Hittegolf

Een hittegolf is een meteorologisch verschijnsel van abnormaal hoge luchttemperaturen, zowel overdag als 's nachts, dat enkele dagen tot enkele weken duurt, over een relatief groot gebied. Het treedt op bij een zeer aanzienlijke opwarming van de lucht, of bij een invasie van zeer hete lucht (bijvoorbeeld in Europa: de sirocco die uit de Sahara komt), wat met name een aanzienlijke daling van de thermische amplitude tussen dag en nacht veroorzaakt, warmte accumuleert sneller dan wordt geëvacueerd door convectie of straling.

Standaard wordt een hittegolf als hittegolf gekwalificeerd als deze qua intensiteit en duur bepaalde drempels evenaart of overschrijdt (bijvoorbeeld minimaal 72 uur, of 3 dagen achter elkaar). Het kan gepaard gaan met een hoge luchtvochtigheid, waardoor het gevoel van warmte toeneemt. Het bevordert ook de luchtvervuiling door het verhogen van de hoeveelheid zwevende deeltjes, het risico op bosbranden en de aanwezigheid van ozon en stikstofoxiden in de troposfeer, bronnen van fotochemische vervuiling. Deze vervuiling kan in steden verergeren vanwege stedelijke hitte-eilanden.

Afbeelding-1

Afbeelding-2

1: Kaart met temperatuurafwijkingen vergeleken met normaal (gemiddelde 1971-2000) tijdens de zomer van 2003 in Europa.

2: Animatie die op de wereldkaart laat zien dat hittegolven sinds het begin van de 20e eeuw steeds frequenter en intenser zijn geworden.

Etymologie

Al in het oude Egypte werd de godin Sopdet, personificatie van de ster Sirius, vergezeld door een hond. Vaak werd Sirius eenvoudigweg vertegenwoordigd door dit dier. De heliakale opkomst van Sirius, een periode waarin de ster Sirius tegelijk met de zon opkomt en dus bij zonsopgang zichtbaar is, markeerde het Egyptische Nieuwjaar en het begin van de Nijlvloed rond 19 juli, tijdens de heetste periode van het jaar. Op de 45e breedtegraad van het noordelijk halfrond, in Europa dus, en gedurende de periode van 24 juli tot 24 augustus, komt deze zeer heldere ster op hetzelfde moment op als de zon, deze waarneming bracht de Ouden ertoe te denken dat er een verband was tussen het verschijnen van deze ster en extreme meteorologische hitte.

Zo schreef Plinius de Oudere: Wat de hittegolf betreft, wie weet niet dat deze, wanneer deze opkomt, de hitte van de zon doet ontbranden? De effecten van deze ster zijn de krachtigste op aarde: de zeeën koken (XVIII, 68) wanneer ze stijgen, wijnen gisten in kelders, stilstaand water brengt onrust.

Definitie per land

Hittegolven het gevolg van een blokkade van de atmosferische circulatie op grote hoogte. Meteorologen maken onderscheid tussen het blokkeren van het anticycloontype en het Omega-blok. In beide gevallen is er sprake van een stationaire anticycloon, afgesloten van de westelijke zonale stroming door een krachtige advectie van zeer hete en zeer droge lucht die opstijgt uit de Sahara en de Maghreb. Dergelijke omstandigheden zullen, als ze zich midden in de zomer voordoen, gunstig zijn voor een hittegolf en mogelijk voor droogte en vervolgens voor het risico op brand.

België en Nederland

Het KNMI (Nederland) en sinds 2003 ook het KMI (België) hanteren de volgende officiële definitie: ten minste vijf dagen achtereen waarop de maximumtemperatuur 25,0 °C of meer bedraagt (zomerse dagen); waarbij ten minste op drie dagen de maximumtemperatuur 30,0 °C of meer bedraagt (tropische dagen)

Frankrijk

Omdat elke regio zijn eigen kenmerken heeft, is de definitie van hittegolf niet hetzelfde van noord tot zuid, noch van oost tot west. Voor het vasteland van Frankrijk bijvoorbeeld:

- in Parijs wordt de hitte verzengend genoemd als het overdag minstens 31°C is en 's nachts 21°C18.

