Wissenschaft kompakt

Hitzewarnsystem des DWD

Wir erläutern das Hitzewarnsystem des Deutschen Wetterdienstes und geben Handlungsempfehlungen im Falle großer Wärmebelastung.

Mit Herausgabe von Hitzewarnungen soll die Allgemeinheit, insbesondere vulnerable Personen und Risikogruppen sowie Pflegeeinrichtungen und Betreuungspersonal rechtzeitig über hitzebedingte, gesundheitsgefährdende Wettersituationen informiert werden, um entsprechende Schutzmaßnahmen ergreifen bzw. einleiten zu können.

Ausgangslage für den Aufbau eines operationellen Hitzewarnsystems waren die Erfahrungen des Sommers 2003: Im August 2003 kam es zu einer außergewöhnlichen Hitzewelle mit hoher Intensität, die Tausende von zusätzlichen Todesopfern zur Folge hatte. Allein in Deutschland wurden während der Hitzewellen des Sommers rund 10.000 zusätzliche Todesfälle registriert. In den Jahren danach haben markante Hitzewellen insbesondere in den Ballungsräumen stark zugenommen (siehe Abbildung 1). In Folge des Klimawandels nimmt in Deutschland die Anzahl der Tage mit Wärmebelastung voraussichtlich weiter zu. Nicht nur vulnerable Personen und Risikogruppen, deren Anpassungsfähigkeit eingeschränkt ist, sondern auch sonst gesunde können bei extremen Bedingungen in ihrer Leistungsfähigkeit und ihrem Wohlbefinden beeinträchtigt werden.

Bei den Hitzewarnungen unterscheidet der Deutsche Wetterdienst zwei Warnstufen. Eine Warnung vor einer "starken Wärmebelastung" wird dann herausgegeben, wenn die Gefühlte Temperatur (siehe DWD-Wetterlexikon: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/Functions/glossar.html?nn=10334 6&lv2=100932&lv3=100988) am frühen Nachmittag einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Dieser Schwellenwert liegt bei etwa 32 °C, kann aber aufgrund eines Akklimatisationseffektes bei Ereignissen im Frühsommer etwas niedriger und im Hochsommer etwas höher liegen. Als weiteres Kriterium einer Warnung wird die nächtliche Temperatur von Innenräumen herangezogen. Denn bleibt die Nacht zu warm, verschlechtert sich die Schlafqualität. Durch diese zusätzliche Belastung wird die Hitze tagsüber schlechter verkraftet. Überschreitet die Gefühlte Temperatur am frühen Nachmittag einen Wert von 38°C, so wird vor einer "extremen Wärmebelastung" gewarnt.

Hitzewarnungen werden für den aktuellen und bei Bedarf auch für den folgenden Tag herausgegeben. Die Veröffentlichung erfolgt sieben Tage die Woche bis spätestens 10 Uhr. Darüber hinaus wird der Hitzetrend für bis zu acht Tage ausgegeben. Der Herausgeber und damit Verantwortliche für die Hitzewarnungen ist das Zentrum für Medizin-Meteorologische Forschung (ZMMF) des Deutschen Wetterdienstes in Freiburg im Breisgau.

Im Falle einer gültigen Hitzewarnung können einfache Anpassungen im Verhalten dazu beitragen, die körperliche Belastung durch Hitze zu reduzieren:

1. Hitze meiden: ? Gehen Sie nicht in die direkte Sonne! Achten Sie auch darauf, dass Kinder vor der Sonne geschützt sind. ? Gehen Sie nicht in der heißesten Zeit (nachmittags) nach draußen. ? Unterlassen Sie große Anstrengungen. Verschieben Sie körperliche Aktivitäten im Freien auf die frühen Morgenstunden.

2. Halten Sie Ihren Körper kühl und achten Sie auf ausreichende Flüssigkeits- und Elektrolytzufuhr: ? Trinken Sie ausreichend und regelmäßig. An heißen Tagen ist der Flüssigkeitsbedarf deutlich erhöht. ? Nehmen Sie eine kühle Dusche oder ein kühles Bad. Auch kalte Arm- und Fußbäder wirken entlastend. ? Tragen Sie luftige, helle Kleidung und eine Kopfbedeckung. ? Verzichten Sie auf Alkohol. ? Bevorzugen Sie leichtes Essen.

3. Halten Sie Ihre Wohnung kühl: ? Lüften Sie dann, wenn es draußen kühler ist als drinnen. ? Schützen Sie die Räume vor direkter Sonneneinstrahlung. ? Suchen Sie nach kühleren Orten in der Nähe: z.B. schattige Plätze in Parks, Kirchen, klimatisierte öffentliche Gebäude wie Einkaufszentren oder ähnliches.

