Extremereignisse

Die städtische Wärmeinsel New York City

New York liegt mit 40° n.Br. etwa auf derselben Breite wie Madrid und ist daher subtropisch geprägt. Die Stadt steht trotz ihrer Küstenlage zusätzlich unter kontinentalem Einfluss. Die Winter sind daher kalt und die Sommer können bei starker Sonneneinstrahlung sehr heiß werden. Die dichte Bebauung und die Größe der Stadt begünstigen außerdem die Ausbildung von städtischen Wärmeinseln (Abb. 1), die wiederum Hitzeereignisse verstärken. Besonders in den dicht bebauten Gebieten mit wenigen Grünanlagen sind in NYC die städtischen Wärmeinseln intensiv ausgeprägt. Im Sommer und Herbst liegen hier die Lufttemperaturen um 4 °C über denen der weniger verdichteten  Stadtgebiete.¹

Abb. 1: Städtische Wärmeinsel^B1

Wichtige Ursachen für die Entstehung von städtischen Wärmeinseln sind die Bedeckung des Bodens mit Asphalt und Beton für Verkehrsanlagen und Gebäude. Deren Oberflächen wandeln die einfallende Sonnenstrahlung in sensible und Strahlungswärme um und nehmen so gut wie keine Feuchtigkeit auf. Dadurch kommt es kaum zur Verdunstung, und die daraus resultierenden Abkühlungseffekte bleiben aus. Durch die Lage am Meer erfährt New York allerdings bei Hitzeperioden eine gewisse Abkühlung vom Atlantik her. So liegen die Lufttemperaturen am John F. Kennedy Airport, der direkt an der Jamaica Bay liegt, um gut 1 °C unter denen des Central Parks in Manhattan. Hitzewellen werden durch diesen Temperaturunterschied in ihren stärksten Ausprägungen teilweise nach Westen und Norden in Richtung New Jersey und Bronx abgedrängt.² Wie einige Untersuchungen gezeigt haben, wird der Seewind jedoch gerade bei Hitzewellen durch westliche Winde vom Land her häufig blockiert.³

Hitzewellen in New York City: früher und in Zukunft

Abb. 2: Mittlere Sommertemperaturen (Juni-August) 1895-2018 New York, Central Parc, Angaben in Grad Fahrenheit (links) und Grad Celsius (rechts)^B2

Die mittleren Sommertemperaturen zeigen in New York City einen klaren Aufwärtstrend (Abb. 2). Als Hitzewellen werden für NYC mindestens drei aufeinanderfolgende Tage mit einer Lufttemperatur von über 32 °C definiert.⁴  Größere frühere Hitzewellen ereigneten sich 1966, 1972 mit 253 zusätzlichen Toten an einem Tag, 2006 mit 46 Toten und 2013 mit 26 Toten. Die Anzahl der Opfer durch Hitzewellen ist seit Beginn des 20. Jahrhunderts rückläufig, was durch die bessere Anpassung vor allem durch die Nutzung von Klimaanlagen bedingt ist.¹ Projektionen nach dem Szenario RCP8.5 zeigen, dass die Anzahl der Hitzewellen wahrscheinlich um jährlich eine Hitzewelle alle 20 Jahre bis 2060 zunehmen wird. Die geringe Steigerung in der Anzahl ist dadurch zu erklären, dass die Hitzewellen um 2 Tage in 20 Jahren länger werden, wodurch es zur Verschmelzung mehrerer Hitzewellen zu einer kommen kann. Deutlicher nimmt nach dem Szenario RCP8.5 zwischen 1971-2000 und dem Ende des Jahrhunderts die Hitzewellen-Intensität (Mittel der Maximum-Temperaturen eines Ereignisses) von 34 °C auf 35-37 °C zu.²

Folgen der Hitzewellen

Abb. 3: Sterblichkeitsrate bei Senioren über 65 Jahren (MRR65+) in New Yorker Stadtteilen während sehr heißer Tage (ab 38 °C) im Mai-September 1997-2006. 1.13 in der Legende bedeutet eine um 13 % höhere Sterblichkeitsrate als im Mittel.^B3

Im Zeitraum 1997-2006 war die Sterblichkeit an extrem heißen Tagen im gesamten Stadtgebiet von NYC um 4 % im Vergleich zu allen Tagen in der warmen Jahreszeit erhöht. Die zusätzliche Sterblichkeit während Hitzewellen war allerdings nicht gleichmäßig über die Stadt verteilt. Es gab höhere Sterblichkeitsraten in südlichen und westlichen Teilen der Bronx, im nördlichen Manhattan, im zentralen Brooklyn und im östlichen Midtown Manhattan. Diese Gebiete weisen im Mittel schlechtere Wohnbedingungen, ein geringes Einkommen und einen hohen Anteil an Afro-Amerikanern auf. Außerdem gab es in solchen Vierteln auch wenige Grünanlagen, eine hohe Bodenversiegelung und dadurch höhere Bodentemperaturen sowie einen geringeres Maß an Zugang zu Klimaanlagen im Vergleich zu anderen Stadtgebieten. Bei höherer Pflanzenbedeckung, einem größeren Anteil von Weißen und höherem Einkommen sowie einer größeren Verbreitung von Klimaanlagen waren die Mortalitätsraten deutlich niedriger.⁵ Insbesondere konnten diese Zusammenhänge bei der Sterblichkeit von Senioren ab 65 Jahren während sehr heißer Tage festgestellt werden (Abb. 3).

Anmerkungen:
1.  Depietri, Y., K. Dahal, and T. Mcphearson (2018a): Multi-hazard risks in New York City, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 18, 3363-3381, https://doi.org/10.5194/nhess-18-3363-2018
2. González, J. E., L. Ortiz, B.K. Smith, N. Devineni, B. Colle, J.F. Booth, A. Ravindranath, L. Rivera, R. Horton, K. Towey, Y. Kushnir, D. Manley, D. Bader, And C. Rosenzweig (2019): New York City Panel on Climate Change 2019 Report, Chapter 2: New Methods for Assessing Extreme Temperatures, Heavy Downpours, and Drought. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1439: 30-70. doi:10.1111/nyas.14007
3. Ramamurthy, P., J. Gonz´Alez, L. Ortiz, et al. (2017): Impact of heatwave on a megacity: an observational analysis of New York City during July 2016. Environ. Res. Lett. 12. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa6e59
4. NOAA National Weather Service (o.J.): Central Park Heat Wave Climatology
5. Klein Rosenthal, J., P. L. Kinney and K.B. Metzger (2014): Intra-urban vulnerability to heat-related mortality in New York City, 1997–2006, Health Place, 30, 45–60, doi:10.1016/j.healthplace.2014.07.01

Bildquellen:
B1. NASA, eoKids (2017): Urban Heat Islands; credit: H. Smith; New York City heat and vegetation maps, NASA's Earth Observatory, übersetzt, Lizenz: public domain
B2. NOAA, National Center for Environmental Information: City Time Series, Lizenz: public domain
B3. Klein Rosenthal, J., P. L. Kinney, and K.B. Metzger (2014): Intra-urban vulnerability to heat-related mortality in New York City, 1997–2006, Health Place, 30, 45–60, Lizenz: CC BY-NC-SA

Autor: Dieter Kasang