Erfassung der nächtlichen Hitze einer Stadt aus dem Weltraum

25. August 2023

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von der Europäischen Weltraumorganisation

Wie die Weltorganisation für Meteorologie bestätigte, war der Juli 2023 der heißeste Monat seit Beginn der Aufzeichnungen, wobei das heftige Wetter bis in den August hinein anhielt. Diese Aufzeichnungen basieren auf Lufttemperaturen, aber auch Messungen der Temperatur der Erdoberfläche aus dem Weltraum sind wichtig, um die Auswirkungen des Klimawandels zu verfolgen und besser auf solche Extreme vorbereitet zu sein – insbesondere wenn es um Städte geht, in denen es in den Städten zu erdrückenden Hitzeinseln kommt bilden.

Die Auswirkungen des Klimawandels, von denen Milliarden Menschen weltweit betroffen sind, sind schwerwiegender und treten früher ein als erwartet – der Generalsekretär der Vereinten Nationen, António Guterres, warnte kürzlich: „Die Ära der globalen Erwärmung ist zu Ende und die Ära des ‚globalen Siedens‘.“ ist gekommen."

Steigende globale Lufttemperaturen verursachen unermesslichen Schaden für die Natur und alle ihre Bewohner – unsere Situation ist eindeutig prekär.

Es gibt viele verheerende Probleme im Zusammenhang mit dem Klimawandel, aber eines davon ist, dass Temperaturextreme direkte Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben.

Ein im Juli in Nature Medicine veröffentlichter Artikel schätzt, dass es zwischen dem 30. Mai und dem 4. September 2022 in Europa über 60.000 hitzebedingte Todesfälle gab – ein Beweis dafür, dass extreme Temperaturen auch im vergangenen Sommer Rekorde gebrochen haben.

Nach Angaben der Weltbank leben 56 % der Weltbevölkerung in Städten. Sie gehen davon aus, dass sich die Stadtbevölkerung bis 2050 mehr als verdoppeln wird und dann fast sieben von zehn Menschen in Städten leben werden.

Das Leben in einer Stadt während einer Hitzewelle ist besonders gefährlich, da die Menschen mit dem sogenannten städtischen Hitzeinseleffekt zu kämpfen haben.

Städtische Wärmeinseln entstehen, wenn die natürliche Landbedeckung, wie zum Beispiel Vegetation, durch Gebäude, Straßen, Gehwege und andere Oberflächen ersetzt wird, die die Sonnenwärme stärker absorbieren und wieder abgeben als natürliche Landbedeckung, wie Wälder und Gewässer.

Städtische Gebiete werden im Vergleich zu abgelegenen ländlichen Gebieten zu „Inseln“ mit höheren Temperaturen. Der Unterschied zwischen städtischen und ländlichen Temperaturen ist nachts tendenziell ausgeprägter.

Hier sind Messungen der Landoberflächentemperatur wichtig, um städtische Wärmeinseln zu verstehen und zu überwachen und Minderungsstrategien zu planen, um die Auswirkungen dieses Phänomens zu reduzieren.

Bemerkenswert ist der Unterschied zwischen Lufttemperatur und Landoberflächentemperatur.

Die in unseren täglichen Wettervorhersagen angegebene Lufttemperatur ist ein Maß dafür, wie heiß die Luft etwa 1 m über dem Boden ist. Stattdessen ist die Temperatur der Landoberfläche ein Maß dafür, wie heiß sich die tatsächliche Oberfläche bei Berührung anfühlen würde. Bei Hitzewellen ist die Oberflächentemperatur tendenziell höher als die Lufttemperatur.

Bilder der nächtlichen Oberflächentemperaturen, die im Juli von einem Instrument namens Ecostress auf der Internationalen Raumstation aufgenommen wurden, zeigen die Landoberflächentemperaturen von Athen, Rom und Wien am Abend oder in der Nacht an verschiedenen Tagen im Juli 2023.