- in Marseille wordt gezegd dat de hitte verzengend heet is als het overdag minstens 36°C is en 's nachts 24°C18.

- in Brest wordt gezegd dat de hitte verzengend is als het overdag minstens 30°C is en 's nachts 18°C.

- in Lille wordt de hitte verzengend genoemd als het overdag minstens 32°C is en 's nachts 15°C.

- In Toulouse wordt de hitte verzengend genoemd als het overdag minstens 36°C is en 's nachts 21°C.

Deze drempels worden bijna jaarlijks opnieuw beoordeeld door Météo-France, in samenwerking met het Health Surveillance Institute. In 2019 werd
in Frankrijk voor het eerst sinds het weer bestond de drempel van 45°C overschreden tijdens de hittegolf van eind juni – begin juli 2019, het absolute record werd genoteerd in Vérargues in de Hérault met 46°C20.

Denemarken en Zweden

Denemarken definieert een nationale hittegolf als een periode van ten minste drie opeenvolgende dagen waarin de gemiddelde maximumtemperatuur in meer dan de helft van het land hoger is dan 28 °C. Het Deense Meteorologisch Instituut heeft ook een definitie voor een warmtegolf. Het definieert dit als dezelfde criteria voor een temperatuur van 25 °C. Zweden definieert een hittegolf als minstens vijf dagen op rij met een dagelijkse maximumtemperatuur van meer dan 25 °C.

Griekenland

In Griekenland definieert de Griekse Nationale Meteorologische Dienst een hittegolf als drie opeenvolgende dagen bij 39 °C of meer. In dezelfde periode is de minimumtemperatuur 26 °C of meer. Er is geen wind of slechts zwakke winden. Deze aandoeningen komen in een breed gebied voor.

Verenigd Koninkrijk

In het Verenigd Koninkrijk wordt elke lokale autoriteitsregio in een van de vier niveaus geplaatst. Hittegolfomstandigheden doen zich voor wanneer
de maximale dagtemperatuur en de minimale nachttemperatuur boven de drempelwaarde voor een bepaalde regio stijgen. De tijdsduur boven die drempel bepaalt het niveau.

- Niveau 1 zijn normale zomeromstandigheden.

- Niveau 2 treedt op wanneer er een risico van 60% of meer bestaat dat de temperatuur gedurende twee dagen en de tussenliggende nacht boven
de drempelwaarden zal blijven.

- Niveau 3 ontstaat wanneer de temperatuur de voorgaande dag en nacht boven de drempelwaarde heeft gelegen en er een kans van 90% of meer
bestaat dat de temperatuur de volgende dag boven de drempelwaarde blijft

- Niveau 4 wordt geactiveerd als de omstandigheden ernstiger zijn dan die van de voorgaande drie niveaus

Elk van de eerste drie niveaus geeft aanleiding tot een bepaalde staat van paraatheid en reactie van de sociale diensten en de gezondheidszorg. Niveau 4 impliceert een bredere respons. De drempel voor een hittegolf treedt op wanneer er in een groot deel van het land ten minste drie dagen boven de 25 °C zijn. Groot-Londen heeft een drempel van 28 °C.

