Zürich ist eine Wärmeinsel

Der Jahresverlauf der Witterung in Mitteleuropa besteht aus einer Folge typischer Wettersituationen, den „Grosswetterlagen“. Diese ergeben sich aus weiträumigen Luftdruckverteilungen und den daraus resultierenden Strömungsmustern. An der Ostseite eines mächtigen Hochdruckgebietes, das sich vom Nordatlantik zu den Britischen Inseln verlagerte, lag der Alpenraum Anfang September in einer Nordlage. In Nord-Süd-Richtung wurde somit kalte Luft in die Schweiz geführt und beendete den Hitzesommer pünktlich zum meteorologischen Herbstanfang am 1. September. In den drei vorangegangenen Sommermonaten dominierten Südwestlagen. Diese führten subtropische Luft in den Alpenraum und hat den Hitzesommer 2015 erst möglich gemacht. Nord- und Ostlagen (Bise) waren im ganzen Sommer äusserst selten.

Temperaturverlauf 3 Wetterstationen Zürich
In der Stadtmitte am Central ist es vor allem in den Nächten deutlich wärmer als in Erlenbach oder in Witikon am Zürichberg.

Stadtklima

Die Grosswetterlage bringt in Zürich überall die gleiche vorherrschende Witterung. Trotzdem sind Unterschiede ersichtlich, die wie im Falle des Hitzesommers 2015 nicht unbedeutend sind. Vor allem die Temperaturen in Städten unterscheidet sich stark gegenüber dem Umland. Die dichte Bebauung und fehlende Vegetation sowie die Emission von Luftschadstoffen und Abwärme können in Städten zu einer höheren Lufttemperatur und Schadstoffkonzentration führen. Das „Stadtklima“ kann gesundheitliche Schäden (erhöhte Sterblichkeit und Krankheiten) und Veränderungen (auch positive) der Flora und Fauna verursachen.

Die Stadt als Wärmeinsel. In der Stadt ist die Temperatur vor allem am Abend und in der Nacht deutlich höher als im Umland.
Die Stadt als Wärmeinsel. In der Stadt ist die Temperatur vor allem am Abend und in der Nacht deutlich höher als im Umland.

Städtische Wärmeinseln

Die Wärmeinsel, in der englischen Fachsprache „Urban Heat Island“, ist ein typisches Merkmal des Stadtklimas. Der verbaute Stein heizt sich schneller auf. Er ist aber auch ein besserer Wärmespeicher, und gibt seine Wärme nachts langsamer ab. Die nächtliche Abstrahlung der Wärme wird auch durch die Einengung des Horizonts in „Strassenschluchten“ teilweise unterbunden. Ein weiterer Faktor, der zur Erwärmung der Innenstädte führt, ist die grossräumige Flächenversiegelung. Niederschlagswasser läuft daher schnell ab und steht nicht für die Verdunstung zur Verfügung. Da die Verdunstung Wärme verbraucht, führt auch dieser Effekt zu einer geringeren Abkühlung der Städte.

Der Hitzesommer 2015 brachte im Stadtzentrum aufgrund von Wärmeinsel-Effekten deutlich mehr sehr heisse Tage und Tropennächte als beispielsweise am rechten Zürichseeufer oder am Zürichberg.
Der Hitzesommer 2015 brachte im Stadtzentrum aufgrund von Wärmeinsel-Effekten deutlich mehr sehr heisse Tage und Tropennächte als beispielsweise am rechten Zürichseeufer oder am Zürichberg.

