[Thermal stress of urban dwellers during heat waves using the example of Freiburg (Breisgau)]

Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz. 2020 Aug;63(8):1004-1012. doi: 10.1007/s00103-020-03181-0.
[Article in German]

Abstract

Background: As a result of climate change, people are increasingly affected by heat and the negative health effects of heat. Air temperature is often used as a measurement. However, in order to characterize the effects of heat on humans, other factors must be considered in addition to air temperature.

Objectives: The aim of this paper is to characterize the thermal stress of urban dwellers by means of the perceived temperature during heat waves, compare it with rural dwellers, and highlight differences from air temperature.

Materials and methods: Data from the year 2019 are used from two different German Weather Service (DWD) stations located within the city of Freiburg im Breisgau, Germany, and its surroundings (Freiburg Airport). Air temperature as well as other meteorological elements were taken to calculate the perceived temperature by means of the Klima-Michel model. Additionally, days with heat warnings as well as nightly indoor temperatures from the heat health warning system are presented.

Results: The perceived temperature exceeds the air temperature during heat waves by up to 10 °C. The classic heat-island effect is particularly evident in the difference in the nightly air temperature while the difference in the daily air temperature is small. In the case of perceived temperature, the difference is significantly higher not only at night but also during the day.

Conclusions: In order to quantify negative impacts, not only the knowledge of air temperature is required, but also other factors that describe and control the thermal stress on humans. Urban-rural differences in air temperature and perceived temperature enable heat quantification. Adaptation measures taking into account the more intense conditions in cities are necessary.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Menschen sind im Zuge des Klimawandels immer stärker von Hitze und deren negativen gesundheitlichen Auswirkungen betroffen. Oftmals wird die Lufttemperatur als Maßzahl verwendet. Um jedoch Auswirkungen von Hitze auf den Menschen zu charakterisieren, müssen neben der Lufttemperatur weitere Faktoren berücksichtigt werden.

Ziel der arbeit: Ziel dieses Beitrags ist es, den Hitzestress von Bewohnern in Städten mithilfe der Gefühlten Temperatur während Hitzewellen zu charakterisieren und mit derjenigen von Bewohnern auf dem Land zu vergleichen sowie Unterschiede zur Lufttemperatur hervorzuheben.

Material und methoden: Daten der Stadtstation Freiburg und der Station Freiburg-Flugplatz für 2019 des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wurden für die Analyse der Lufttemperatur sowie für die Berechnung der Gefühlten Temperatur mithilfe des Klima-Michel-Modells für Freiburg verwendet. Zusätzlich werden die Hitzewarntage für Freiburg dargestellt und die nächtlichen Bedingungen der Innenraumtemperaturen des Hitzewarnsystems analysiert.

Ergebnisse und diskussion: Die Gefühlte Temperatur übersteigt die Lufttemperatur während Hitzewellen um bis zu 10 °C. Während der klassische Wärmeinseleffekt anhand der Differenz der nächtlichen Lufttemperatur hoch und tagsüber gering ist, ist bei der Gefühlten Temperatur die Differenz nicht nur nachts, sondern auch tagsüber deutlich höher.

Fazit: Um negative Auswirkungen zu quantifizieren, wird nicht nur die Lufttemperatur benötigt, sondern auch die Kenntnis über weitere Faktoren, die den Hitzestress beschreiben und steuern. Stadt-Land-Unterschiede bei Lufttemperatur und Gefühlter Temperatur bilden eine gute Möglichkeit der Quantifizierung von Hitze. Anpassungsmaßnahmen in Städten unter Berücksichtigung des Hitzestresses für Menschen sind notwendig.

Keywords: Cities; Health; Heat; Perceived temperature; Thermal stress.

MeSH terms

  • Cities
  • Germany
  • Hot Temperature*
  • Humans
  • Temperature
  • Weather*