Verenigde Staten

In de Verenigde Staten variëren de definities ook per regio. Meestal gaat het om een periode van minstens twee of meer dagen met extreem warm weer. In het noordoosten is er sprake van een hittegolf, doorgaans wanneer de temperatuur gedurende drie opeenvolgende dagen 32,2 °C bereikt
of overschrijdt. Dit is niet altijd het geval. Dit komt omdat de hoge temperatuur aansluit bij de luchtvochtigheid om een warmte-indexdrempel te bepalen. Hetzelfde geldt niet voor drogere klimaten. Een hittestorm is een Californische term voor een langdurige hittegolf. Hittestormen doen zich voor wanneer de temperatuur gedurende drie of meer opeenvolgende dagen over een groot gebied de 37,8 °C bereikt

Australië

In Adelaide, Zuid-Australië, duurt een hittegolf vijf opeenvolgende dagen van 35 °C of meer. Het kan ook drie opeenvolgende dagen zijn bij of boven 40 °C. Het Australian Bureau of Meteorology definieert een hittegolf als drie of meer dagen met ongewone maximum- en minimumtemperaturen.

Waarnemingen

Dankzij een algemene indicator is het mogelijk om hittegolven in verschillende delen van de wereld met verschillende klimaten te vergelijken.
Dit verscheen in 2015. Met deze indicatoren schatten experts hittegolven op wereldschaal van 1901 tot 2010. Ze constateerden een substantiële
en scherpe toename van het aantal getroffen gebieden in de afgelopen twintig jaar.

Afbeelding-1

Afbeelding-2

1: Nieuwe records op het gebied van hoge temperaturen hebben op een steeds groter deel van het aardoppervlak de nieuwe records op lage
temperaturen overtroffen.

2: Er worden grote toenames verwacht van zowel de frequentie als de intensiteit van extreme weersomstandigheden (voor een toenemende mate
van opwarming van de aarde). Kaart met toenemende trends in hittegolven (frequentie en cumulatieve intensiteit) op de middelste
breedtegraden en in Europa, juli-augustus 1979-2020

In juli 2023 bereikte de wereld een nieuw record voor hoge temperaturen. De toegenomen bosbranden in landen als Spanje en Griekenland kunnen ook worden toegeschreven aan hittegolven. De hittegolf in het westen van Noord-Amerika in 2021 resulteerde in enkele van de hoogste temperaturen ooit gemeten in de regio. Deze omvatten een record van 49,6 °C voor Canada.

Kaart met toenemende trends in hittegolven (frequentie en cumulatieve intensiteit) op de middelste breedtegraden en in Europa,
juli-augustus 1979-2020

In één onderzoek uit 2021 werden 13.115 steden onderzocht. Hieruit bleek dat de extreme hitteblootstelling van een natteboltemperatuur boven
de 30 graden Celsius tussen 1983 en 2016 verdrievoudigde. Deze steeg met ongeveer 50 procent als je het effect van de bevolkingsgroei in deze steden uitsluit. Stedelijke gebieden en woonruimtes zijn vaak aanzienlijk warmer dan omliggende landelijke gebieden. Dit komt deels door het stedelijke hitte-eilandeffect. De onderzoekers hebben een uitgebreide lijst samengesteld van eerdere stedelijke extreme hitte-evenementen.

Oorzaken

Hittegolven ontstaan wanneer een hogedrukgebied op een hoogte van 3.000 tot 7.600 meter sterker wordt en enkele dagen tot wel weken boven een gebied blijft hangen. Dit is gebruikelijk in de zomer op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond. Dit komt doordat de jetstream de zon volgt. Het hogedrukgebied bevindt zich aan de evenaarzijde van de straalstroom in de bovenste lagen van de atmosfeer.

Weerpatronen veranderen over het algemeen langzamer in de zomer dan in de winter. Deze hogedruk op het hoogste niveau beweegt dus ook langzaam. Onder hoge druk zakt de lucht naar het oppervlak. Het verwarmt en droogt adiabatisch. Dit remt de convectie en voorkomt de vorming van wolken. Een vermindering van de bewolking vergroot de kortegolfstraling die het oppervlak bereikt. Een lagedrukgebied aan de oppervlakte leidt tot oppervlaktewind van lagere breedtegraden die warme lucht aanvoert, waardoor de opwarming wordt versterkt. De oppervlaktewinden kunnen ook vanuit het hete continentale binnenland naar de kustzone waaien. Dit zou leiden tot hittegolven aan de kust. Ze konden ook van hoog naar laag blazen. Dit versterkt de verzakking of het zinken van de lucht en daarmee de adiabatische opwarming.