Extreme Hitze in der Innenstadt

Der Wärmeinsel-Effekt war im diesjährigen Hitzesommer 2015 in Zürich deutlich zu spüren, wie der Vergleich von drei Wetterstationsdaten in und um Zürich zeigt. Die durchschnittliche Temperatur im Hitzesommer 2015 (1. Juni-31. August) lag in Witikon auf dem Zürichberg auf 608 Meter über Meer bei 20 Grad. In Erlenbach am rechten Zürichseeufer war es im Mittel mit 20,9 Grad schon spürbar wärmer. Dies vor allem, weil Erlenbach mit 517 m ü. M. tiefer liegt. Zusätzlich sorgt die Lage am Südhang für höhere Nachmittagstemperaturen und die Nähe zum Zürichsee sorgt für mildere Nächte. Noch wärmer war es aber in der Innenstadt am Central. Mit durchschnittlich 22,3 Grad war der Sommer 2015 im Stadtzentrum somit mehr als zwei Grad wärmer als in Witikon und mehr als ein Grad wärmer als in Erlenbach. Die tiefere Lage des Stadtzentrums (417 m ü. M.) kann nicht der alleinige Grund sein. Die Temperatur nimmt mit der Höhe in einem ungestörten Umfeld lediglich um ein halbes bis höchstens ein Grad pro 100 Meter ab. Die deutlich höhere Temperatur am Central ist folglich auf den städtischen Wärmeinsel-Effekt zurückzuführen. Im Hitzesommer 2015 war diese Wärmeinsel ausgesprochen heiss: An 37 Tagen stieg die Höchsttemperatur über 30 Grad, Meteorologen sprechen dann von einem Hitzetag. Auch in Erlenbach gab es mit 36 Hitzetagen von Juni bis August extrem viele Hitzetage. Am Stadtrand im Grünen und in leicht erhöhter Lage gab es in Witikon hingegen mit 28 deutlich weniger Hitzetage, wenn auch so viele wie nie zuvor. Der Sommer 2015 war so heiss, dass es am Central und in Erlenbach sogar 9 Tage mit Höchsttemperaturen über 35 Grad gab. In Witikon gab es „nur“ einen davon. Kleiner waren die Unterschiede bei der Anzahl Sommertage mit Höchsttemperaturen über 25 Grad. Auf dem Zürichberg in Witikon gab es 54, in Erlenbach 62 und im Stadtzentrum am Central 60. Hier zeigt sich, dass die Anzahl Sommertage stärker von der Grosswetterlage und weniger von der Lage in der Stadt abhängt. Dies scheint logisch. An einem regnerischen Tag wird es auch im Stadtzentrum nicht sommerlich warm, da durch die fehlende Sonneneinstrahlung der Wärmeinsel-Effekt ausbleibt. Den grössten Effekt haben städtische Wärmeinseln aber auf die Abend- und Nachttemperatur, wenn die versiegelten Flächen und Gebäude als Wärmespeicher fungieren. Dies zeigt sich eindrücklich an der Anzahl Tropennächte, in denen die Temperatur die ganze Nacht nie unter 20 Grad fällt. Während es in Witikon auf dem Zürichberg nur zwei und in Erlenbach acht dieser heissen Nächte gab, waren es im Stadtzentrum sage und schreibe 25 Tropennächte. Sehr heisse Tage und tropische Nächte stellen eine hohe Belastung für die Stadtbevölkerung dar. Die Häufigkeit und Intensität dürfte im Zuge der globalen Erwärmung auch hierzulande zunehmen. Abhilfe schaffen vor allem begrünte Dächer und Fassaden sowie mehr Grünflächen und Bäume in der Stadt.

Zürich ist eine Wärmeinsel

Global wärmster Jahresstart – lokal spannende Phänomene

Das Jahr 2014 war global gesehen hinsichtlich der Luft- und Wasseroberflächentemperatur das wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen Mitte des 19. Jahrhunderts. Nach einer Phase geringer Temperaturveränderungen im Zeitraum zwischen 1999 und 2013 ereignete sich ein neuer, deutlicher Erwärmungsschub. Das Jahr 2014 war bereits das vierte Jahr in Folge, welches wärmer war als das Vorjahr. Warme Jahre gingen in der Vergangenheit immer auch mit dem auf natürliche Weise wärmenden El Niño-Phänomen einher. Umso erstaunlicher ist es, dass der neuste Wärmerekord 2014 ohne El Niño-Verhältnisse zustande kam, diese setzten sich im 2014 nie richtig durch. Die Antwort auf die Frage, ob es sich beim neusten Wärmerekord nur um einen kurzfristigen Ausreisser handelt oder ob das Jahr 2014 ein neues Kapitel in der Geschichte der globalen Erwärmung aufschlug, werden erst die kommenden Jahre zeigen. Die Tatsache, dass nun auch das Jahr 2015 weitere  Wärmerekorde aufstellt, spricht aber eher für eine längerfristige Fortsetzung der Erwärmung. Die amerikanische Wetter- und Ozeanographiebehörde (NOAA) wie auch die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA stuften den März 2015 hinsichtlich der Lufttemperaturen als den wärmsten seiner Art ein. Die vorangegangenen Monate Januar und Februar sollen jeweils die zweitwärmsten in der 135 Jahre langen Geschichte gewesen sein. In Kombination ergibt dies den wärmsten Jahresstart überhaupt. Nie war der Zeitraum von Januar bis März global gesehen also wärmer als in diesem Jahr.

