Es braucht ein kräftiges Hoch
Am Freitag hat sich so ein starkes Hoch über Mitteleuropa aufgebaut. Ein Hoch gilt im Volksmund als «Schönwettergebiet». Und damit sind wir bereits beim ersten Mechanismus, der zu hohen Temperaturen führen kann: In einem Hoch hat es nur wenig Wolken, so dass die Sonne direkt auf die Erdoberfläche scheint.
1. Die Sonne heizt den Erdboden auf
Mit der fast ungehinderten Sonneneinstrahlung wird die Oberfläche immer wärmer und auch die Luft darüber wird erhitzt. Ein Teil der einfallenden Sonnenenergie geht in Verdunstung über. Fehlt dann im Laufe der Hitzewelle die Bodenfeuchtigkeit, so steht noch mehr Energie für die Erwärmung der Luft zur Verfügung.
2. Im Hoch sinkt die Luft ab und erwärmt sich
Dieser Faktor ist auch als Subsidenz bekannt. Mit der Absinkbewegung gelangen die Luftteilchen in tiefere Schichten und werden zusammengedrückt. Durch diese Kompression entsteht Wärme. Analog wird ja auch das Ventil warm, wenn wir das Fahrrad pumpen. Die Temperaturzunahme beträgt etwa 1 Grad pro 100 m. Mit der Erwärmung wird die Luft auch trockener, was die Wolkenauflösung erklärt.
3. Wärmetransport aus dem Süden
Ein Teil der Hitze ist also «hausgemacht» und nicht «importiert». Doch warme Luft kann natürlich auch herangeführt werden, das Fachwort hierfür ist Advektion.
Hitze entsteht durch die Kombination der drei Faktoren
Das Zusammenspiel der drei Mechanismen ist regional extrem unterschiedlich. Sehr oft entstehen Hitzewellen durch eine komplexe Kombination der drei Faktoren. Forscher der ETH Zürich haben gezeigt, dass für Zentraleuropa die Aufheizung des Bodens und die Subsidenz entscheidend sind. Advektion betrifft bei uns vor allem die höheren Luftschichten. Hier kommt dann ein indirekter Effekt dazu: Durch die warme Luft in der Höhe wird die Schichtung der Atmosphäre stabiler. Gewitter können sich so kaum entwickeln. Es fehlt damit ein Abkühlungsmechanismus und auch Trockenheit kann sich verschärfen.
Und was ist ein Heatdome?
Im Hoch findet nicht nur eine vertikale Bewegung der Luftteilchen statt. Es gibt auch eine leichte horizontale Bewegung, in dem sich das Hoch dreht; auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn. Im Zentrum des Hochs ist es in Bodennähe sogar schwachwindig. So bleiben die Luftteilchen für längere Zeit im Bereich des hohen Luftdrucks und könne sich besonders stark erwärmen. In diesem Zusammenhang taucht vermehrt der Begriff «Heatdome» auf, der aus den USA stammt. Im Hoch reicht die warme Luft auch bis weit in die Wetterschicht hinauf, was an einen Dom erinnert. Der Begriff wird in der Wissenschaft jedoch kaum gebraucht und hat keine exakte Definition.