In de oostelijke regio's van de Verenigde Staten kan een hittegolf optreden wanneer een hogedruksysteem dat zijn oorsprong vindt in de Golf van Mexico vlak voor de Atlantische kust stil komt te staan. Hete, vochtige luchtmassa's vormen zich boven de Golf van Mexico en de Caribische Zee. Tegelijkertijd vormen zich hete, droge luchtmassa's boven de woestijn in het zuidwesten en noorden van Mexico. De zuidwestenwinden aan de achterkant van de hoge lucht blijven hete, vochtige Golflucht naar het noordoosten pompen. Dit resulteert in een periode van warm en vochtig weer voor een groot deel van het oosten van de Verenigde Staten en het zuidoosten van Canada.

In de provincie West-Kaap van Zuid-Afrika kan een hittegolf optreden wanneer het lagedrukgebied voor de kust en het hogedrukgebied landinwaarts samenkomen om een bergwind te vormen. De lucht warmt op terwijl deze uit het binnenland van de Karoo neerdaalt. Van het binnenland naar de kust zal de temperatuur ongeveer 10 graden Celsius stijgen. De luchtvochtigheid is meestal erg laag. In de zomer kan de temperatuur oplopen tot boven de 40 graden Celsius. De hoogste temperatuur gemeten in Zuid-Afrika (51,5 graden Celsius) vond plaats tijdens een zomer tijdens een bergwind langs de kustlijn van de Oost-Kaap.

Het niveau van bodemvocht kan hittegolven in Europa intensiveren. Een laag bodemvocht leidt tot een aantal complexe feedbackmechanismen.
Deze kunnen op hun beurt resulteren in verhoogde oppervlaktetemperaturen. Een van de belangrijkste mechanismen is de verminderde verdampingskoeling van de atmosfeer. Als water verdampt, kost het energie. Het zal dus de omgevingstemperatuur verlagen. Als de grond erg
droog is, zal de binnenkomende straling van de zon de lucht verwarmen. Maar er zal weinig of geen verkoelend effect zijn als vocht uit de bodem verdampt.

Gevolgen voor de menselijke gezondheid

Hittegerelateerde gezondheidseffecten voor kwetsbare mensen

Hitteziekte is een spectrum van aandoeningen als gevolg van een verhoogde lichaamstemperatuur.
Het kan worden veroorzaakt door omgevingsomstandigheden of door inspanning. Het omvat kleine aandoeningen zoals hittekrampen, hittesyncope en hitte-uitputting, evenals de ernstigere aandoening die bekend staat als een zonnesteek. Het kan een of alle anatomische systemen beïnvloeden. Hitteziekten omvatten: hitteberoerte, hitte-uitputting, hittesyncope, hitte-oedeem, hittekrampen, hitte-uitslag, hitte-tetanie.Preventie omvat het vermijden van medicijnen die het risico op hitteziekte kunnen vergroten,
een geleidelijke aanpassing aan hitte en voldoende vocht en elektrolyten.

Kwetsbare mensen met betrekking tot hitteziekten zijn onder meer mensen met een laag inkomen, minderheidsgroepen, vrouwen (in het bijzonder zwangere vrouwen), kinderen, oudere volwassenen die ouder zijn dan 65 jaar), mensen met chronische ziekten, handicaps en comorbiditeiten. Andere mensen die risico lopen, zijn onder meer mensen in stedelijke omgevingen (vanwege het stedelijke hitte-eilandeffect), buitenwerkers en mensen die bepaalde voorgeschreven medicijnen gebruiken. Blootstelling aan extreme hitte vormt een acuut gevaar voor de gezondheid voor veel van de mensen die als kwetsbaar worden beschouwd.