 

Die Erde schwitzt

Die Erde hat also auch 2015 weiterhin Fieber und zeigt scheinbar auch Symptome in Form extremer Wetterereignisse, die alleine für den Monat März eine beeindruckend lange Liste ergeben. Da wären beispielsweise ungewöhnlich starke, tropische Wirbelstürme und grosse Abweichungen in der Niederschlagsverteilung. Regionen, wie Kalifornien, die von einer anhaltenden Trockenheit heimgesucht werden, stehen Regionen mit weit überdurchschnittlichen Niederschlagssummen gegenüber, so wurde die chilenische Atacamawüste von einer Flutkatastrophe überrascht. Die im März 2015 einen neuen Tiefststand erreichende Ausdehnung des arktischen Eisschildes gilt darüber hinaus als weiteres Indiz für die vorangeschrittene Erwärmung. Die zweitgrösste Eisschildausdehnung in der Antarktis zeugt zudem von stark gestörten Strömungsmustern und überdurchschnittlichen Niederschlägen rund um den Südpol.

 

Ruhiges Frühlingswetter

Deutlich ruhiger gestaltet sich das Frühlingswetter in Zürich. Der April macht bekanntlich was er will. In diesem Jahr hatte er wieder einmal Lust auf viel Sonnenschein und frühsommerliche Temperaturen. So brachte die Periode vom 9.-24. mit Ausnahme des 17. Aprils bei uns durchwegs herrliches Frühlingswetter. Bereits am 16. April wurde aus Südwesten zunehmend feuchte Warmluft in die Schweiz geführt. Gleichzeitig näherte sich am 17. April im Tagesverlauf eine Kaltfront von Norden her der Schweiz. Die in Zürich liegende feuchtwarme Luftmasse wurde somit eingeklemmt und dadurch in die Höhe gedrückt, wie MeteoSchweiz mitteilte. Dies führte zu einem trüben und kühlen Tag in der sonst frühsommerlichen April-Schönwetterphase. Ein Vergleich dreier Wetterstationen in Zürich zeigt, dass in der labil geschichteten Luft die ersten Schauerzellen am Morgen des 17. Aprils zuerst in Zürichs Süden, in Erlenbach, entstanden. Die Niederschläge waren aber sehr schwach und erreichten bis am Nachmittag nur 5 mm am Central und 7 mm in Witikon und Erlenbach. Erst die Kaltfront am Abend brachte ergiebige Niederschläge. Da diese Front von Norden her kam, wurde zuerst die Wetterstation in Witikon vom Regen erfasst, danach folgten die Wetterstationen Central und Erlenbach. Bis zum Niederschlagsende in den frühen Morgenstunden des 18. Aprils kamen in Witikon und Erlenbach knapp 30 mm Regen zusammen, während es am Central mit aufsummiert weniger als 20 mm deutlich weniger intensiv regnete.

 

ZH-TempZH-Regen

ZH-Solar
Das regionale Wetter unterscheidet sich in Zürich nur geringfügig. Trotzdem zeigen sich spannende Unterschiede. So erwärmt sich Witikon „am Berg“ am Vormittag viel schneller als das Zürcher Central „im Tal“, obwohl es in der Stadt rund 2 Grad wärmer ist. Beim Niederschlag kann es je nach Ereignis deutliche, regionale Unterschiede in der Niederschlagsmenge geben.

 

Rasche Erwärmung am Berg

Grundsätzlich unterscheidet sich das Zürcher Wetter regional nur geringfügig. Es zeigt sich beispielsweise die Höhenabhängigkeit der Temperatur. So ist es am Zürcher Central durchschnittlich 2 Grad wärmer als in Witikon und 1 Grad wärmer als in Erlenbach. Jedoch präsentieren sich im Tagesgang der Temperatur spannende Differenzen. An einem trüb-regnerischen Tag wie dem 17. April ist es in Witikon immer rund 2 Grad kühler als am Central. An klaren, sonnigen Tagen jedoch, erwärmt sich „Bergstation“ Witikon am Vormittag deutlich schneller als „Talstation“ Central. In den frühen Morgenstunden eines sonnigen Tages (19.-21. April) ist es in Witikon nach klarer Nacht bis zu 5 Grad kälter als am Central. Zur Mittagszeit hat Witikon das Temperaturdefizit jedoch durch die direktere Sonneneinstrahlung „am Berg“ aufgeholt und weist kurzfristig sogar höhere Temperaturen auf als downtown. Im weiteren Verlauf des Nachmittags schreitet aber die Erwärmung in der Stadt (im Tal) weiter voran. Mit sinkendem Sonnenstand kühlt dann Witikon auch wieder deutlich schneller aus verglichen mit der Stadtluft am Central, so dass es am Abend eines sonnigen Tages wieder rund 4 Grad wärmer ist als in Witikon. Während sich das Klima auf der Erde wieder stärker erwärmt als zuvor, herrscht in Zürich überall der gleiche Wettercharakter, trotzdem gibt es auch auf lokaler Ebene spannende Phänomene.

Global wärmster Jahresstart – lokal spannende Phänomene