Gemessen am 15. Juli um 20:02 Uhr MESZ ist die Oberflächentemperatur in der gesamten Stadt Athen nahezu gleich – etwa 35 °C. Im Vergleich dazu ist die kühlende Wirkung der Vegetation in Rom deutlich zu erkennen.

Das Ecostress-Instrument, das dem Jet Propulsion Laboratory der NASA gehört, ist wichtig, weil es bei der Entwicklung eines neuen Copernicus Sentinel Expansion-Satelliten – der Land Surface Temperature Monitoring (LSTM)-Mission – hilft, sodass Bilder wie diese einen Einblick in das Neue bieten Die Mission wird operativ Ergebnisse liefern.

Die ESA verwendet das experimentelle Instrument, um die Daten zu simulieren, die schließlich von LSTM zurückgegeben werden und systematische hochauflösende Messungen der Temperatur der Landoberfläche liefern werden.

Die Mission verspricht für Stadtplaner von entscheidender Bedeutung zu sein, das Leben der Stadtbewohner zu verbessern, da der Klimawandel immer stärker zunimmt.

Beide Weltraumagenturen, NASA und ESA, arbeiten eng zusammen, um die bevorstehenden hochauflösenden thermischen Erdbeobachtungsmissionen auf synergetische Weise optimal zu nutzen, darunter auch die NASA-Mission „Surface Biology and Geology“.

Der LSTM-Missionswissenschaftler der ESA, Benjamin Koetz, sagte: „Wenn wir genau wissen, wie hoch die Temperatur einer Oberfläche ist und wo die Wärme gespeichert wird, können Planer fundierte Entscheidungen zur Abmilderung der Hitzeauswirkungen treffen, z. B. wo Schatten spendende Bäume am besten gepflanzt werden können oder spezielle Kühlbeschichtungen für Gehwege verwendet werden.“ oder sogar Dächer.

„Wir haben derzeit Copernicus Sentinel-3, das uns bereits Landoberflächentemperaturen liefert, aber LSTM wird Landoberflächentemperaturen in höherer Auflösung für die Stadtplanung liefern – und, was noch wichtiger ist, es wird uns diese Betriebsdatenprodukte auch nachts liefern, wenn die städtische Hitze herrscht.“ Inseln sind am schlimmsten.“

Die Green Transition Information Factory der ESA – eine Online-Plattform, die verwertbare Informationen aus der Erdbeobachtung bereitstellt, um den grünen Wandel für Gesellschaft und Wirtschaft zu beschleunigen – hilft Entscheidungsträgern, Informationen aus dem Weltraum zu nutzen, um sich an die Auswirkungen des Klimawandels anzupassen.

Über die interaktive Plattform können Nutzer nicht nur die Landoberflächentemperaturen in ganz Österreich erkunden, sondern auch das Vorhandensein von Gründächern auf Gebäuden kartieren und quantifizieren.

Gründächer sind aufgrund ihrer erheblichen Kühlleistung durch erhöhte Evapotranspiration von Pflanzen eine wirksame Maßnahme zur Milderung der Auswirkungen städtischer Wärmeinseln. Sie sind auch in der Lage, den Energieverbrauch von Gebäuden zu senken und Kohlenstoff in den Pflanzen und im Boden zu binden, der für die Begrünung von Dächern benötigt wird.

Die Fähigkeit der Plattform, Gründächer in einem bestimmten Gebiet zu kartieren, liefert wertvolle Einblicke in deren Auswirkungen auf die Abschwächung des städtischen Hitzeinseleffekts und hilft Städten bei der Planung weiterer Abhilfemaßnahmen, um sich auf extreme Hitzewellen in der Zukunft vorzubereiten.

Die Green Transition Information Factory bereitet sich auf den Space for Green Future Accelerator vor – einen der ESA-Accelerator, der Europas Innovation und die Nutzung des Weltraums für die globale Klimakrise vorantreibt

Zeitschrifteninformationen:Naturmedizin

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