Wenn sich bei Ihnen selbst oder bei anderen ungewöhnliche Gesundheitsprobleme wie zum Beispiel Kreislaufbeschwerden, Kopfschmerzen oder Verwirrtheit einstellen, deren Ursache auf Hitze hindeutet, suchen Sie Schatten auf und trinken Sie etwas. Verschaffen Sie sich etwas Abkühlung, indem Sie beispielsweise ein kühles Tuch auf die Stirn legen. Kontaktieren Sie einen Arzt oder eine Ärztin und zögern Sie nicht bei Bedarf den Notruf 112 zu wählen.

(Das Bild und die Links zum heutigen Thema des Tages finden Sie wie immer im Internet unter www.dwd.de/tagesthema.)

Dipl.-Met. Adrian Leyser Sturm

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 13.06.2025

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Wissenschaft kompakt

Der Schlüssel zur Klimageschichte: Klimaproxys ? Teil 1



Um den Klimawandel zu verstehen, müssen wir weit in die Vergangenheit blicken ? in Zeiten ohne direkte Messungen von Wetterstationen. Doch wie können wir trotzdem wissen, wie das Klima und unsere Umwelt vor vielen tausenden Jahren so aussah? Darum geht es in einem zweitteiligen Thema des Tages.



Unser Klimasystem besteht aus fünf eng verknüpften Bausteinen: Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre und Lithosphäre. Diese Komponenten beeinflussen sich ständig gegenseitig. Klimaänderungen hinterlassen dabei oft ihre Spuren in der belebten und unbelebten Umwelt, die zu jener Zeit mit dem Klima in Kontakt standen. Natürliche Elemente wie Gesteinsschichten, Eis oder Pflanzen können solche Veränderungen speichern und so als ?Zeitkapseln? der Erdgeschichte dienen. In diesen natürlichen Archiven findet man physikalische, chemische oder biologische Merkmale, sogenannte Proxys, die indirekt Auskunft über vergangene Umweltbedingungen geben. Klima-Proxys sind somit wertvolle Stellvertreter, die Forschenden weltweit helfen, das Klima der Vergangenheit zu verstehen und zu rekonstruieren. Klimaproxys lassen sich fast überall auf der Welt in vielfältigen Formen finden. Sie geben Einblicke in viele klimatische Veränderungen ? von plötzlichen Ereignissen wie Vulkanaus-brüchen oder Überschwemmungen bis hin zu langfristigen Trends wie Erwärmung und Abkühlung, Trocken- und Feuchtperioden, Meeresspiegelanstiege oder Veränderungen des CO?-Gehalts. Auch saisonale Phänomene wie Wirbelstürme oder Monsunzyklen können mit Proxys untersucht werden. Um die Vielfalt und wissenschaftliche Nutzung solcher Daten besser zu verstehen, stellt die US-amerikanische NOAA eine umfangreiche Datenbank mit über 10.000 Datensätzen bereit. Diese ist nach natürlichen Archiven geordnet und zeigt, in welchen Studien die Proxys verwendet wurden und woher diese stammen (siehe Abbildung 1). Hier geht?s zur Datenbank: https://www.ncei.noaa.gov/maps/paleo/.

Bevor es im zweiten Teil vor allem darum geht, wie aus Klimaproxys quantitative Daten gewonnen werden, sollen jetzt zunächst einmal wichtige natürliche Archive und darin enthaltene Proxys vorgestellt werden.

