Nr. 52/1

Nr. 52/1

Stadtklimatologische Aspekte von Basel

Das Stadtklima ist von der World Meteorological Organization als ein gegenüber dem Umland verändertes Lokalklima definiert. Sehr dichte Bebauung, fehlende Vegetation sowie die Emission von Luftschadstoffen und Abwärme können in Städten – im Vergleich zum ländlichen Umland – zu höheren Durchschnittstemperaturen und Schadstoffkonzentrationen sowie zu niedrigeren Luftfeuchtigkeiten und Windgeschwindigkeiten führen. Mögliche Auswirkungen des Stadtklimas sind gesundheitliche Schäden (erhöhte Sterblichkeit und mehr Krankheiten) sowie Veränderungen der Flora und Fauna. Schlagzeilen aus der Tagespresse wie "brutale Hitze", "Schattenseite der Sonne" oder "dicke Luft" führen uns vor Augen, dass auch wir mehr und mehr von diesen Veränderungen betroffen sind, denn heute leben weltweit bereits über 50%, in der Schweiz gar etwa 80% der Menschen in Städten oder urbanen Gebieten. Dementsprechend beleben solche Themen in der heutigen Zeit auch die politischen Agenden.

Mit dem vorliegenden Heft können die meteorologischen und klimatologischen Kenntnisse der Stadt und Region Basel erweitert werden, um auch über das Basler Stadtklima urteilen und sich an der Diskussion beteiligen zu können.


Die städtische Wärmeinsel von Basel – tages- und jahreszeitliche Charakterisierung

Roland Vogt und Eberhard Parlow

Die städtische Wärmeinsel ist ein markanter Teil des Stadtklimas und wird in diesem Beitrag anhand von langjährigen Messungen in Basel und dessen Umland näher untersucht. Dabei werden mittlere Tages- und Jahresgänge betrachtet und der Einfluss der Wahl unterschiedlicher Standorte im urbanen und ruralen Bereich besprochen.


Verbesserung des Stadtklimas durch Dachbegrünung?

Eberhard Parlow, Thomas Kleiber und Roland Vogt

Das Stadtklima wird durch den Menschen direkt modifiziert und unterscheidet sich von dem des nicht bebauten, meist ruralen Umlandes. Stadtklima und Planung sind seit Jahrzehnten eng verknüpft und in vielen Städten werden stadtplanerische Massnahmen, wie z. B. die Begrünung von Dächern, ergriffen, um dadurch das urbane Klima positiv zu beeinflussen. In diesem Beitrag wird der Frage nachgegangen, ob ein begrüntes Dach zumindest im lokalen Kontext insgesamt kühlend auf das städtische Klima wirkt und ob dieser Effekt quantitativ nachweisbar ist. Dazu wurden die Strahlungs- und Energieflüsse eines begrünten und eines mit Kies bedeckten Flachdaches in der Innenstadt von Basel bestimmt und miteinander verglichen.


Einfluss von Wetterlagen auf die Luftqualität am Beispiel von Feinstaub (PM10)

Hans-Rudolf Moser

Die Luftbelastung durch Feinstaub ist in der Region nach wie vor ein Problem. Je nach Witterung treten vor allem im Winter hohe Belastungen auf. Dazu werden die Winter 2006 (hohe Belastung) und 2007 (niedrige Belastung) miteinander verglichen.


Dynamik der urbanen CO2-Verteilung. Teil 1: Messungen in einer Strassenschlucht

Björn Lietzke

Dass Städte im Vergleich zu ruralen Gebieten eine wichtigere CO2-Quelle darstellen, ist bekannt. Wie gross allerdings ihr Beitrag zum globalen Kohlenstoffkreislauf ist, lässt sich nur schwer erfassen. Komplexe und sehr heterogene urbane Strukturen sowie die raum-zeitlich variablen CO2-Quellen stellen grosse Herausforderungen an die Messtechnik und die Interpretierbarkeit der erfassten Daten. In der vorgestellten Kampagne werden mit mikrometeorologischen Messverfahren die lokalen CO2-Austausch- und Transportprozesse in und über einer Strassenschlucht in Basel erfasst und untersucht. Die ersten Resultate zeigen innerhalb der Strassenschlucht – im Gegensatz zu den Messungen darüber – eine starke Abhängigkeit der vertikalen CO2-Flüsse vom Verkehr. Aus den vertikalen Konzentrationsprofilen lässt sich ableiten, dass der Austausch zwischen der Strassenschlucht und den darüber liegenden Schichten stark von der Windrichtung und den daraus resultierenden Strömungsstrukturen abhängig ist.


Dynamik der urbanen CO2-Verteilung. Teil 2: CFD-Simulationen in einer Strassenschlucht

Andres Gartmann

In städtischen Gebieten bilden sich heterogene Strömungsmuster aus, welche den Schadstofftransport in der Stadt, speziell in den Strassenschluchten, stark  beeinflussen. Numerische Strömungssimulationen (CFD) haben den Vorteil, räumliche Strukturen mit guter Genauigkeit zu modellieren. Durch die Verifikation mit Messungen kann anhand der numerischen Resultate die Windverteilung wie auch die Schadstoffverbreitung analysiert werden. Der Artikel beschreibt in einem ersten Teil die wichtigsten Grundlagen von CFD-Simulationen und zeigt die erreichbare Genauigkeit durch den Vergleich mit Messungen in Basel. In einem zweiten Teil wird das Vorgehen bei der Modellierung der CO2-Konzentrationsverteilungen an der Klingelbergstrasse für verschiedene meteorologische Bedingungen beschrieben. Durch die Analyse der räumlichen Strömung und der CO2-Konzentrationen in der Strassenschlucht kann die starke Abhängigkeit zwischen der Windrichtung und der CO2-Verteilung räumlich ausgewertet werden.


MicroPoem: Experimentelle Untersuchung der mikrometeorologischen Einflüsse auf die Birkenpollenemission im Rhonetal

Dominik Michel, Regula Gehrig, Mathias Rotach und Roland Vogt

Die Zahl allergischer Krankheiten hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen, und immer mehr Menschen sind davon betroffen. Die wichtigste Allergie ist die Pollenallergie. Wirksame Schutzmassnahmen setzen genaue Kenntnisse über die Produktion und Emission verschiedener allergener Pollenarten wie auch ihre Ausbreitung in der Atmosphäre voraus. Die grösste Schwäche existierender Pollenprognosemodelle besteht in der Beschreibung der Emissionsrate, insbesondere deren Abhängigkeit von physikalischen und biologischen Prozessen. Im vorgestellten Projekt MicroPoem werden die Einflüsse mikrometeorologischer Faktoren auf die lokale Emission und Ausbreitung von Birkenpollen einer isolierten Quelle im Rhonetal untersucht. Die Forschungsergebnisse sollen dazu beitragen, die Charakteristik der Pollenemission und -ausbreitung aufgrund meteorologischer Bedingungen besser zu verstehen und damit die Genauigkeit bestehender Prognosemodelle zu erhöhen. Die ersten Resultate zeigen deutliche Unterschiede der Pollenkonzentrationen auf der windabgewandten Seite der Quelle sowohl im zeitlichen Verlauf als auch in der räumlichen Verteilung. Diese sind einerseits auf meteorologische Bedingungen, andererseits auf physikalische Einflüsse des Birkenbestands auf die Strömung zurückzuführen.


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