnen und Forscher den möglichen Ursachen von Hitzewellen nach (Foto: Gabi Zachmann, KIT)

Weiterer Kontakt:
Sarah Werner, Redakteurin/Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-21170, E-Mail: sarah.werner@kit.edu

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 25 100 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.sek.kit.edu/presse.php

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Sarah Werner, Redakteurin/Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-21170, E-Mail: sarah.werner@kit.edu
http://www.klima-umwelt.kit.edu

Weitere Informationen:

http://www.sek.kit.edu/presse.php
http://sarah.werner@kit.edu

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Eiserner Klimaschutz
07.11.2019 | Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH

nachricht Thüringer Innovationszentrum Mobilität erforscht Umweltbelastung im Straßenverkehr der Zukunft
05.11.2019 | Technische Universität Ilmenau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: REANIMA - für ein neues Paradigma der Herzregeneration

Endogene Mechanismen der Geweberegeneration sind ein innovativer Forschungsansatz, um Herzmuskelschäden zu begegnen. Ihnen widmet sich das internationale REANIMA-Projekt, an dem zwölf europäische Forschungszentren beteiligt sind. Das am CNIC (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares) in Madrid koordinierte Projekt startet im Januar 2020 und wird von der Europäischen Kommission mit 8 Millionen Euro über fünf Jahre gefördert.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen weltweit die meisten Todesfälle. Herzinsuffizienz ist geradezu eine Epidemie, die neben der persönlichen Belastung mit...

Im Focus: Göttinger Chemiker weisen kleinstmögliche Eiskristalle nach

Temperaturabhängig gefriert Wasser zu Eis und umgekehrt. Dieser Vorgang, in der Wissenschaft als Phasenübergang bezeichnet, ist im Alltag gut bekannt. Um aber ein stabiles Gitter für Eiskristalle zu erreichen, ist eine Mindestanzahl an Molekülen nötig, ansonsten ist das Konstrukt instabil. Bisher konnte dieser Wert nur grob geschätzt werden. Einem deutsch-amerikanischen Forschungsteam unter Leitung des Chemikers Prof. Dr. Thomas Zeuch vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Göttingen ist es nun gelungen, die Größe kleinstmöglicher Eiskristalle genau zu bestimmen. Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science erschienen.

Knapp 100 Wassermoleküle sind nötig, um einen Eiskristall in seiner kleinstmöglichen Ausprägung zu formen. Nachweisen konnten die Wissenschaftler zudem, dass...

Im Focus: Verzerrte Atome

Mit zwei Experimenten am Freie-Elektronen-Laser FLASH in Hamburg gelang es einer Forschergruppe unter Führung von Physikern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg, starke nichtlineare Wechselwirkungen ultrakurzer extrem-ultravioletter (XUV) Laserpulse mit Atomen und Ionen hervorzurufen. Die heftige Anregung des Elektronenpaars in einem Heliumatom konkurriert so stark mit dem ultraschnellen Zerfall des angeregten Zustands, dass vorübergehend sogar Besetzungsinversion auftreten kann. Verschiebungen der Energie elektronischer Übergänge in zweifach geladenen Neonionen beobachteten die Wissenschaftler mittels transienter Absorptionsspektroskopie (XUV-XUV Pump-Probe).

Ein internationales Team unter Leitung von Physikern des MPIK veröffentlicht seine Ergebnisse zur stark getriebenen Zwei-Elektronen-Anregung in Helium durch...

Im Focus: Distorted Atoms

In two experiments performed at the free-electron laser FLASH in Hamburg a cooperation led by physicists from the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear physics (MPIK) demonstrated strongly-driven nonlinear interaction of ultrashort extreme-ultraviolet (XUV) laser pulses with atoms and ions. The powerful excitation of an electron pair in helium was found to compete with the ultrafast decay, which temporarily may even lead to population inversion. Resonant transitions in doubly charged neon ions were shifted in energy, and observed by XUV-XUV pump-probe transient absorption spectroscopy.

An international team led by physicists from the MPIK reports on new results for efficient two-electron excitations in helium driven by strong and ultrashort...

Im Focus: Weltweit erster Nachweis von strominduzierten Kräften zwischen zwei Molekülen

Einem Forscherteam um Professor Jörg Kröger, Leiter des Fachgebietes Experimentalphysik der TU Ilmenau, ist es in enger Zusammenarbeit mit theoretischen Physikern der Technischen Universität Dänemark gelungen, strominduzierte Kräfte in einem Kontakt aus genau zwei C60-Molekülen nachzuweisen. Die erzielten weltweit einzigartigen Ergebnisse sind bedeutsam für das grundlegende Verständnis kleinster elektrischer Kontakte und damit ihre Anwendung in miniaturisierten elektronischen Bauelementen. Sie wurden in der jüngsten Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Nano Letters“ veröffentlicht.

In ihrem Artikel „Nonequilibrium Bond Forces in Single-Molecule Junctions“ zeigen die Wissenschaftler auf, dass die strominduzierten Kräfte deutlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Weniger Lärm in Innenstädten durch neue Gebäudekonzepte

08.11.2019 | Veranstaltungen

Automatisiertes Fahren und Recht

06.11.2019 | Veranstaltungen

Hochentropie-Legierungen für heiße Turbinen und unermüdliche Pressen

05.11.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Laser versus Unkraut: LZH zeigt Agrar 4.0 auf der Agritechnica

08.11.2019 | Messenachrichten

Forschung für den Mittelstand 4.0: Digitale Zustandsüberwachung durch Schallemmisionsverfahren

08.11.2019 | Informationstechnologie

Absinkende Luftpakete mitverantwortlich für Hitzewellen

08.11.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics