Seit Jahrhunderten lässt sich der Prozess der Urbanisierung beobachten. Im Jahr 2025 sollen nach Hochrechnungen der UN mehr als 20 Megastädte auf der Welt mit über 10 Millionen Einwohnern existieren (Brandt 2007). Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes lebte in Deutschland im Jahr 2004 schon jeder dritte Mensch in einer Stadt mit einer Größenordnung von 100.000 Einwohnern. Aufgrund der Tatsache, dass es immer mehr Menschen aus den unterschiedlichsten Gründen in die Ballungsräume der Erde zieht, nehmen die städtischen Räume einen weltweit immer größer werdenden Stellenwert ein. Unweigerlich mit der Urbanisierung verbunden, ist der Eingriff des Menschen in die Natur. Diese Veränderung der natürlichen Landschaft hat wiederum eine Veränderung des lokalen Klimas zur Folge. Die Auswirkungen dieses Stadtklimas auf immer mehr Menschen liefern einen Grund dafür, dass die Veränderungen des lokalen Klimas in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Gegenstand intensiver Forschung waren, sind und sein werden.
Die folgende Ausarbeitung befasst sich mit dem Thema Stadtklima und dessen Ursachen. Nachdem im Anschluss an die Einleitung im zweiten Kapitel eine Definition des Begriffs Stadtklima gegeben wird, folgt im dritten Kapitel eine Betrachtung der historischen Entwicklung der wissenschaftlichen Erforschung des Stadtklimas. Anschließend werden im vierten Kapitel die Faktoren erläutert, die maßgeblich an der Entstehung des Stadtklimas beteiligt sind. Hier wird näher auf die Struktur und Beschaffenheit urbaner Oberflächen, auf anthropogene Wärmestromdichten und auf Emissionen von Luftverunreinigungen eingegangen. Nachdem die Ursachen herausgestellt wurden, befasst sich das fünfte Kapitel dann mit den Charakteristika des urbanen Klimas im Vergleich zum unbebauten Umland. Das sechste Kapitel behandelt stadtklimatische Untersuchungs- und Messmethoden. Abschließend wird im siebten Kapitel ein Fazit gezogen. Die Auseinandersetzung mit dem Thema Stadtklima macht es unabdinglich, die Hauptbegriffe „Klima“, „Stadtklima“ und zugehörige Begriffe zu definieren. Im Folgenden werden für die Begriffe Wetter, Witterung, Klima und Stadtklima Definitionen gegeben, um darauf aufbauend näher auf das Stadtklima eingehen zu können.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Definition
3. Historischer Rückblick
4. Ursachen des Stadtklimas
4.1 Struktur und Beschaffenheit urbaner Oberflächen
4.1.1 Thermische Eigenschaften städtischer Oberflächen
4.1.2 Hydrologische Eigenschaften städtischer Oberflächen
4.2 Anthropogene Wärmestromdichten
4.3 Emissionen von Luftverunreinigungen
5. Unterschiede zwischen Stadt und Umland
6. Stadtklimatische Untersuchungs- und Messmethoden
7. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die physikalischen und anthropogenen Ursachen des Stadtklimas und analysiert, wie städtische Strukturen das lokale Klima im Vergleich zum Umland modifizieren.
- Struktur und thermische Beschaffenheit urbaner Oberflächen
- Einfluss anthropogener Wärmestromdichten auf das Stadtklima
- Auswirkungen städtischer Emissionen auf die Luftqualität
- Methodische Ansätze zur Untersuchung und Messung stadtklimatischer Parameter
- Gegenüberstellung klimatischer Charakteristika zwischen urbanen Räumen und dem Umland
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Thermische Eigenschaften städtischer Oberflächen
Wie viel Energie über städtischen Böden aufgenommen, in der Bausubstanz oder dem Untergrund gespeichert oder von diesem wieder an die Atmosphäre abgegeben wird, ist von verschiedensten Eigenschaften des Bodens abhängig. Die Strahlungsbilanz (Q*) der Oberflächen, die das jeweilige thermische Mikroklima bestimmt, ist abhängig von der Farbe, der Zusammensetzung, dem Versiegelungsgrad, der Bedeckung, der Oberflächenrauigkeit, der Wasserversorgung sowie der Ausrichtung zum solaren Strahlungseinfall (Kuttler 2004a). Tabelle 2 kann man die unterschiedlichen thermischen Eigenschaften künstlicher und natürlicher Materialen entnehmen. Nachfolgend wird auf das Material Asphalt näher eingegangen.
Favorisiertes und für die städtische Flächenversiegelung am häufigsten verwendetes Material ist der Asphalt. Betrachtet man nun die thermischen Eigenschaften von Asphalt und diejenigen von trockenem Lehmboden - als Beispiel für einen natürlichen, nicht anthropogen beeinflussten Boden -, so lassen sich mehrere Unterschiede erkennen. Asphalt ist gekennzeichnet von einer geringeren Dichte als Lehmboden, verfügt über eine dreimal so hohe Wärmeleitfähigkeit und eine doppelt so hohe Temperaturleitfähigkeit. Auch der Wärmeeindringkoeffizient ist bei Asphalt im Unterschied zu trockenem Lehmboden mehr als dreimal so hoch. Asphaltoberflächen weisen im Vergleich zu trockenem Lehmboden eine deutlich geringere Albedo auf, was auf ihre überwiegend dunkle Farbe zurückzuführen ist. Dies hat zur Folge, dass Asphaltflächen viel Strahlungsenergie absorbieren.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung führt in die zunehmende Urbanisierung ein und erläutert die Bedeutung des Stadtklimas sowie den Aufbau der vorliegenden Ausarbeitung.
2. Definition: Das Kapitel definiert zentrale Begriffe wie Wetter, Witterung und Klima, um eine fundierte Grundlage für das Verständnis des Stadtklimas zu schaffen.
3. Historischer Rückblick: Dieser Abschnitt beleuchtet die Entwicklung der Stadtklimatologie von antiken Beobachtungen bis hin zu den systematischen Messungen von Luke Howard im 19. Jahrhundert.
4. Ursachen des Stadtklimas: Hier werden die maßgeblichen Faktoren wie Oberflächenbeschaffenheit, anthropogene Wärmeabgabe und Luftemissionen detailliert analysiert.
5. Unterschiede zwischen Stadt und Umland: Das Kapitel vergleicht die klimatischen Charakteristika urbaner Räume mit denen des Umlandes und zeigt signifikante Unterschiede auf.
6. Stadtklimatische Untersuchungs- und Messmethoden: Es werden die verschiedenen wissenschaftlichen Ansätze und methodischen Schritte zur Erfassung meteorologischer Daten im städtischen Raum erläutert.
7. Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und betont die wachsende Bedeutung des Stadtklimas für die Planung und das menschliche Wohlbefinden.
Schlüsselwörter
Stadtklima, Urbanisierung, Wärmeinseln, Oberflächenversiegelung, anthropogene Wärmeproduktion, Luftverunreinigungen, Strahlungsbilanz, Stadtökologie, Stadtklimatologie, Lufttemperatur, Bodennutzung, Mesoklima, Mikroklima, Emissionsquellen, Fernerkundung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die physikalischen Ursachen und die Ausprägung des Stadtklimas und stellt dar, wie städtische Gebiete ihr lokales Klima verändern.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf den baulichen Ursachen, der anthropogenen Wärmeerzeugung, den Luftschadstoffen und der methodischen Untersuchung dieser Effekte.
Was ist das primäre Ziel dieser Untersuchung?
Ziel ist es, die Entstehung des Stadtklimas und die klimatischen Differenzen zwischen Stadt und Umland wissenschaftlich verständlich zu machen.
Welche wissenschaftlichen Methoden finden Anwendung?
Es werden methodische Schritte wie die Datenanalyse, Geländemessungen, Fernerkundung und Modellsimulationen sowie Phänologie und Bioindikation beschrieben.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Untersuchung von Oberflächenstrukturen, anthropogener Abwärme, Schadstoffemissionen und deren Vergleich mit dem ländlichen Umland.
Welche Begriffe charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Stadtklima, Versiegelung, Wärmeinseln, anthropogene Wärmestromdichten und Stadtklimatologie.
Warum heizen sich Städte im Vergleich zum Umland stärker auf?
Dies liegt vor allem an der versiegelten Oberflächenbeschaffenheit, der dunklen Farbe von Materialien wie Asphalt, der reduzierten Verdunstung und der anthropogenen Wärmeerzeugung.
Welche Rolle spielt die Versiegelung für das Stadtklima?
Die Versiegelung verhindert den Wasser- und Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre, reduziert die Verdunstungskühlung und erhöht die Strahlungsabsorption.
Können Stadtbewohner von dem Stadtklima profitieren?
Die Arbeit erwähnt, dass Pflanzen von einer Verlängerung der Vegetationsperioden im Stadtgebiet profitieren können.
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- Ann-Christin Fingerhut (Author), 2008, Stadtklima - Das modifizierte Klima der Städte, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/90068