1. Historische Dokumente:

Den Anfang soll eine besonders greifbare Form des Klimaproxys machen: historische Dokumente. Zwar zählen sie nicht zu den natürlichen Archiven und haben die kürzeste temporale Abdeckung, doch liefern sie oft unglaublich detailreiche und datierte Informationen, die für die Klimarekonstruktion unerlässlich sind. Je nach Region reichen solche Aufzeichnungen von wenigen Jahrhunderten bis zu mehreren Jahrtausenden zurück, wie etwa in China oder Mesopotamien. Neben direkten meteorologischen Beobachtungen ? wie sie in Chroniken, Zeitungen, Briefen, Wettertagebüchern, Schiffslogs sowie Eisgangs- und Flussnotizen auftauchen ? enthalten auch viele andere Schriftquellen wertvolle Klimaerkenntnisse, obwohl sie ursprünglich mit administrativen, religiösen oder politischen Hintergründen ganz andere Zwecke beabsichtigten. So liefern Verwaltungsdokumente wie Steuerlisten, Ernteberichte oder Marktpreisaufzeichnungen wichtige Hinweise auf Dürren, Missernten oder Überschwemmungen. Auch Kirchenbücher oder Grabinschriften verraten mitunter ungewöhnliche Klimaereignisse, etwa wenn eine Hungersnot oder ein extremer Winter im Zusammenhang mit Todesfällen erwähnt wird. Berühmte Beispiele zeigen, wie mächtig diese Quellen sein können. Das ?Jahr ohne Sommer? 1816, ausgelöst durch den Ausbruch des indonesischen Vulkans Tambora, ist durch zahlreiche Briefe, Tagebücher und Zeitungsberichte dokumentiert. Sie berichten von Schnee im Juni, Ernteausfällen und Hungersnöten quer durch Europa. Oder auch das Magdalenenhochwasser von 1342, eine der schlimmsten Überschwemmungen Mitteleuropas, ausgelöst durch eine Vb-Wetterlage. Das Ausmaß ist dank Stadtchroniken und Pegelnotizen noch heute gut nachvollziehbar. Der Main und andere Flüsse erreichten damals enorme Abflussmengen und ihre höchsten jemals beobachteten Wasserstände. 2. Baumringe:

Die Analyse von Baumringen (Dendrochronologie) ist eine der bekanntesten Methoden, um das Klima der letzten rund 10.000 Jahre zu erforschen. Jeder Baum legt jedes Jahr einen neuen Ring an, der aus einem hellen Abschnitt für das schnelle Wachstum im Frühling und einem dunkleren für das langsamere Wachstum im Spätsommer besteht. Die Breite dieser Jahresringe zeigt, wie gut der Baum in einem bestimmten Jahr gewachsen ist ? und gibt damit Hinweise auf die klimatischen Bedingungen von denen das Wachstum natürlich abhängt. In warmen und feuchten Jahren wachsen die Ringe breit, während sie in kühlen oder trockenen Jahren schmaler ausfallen. So lassen sich also Rückschlüsse auf vergangene Temperatur- und Niederschlagsmuster ziehen. 3. Gletschereis:

Mit Eisbohrkernen aus Gletschern oder großen Eismassen kann man sogar noch weiter zurück in die Vergangenheit blicken. Der längste lückenlose Eisbohrkern stammte bisher vom Dome C in der Ostantarktis und reicht etwa 800.000 Jahre zurück. Erst im Januar 2025 wurde nun ein 2.800 Meter langer und bis 1,2 Millionen Jahre zurückreichender Eiskern erbohrt. Bis dieser ausgewertet ist, wird allerdings noch etwas Zeit vergehen. Das Klima der Vergangenheit lässt sich bei diesem Proxy vor allem über das Verhältnis von Sauerstoffisotopen in den Eisschichten rekonstruieren. Isotope sind verschiedene Varianten eines Elements, die sich in der Anzahl der Neutronen und somit Masse unterscheiden, chemisch aber sehr ähnlich sind. Besonders wichtig ist das Verhältnis von 18O zu 16O: Während wärmerer Zeiten ist 18O häufiger im Wasserdampf, in kalten Perioden dominiert 16O. Welche atmosphärischen Prozesse diese Verteilung auslösen, wird in einem älteren Thema des Tages sehr detailliert beschrieben, welches unter dem folgenden Link zu finden ist: https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2020/11/11.html. Gletschereis besteht aus vielen Schichten von zusammengepresstem Schnee, in denen winzige, alte Luftbläschen eingeschlossen sind, die genau diese Isotope eingefangen haben. Sie können analysiert werden, um Rückschlüsse auf vergangene Temperaturen zu ziehen. Eisbohrkerne liefern aber auch Hinweise auf besondere, kurzfristige Ereignisse, etwa große Vulkanausbrüche. Diese hinterlassen Spuren wie Staub, Asche oder erhöhte Sulfatwerte im Eis, die sich ebenfalls messen und datieren lassen.

An dieser Stelle soll vorerst einmal ein Schlussstrich gezogen werden. Im zweiten Teil dieses Themas, der voraussichtlich nächste Woche erscheint, widmen wir uns dem wohl wichtigsten Archiv und allem was in ihm stecken kann: den Sedimentgesteinen. Außerdem werfen wir einen genaueren Blick darauf, wie aus den Proxy-Daten konkrete numerische Werte für weitere Berechnungen gewonnen werden ? und welche Unsicherheiten mit dieser Form der Vergangenheits-Rekonstruktion verbunden sind. Bis bald!

M.Sc.-Met. Sebastian Altnau

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 12.06.2025

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