Wetter

Winterliches Gesundheitsrisiko Smog

von Holger Westermann

Ausgerechnet das im Sommer so beliebte Hochdruckwetter beschert den Menschen im Winter trüben und gesundheitsgefährdenden Smog. Ein Winterhoch führt oft zu einer Inversion der Lufttemperatur. Im Normalfall nimmt die Temperatur in der Atmosphäre mit zunehmender Höhe ab. Bei einer Inversion tritt jedoch genau die Umkehr dieses Temperaturverlaufs ein: Die bodennahe Luft ist kalt, darüber schichtet sich ein Warmluftdeckel. Darunter herrscht oft Nebel, entweder direkt am Boden oder als Hochnebel an der Grenze zwischen Kalt- und Warmluft. Darin halten sich Staub und Schadstoffe lange in der Schwebe und können eingeatmet werden; das trübe Wetter schlägt aufs Gemüt.

Der Begriff "Smog" ist eine Kombination aus zwei Wörtern, zum einen "smoke" (engl. für Rauch) und zum anderen "fog" (engl. für Nebel). Smog bezeichnet eine starke Ansammlung von Schadstoffen innerhalb der untersten Luftschichten in der Atmosphäre.

In langen Winternächte kann bei geringer Bewölkung der Erdboden besonders stark auskühlen. Dieses bodennahe Kaltlluftpolster entzieht der darüber liegenden Luftschicht Wärmeenergie. Tagsüber kann dieser Wärmeverlust durch die schwache Einstrahlung der sehr tief stehenden Sonne nicht vollständig ausgeglichen werden. Deshalb kühlt sich die bodennahe Luft immer weiter ab.

In einem Hochdruckgebiet sinkt aufgrund physikalischer Prozesse über weiten Landstrichen die Luft aus großen Höhen zu Boden und erwärmt sich dabei. Das Kaltluftpolster verhindert aber, dass sich dieser Prozess bis zum Erdboden fortsetzt. So entsteht eine stabile Schichtung vergleichsweise warmer Luft über dem Kaltluftpolster. Die Grenze zwischen absinkender Warmluft und Kaltluftpolster nennen Meteorologen Inversionsschicht.

Aufsteigende Warmluftblasen, die sich beispielsweise durch punktuelle Strahlungswärme der Sonne bilden, können eine solche Inversionsschicht nicht durchdringen. Die Inversion ist eine solide Luftmassen-Sperrschicht, die einen Austausch zwischen tief liegenden und höher liegenden Luftschichten verhindert. Ohne aktive Durchmischung der Atmosphäre, beispielsweise durch ein dynamisches Tiefdruckgebiet, bleibt die Kaltluft aufgrund ihrer höheren Dichte unter der leichteren Warmluft liegen. Diese stabile Schichtung schafft ideale Bedingungen für die Smog-Entstehung.

In Ballungsräumen mit viel Industrie und einem hohen Verkehrsaufkommen können sich Luftschadstoffe recht schnell in der unteren, von der Inversionsschicht abgeschirmten Kaltluft ansammeln. Wird eine bestimmte Schadstoffkonzentration erreicht, entsteht die Smog-typische Lufttrübung. Menschen mit Atemwegserkrankungen spüren die Zusatzbelastung sofort. Aber auch Menschen, die unter Arteriosklerose oder koronarer Herzkrankheit (KHK) leiden, bemerken die eingeschränkte Sauerstoffversorgung – nicht sofort aber nach einigen Tagen Smogbelastung. Das Risiko für eine Angina pectoris Attacke steigt deutlich an.

Quellen:

M.Sc. Met. Andreas Würtz: Inversion und Smog. Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 12.12.2013

Erstellt am 16. Dezember 2013
Zuletzt aktualisiert am 16. Dezember 2013

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