Hitze- und Ozonwellen in Europa: Charakteristika, Wettertypen und Zusammenhang mit Mortalität

Projektstart: 10/2019
Projektende: 06/2020
Projektförderung: Medizinische Fakultät, (Universität Augsburg)
Projektverantwortung vor Ort: Prof. Dr. Elke Hertig

Luftverschmutzung und hohe Temperaturen stellen hohe Gesundheitsrisiken dar, vor allem für vulnerable Gruppen wie Kinder, ältere Menschen und vorerkrankte Personen. Es wird erwartet, dass Episoden mit hohen Ozonkonzentrationen und Hitzewellen in Europa zukünftig als Folge des Klimawandels zunehmen werden. In diesem Projekt wurden verschiedene Indizes verwendet, um Hitze- und Ozonwellen zu charakterisieren. Als Untersuchungsregionen wurden Portugal (Südeuropa) und Bayern (Zentraleuropa) betrachtet. Die Extremereignisse wurden einzeln und in Kombination untersucht. Es zeigte sich, dass in Bayern Hitze- und Ozonwellen vor allem mit autochthonen Wetterlagen in Verbindung stehen, während in Portugal die Advektion von Luftmassen aus östlicher und nordöstlicher Richtung von besonderer Bedeutung ist. In Bezug auf die mit den Hitze- und Ozonereignissen verbundenen Übersterblichkeit, zeigen die kombinierten Hitze- Ozon- Wellen die stärkste negative Auswirkung.

Projektverantwortliche:

Prof. Dr. Elke Hertig, Lehrstuhl für Regionalen Klimawandel und Gesundheit, Forschungsschwerpunkt der Environmental Health Sciences, Medizinische Fakultät der Universität Augsburg

Prof. Dr. Ricardo Machado Trigo, Instituto Dom Luíz (IDL), University of Lisbon, Portugal

Dr. Ana Russo, Instituto Dom Luíz (IDL), University of Lisbon, Portugal

Literatur:

Hertig, E., Russo, A., Trigo, R. (2020): Heat and ozone pollution waves in Central and South Europe- characteristics, weather types, and association with mortality. Atmosphere. doi: 10.3390/atmos11121271

Modellierung und Projektion von gesundheitsrelevanten, kombinierten Ozon-Temperatur-Ereignissen in Europa

Projektstart: 15.10.2018
Projektende: laufend
Projektförderung: Medizinische Fakultät, Förderung aus den Mitteln „Chancengleichheit für Frauen in Forschung und Lehre“ des Freistaats Bayern (Universität Augsburg)
Projektverantwortung vor Ort: Sally Jahn, Prof. Dr. Elke Hertig

Luftverschmutzung stellt heutzutage das größte umweltbedingte Gesundheitsrisiko für die europäische Bevölkerung dar. Bodennahes Ozon (O₃) ist einer der schädlichsten Luftschadstoffe, welcher durch eine Reihe photochemischer Reaktionen unter Einwirkung von Sonnenlicht entsteht. Erhöhte Lufttemperaturen in Verbindung mit intensiver Sonneneinstrahlung begünstigen die Bildung von bodennahem Ozon, sodass häufig hohe Ozonkonzentrationen an Hitzetagen beobachtet werden. Das tägliche gemeinsame Auftreten erhöhter Ozonkonzentrationen und Temperaturen führt zur Ausprägung sogenannter kombinierter Ozon-Temperatur-(O-T-) Ereignisse. Während Hitze und Ozon unabhängig voneinander schon eine Vielzahl negativer Gesundheitseffekte aufweisen, führen die Synergieeffekte beim Auftreten der O-T-Ereignisse zu einer über die Summe der Einzeleffekte hinaus verstärkten Gesundheitsgefahr.

Der Klimawandel geht nicht nur mit steigenden Lufttemperaturen einher, sondern begünstigt auch die Bildung und Akkumulation von Ozon, woraus eine in Zukunft noch größere Gesundheitsbelastung für die europäische Bevölkerung resultiert. Die rechtzeitige Abschätzung des künftigen Auftretens hoher Lufttemperaturen in Kombination mit gesundheitsrelevante Ozonkonzentrationen im Hinblick auf die schon einsetzenden klimatischen Veränderungen ist daher von entscheidender Bedeutung für die rechtzeitige Anpassung von Minderung- und Eindämmungsstrategien an Klimawandel und Luftverschmutzung.

Ziel des Projekts ist die Untersuchung, Modellierung und Projektion gesundheitsrelevanter Ozon-Temperatur-Ereignisse unter aktuellen und zukünftigen europäischen Klimabedingungen. Raum-zeitliche Variationen und Veränderungen in Muster und Charakteristika von Ozon und Temperatur werden analysiert und in den Fokus gestellt, indem der europäische Raum in verschiedene Ozon- und Temperaturregionen unterteilt wird. Darüber hinaus bildet Mitteleuropa einen starken regionalen Schwerpunkt. Die Identifizierung regionalspezifischer meteorologischer und synoptischer Hauptfaktoren, die das Auftreten dieser zusammengesetzten O-T-Ereignisse beeinflussen, sowie die Analyse der entsprechenden Veränderungen in Häufigkeit und Intensität aufgrund zukünftiger klimatischer Bedingungen bilden die beiden Hauptsäulen des Projekts.

Projektverantwortliche:

Sally Jahn, Lehrstuhl für Regionalen Klimawandel und Gesundheit, Medizinische Fakultät und Fakultät für Angewandte Informatik

Literatur:

Jahn S., Hertig, E. (2021): Modeling and projecting health-relevant combined ozone and temperature events in present and future Central European climate. Air Qual Atmos Health 14, 563–580 (2021). https://doi.org/10.1007/s11869-020-00961-0

Jahn S., Hertig E. (2022): Using clustering, statistical modeling, and climate change projections to analyze recent and future region-specific compound ozone and temperature burden over Europe. GeoHealth 6, e2021GH000561. https://doi.org/10.1029/2021GH000561