Umweltmeteorologie 15. Stadtklima

Präsentation zum Thema: "Umweltmeteorologie 15. Stadtklima"—  Präsentation transkript:

1 Umweltmeteorologie 15. Stadtklima
Prof. Dr. Otto Klemm 15. Stadtklima Prof Dr. Otto Klemm

2 spezielle Einflussfaktoren und Prozesse:
Stadtklima spezielle Einflussfaktoren und Prozesse: Veränderung der Albedo: die städtische Albedo ist im Schnitt etwa 15 % und damit einige Prozent unter derjenigen des Umlandes Die Ursache liegt vor allem in den Mehrfachreflexionen Unterschiede der Emissivität sind nicht sehr groß (S  L) und deren Netto-Effekt auf das städtische Klima werden meist vernachlässigt. Die (langwellige) atmosphärische Gegenstrahlung ist in der Stadt größer aus auf dem Land. Ursache: wärmere Grenzschicht, höherer Gehalt an Aerosolpartikeln Allerdings: Dieser Effekt nimmt mehr und mehr ab! Die (langwellige) Ausstrahlung ist in der Stadt auf Grund der höheren Temperatur größer aus auf dem Land. Dies bewirkt einen stärkeren Abkühlungseffekt!

3 spezielle Einflussfaktoren und Prozesse:
Stadtklima spezielle Einflussfaktoren und Prozesse: Die Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität der städtischen Oberflächen sind am oberen Ende der Skala für natürliche Oberflächen. Ca. 30 % der Strahlungsbilanz wird in Form von fühlbarer Wärme gespeichert. Der Fluss latenter Wärme ist verringert, weil ein Großteil dies Niederschlagswassers unterirdisch abgeführt wird und weil ein Großteil der städtischen Flächen kleine Wassespeicherkapazität aufweisen. Emission „anthropogener Wärme“ auf Grund von Heizung und (anderen) Verbrennungsprozessen

4 spezielle Einflussfaktoren und Prozesse:
Stadtklima spezielle Einflussfaktoren und Prozesse: Die Rauigkeit der Oberfläche ist erhöht, dies führt zu einer starken Modifikation des Windfeldes Die Emission von Gasen und Partikeln führt zu starker Veränderung der lyfthygienischen Situation

5 Wärmeinsel - Effekt Quelle: Fezer, 1995

6 Wärmeinsel - Effekt aus: Stull (1988)

7 Wärmeinseleffekt Münster
24 22 Stadtzentrum 20 18 16 14 Lufttemperatur / °C 12 T = 6K 10 8 ländlicher Raum 6 4 18 6 12 18 MEZ aus: Kiese, 1992

8 Wärmeinsel - Effekt Münster Quelle: Fezer, 1995

9 Wärmeinsel - Effekt Münster aus: Hupfer (1996)

10 Andreas Müskens: Die Wärmeinsel der Stadt Münster: Ausdehnung, Intensität und Belüftungssituation
Technische Ausstattung:

11 Lufttemperatur auf dem Dach des ILÖK am 08.08.2003
4 5 6 7 Sonnenaufgang 05:47 Uhr Quelle: Müskens, 2004 Lufttemperatur auf dem Dach des ILÖK am

12 Quelle: Müskens, 2004 Abb. 13: Berechnete Lufttemperatur der Messfahrt am Morgen des (schwarz) und Interpolation dieser auf den Zeitpunkt des Sonnenaufgangs um 5:47 Uhr (MEZ) (rot)

13 Quelle: Müskens, 2004

14 Quelle: Müskens, 2004

15 Quelle: Müskens, 2004

16 Wärmeinsel - Effekt Quelle: Helbig et al., 1999

17 Konvektion in der urbanen Grenzschicht
Quelle: Helbig et al., 1999

18 Konvektion in der urbanen Grenzschicht
aus: Stull (1988)

19 Konvektion in der urbanen Grenzschicht
Quelle: Kiese, 1992

20 Einfluss auf das Strömungsfeld
Quelle: Fezer, 1995

21 Einfluss auf das Strömungsfeld
Quelle: Helbig et al., 1999

22 Einfluss auf das Strömungsfeld
Quelle: Helbig et al., 1999

23 Einfluss auf das Strömungsfeld
Quelle: Fezer, 1995

24 urbane Grenzschicht Quelle: Helbig et al., 1999

25 urbane Grenzschicht Quelle: Helbig et al., 1999

26 smog = „smoke + fog“ Authors: Anita Bokwa, Michael Seesing

27 Emissionen NOx Quelle: Helbig et al., 1999

28 Lufthygiene Bayreuth

29 Lufthygiene Bayreuth

30 Lufthygiene Bayreuth

31

32 Ozon in Münster MS-Geist, Wohnsiedlung / Verkehr MS-Stadthaus
Zentrum (beruhigt)

33 Ozon in Münster MS-Geist, Wohnsiedlung / Verkehr MS-Stadthaus
Zentrum (beruhigt) Gittrup ländlich

34 Ozon in Münster MS-Geist, MS-Stadthaus Wohnsiedlung / Verkehr
Zentrum (beruhigt) MS-Stadthaus Zentrum (beruhigt) Gittrup ländlich