Klimaatverandering verhoogt de frequentie en ernst van hittegolven en daarmee hittestress voor mensen. Menselijke reacties op hittestress kunnen een zonnesteek en hyperthermie omvatten. Extreme hitte houdt ook verband met slaap van lage kwaliteit, acuut nierletsel en complicaties tijdens de zwangerschap. Bovendien kan het de verslechtering van reeds bestaande hart- en vaatziekten en luchtwegaandoeningen veroorzaken. Nadelige zwangerschapsresultaten als gevolg van hoge omgevingstemperaturen omvatten bijvoorbeeld een laag geboortegewicht en vroeggeboorte. Hittegolven hebben zich ook voorgedaan. resulteerde in epidemieën van chronische nierziekte (CKD). Langdurige blootstelling aan hitte, fysieke inspanning en uitdroging zijn voldoende factoren voor de ontwikkeling van chronische nierziekte.

Behandeling tegen hitteberoerte in Baton Rouge tijdens de overstromingen in Louisiana in 2016

Hittegerelateerde sterfte.

Gezondheidsdeskundigen waarschuwen dat “blootstelling aan extreme hitte het risico op overlijden door cardiovasculaire, cerebrovasculaire en respiratoire aandoeningen en sterfte door alle oorzaken vergroot. Hittegerelateerde sterfgevallen onder mensen ouder dan 65 jaar bereikten een recordhoogte van naar schatting 345.000 sterfgevallen in 2019. Ruiim 70.000 Europeanen stierven als gevolg van de Europese hittegolf van 2003. Ook stierven in juni 2015 meer dan 2.000 mensen in Karachi, Pakistan als gevolg van een ernstige hittegolf met temperaturen tot 49 °C.

Het vergroten van de toegang tot binnenkoeling (airconditioning) zal hittegerelateerde sterfte helpen voorkomen, maar de huidige airconditioningtechnologie is over het algemeen niet duurzaam omdat deze bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen, luchtvervuiling, pieken in
de vraag naar elektriciteit en stedelijke hitte-eilanden

Onderrapportage van dodelijke slachtoffers

Het aantal dodelijke slachtoffers door hitte wordt waarschijnlijk sterk ondergerapporteerd. Dit is te wijten aan een gebrek aan rapporten en aan verkeerde berichtgeving. Wanneer ook rekening wordt gehouden met hittegerelateerde ziekten, kan het werkelijke dodental als gevolg van extreme hitte zes keer hoger zijn dan de officiële cijfers. Dit is gebaseerd op studies uit Californië en Japan.

Een deel van de sterfte tijdens een hittegolf kan te wijten zijn aan verdringing van de sterfte op de korte termijn. Bij sommige hittegolven is er
sprake van een daling van de totale sterfte in de weken na een hittegolf. Deze compenserende dalingen van de sterfte suggereren dat hitte gevolgen heeft voor mensen die toch zouden zijn gestorven, en hun sterfgevallen vervroegt.

Sociale instituties en structuren beïnvloeden de effecten van risico’s. Deze factor kan ook de onderrapportage van hittegolven als gezondheidsrisico helpen verklaren. De dodelijke Franse hittegolf in 2003 heeft aangetoond dat de gevaren van hittegolven voortkomen uit een combinatie van natuurlijke en sociale factoren.[62] Sociale onzichtbaarheid is zo’n factor. Hittegerelateerde sterfgevallen kunnen binnenshuis plaatsvinden, bijvoorbeeld onder alleenwonende ouderen. In deze gevallen kan het een uitdaging zijn om warmte als een bijdragende factor aan te wijzen.

Psychologische en sociologische effecten

Overmatige hitte veroorzaakt zowel psychologische als fysieke stress. Dit kan de prestaties beïnvloeden. Het kan ook leiden tot een toename van geweldsmisdrijven. Hoge temperaturen worden in verband gebracht met toegenomen conflicten tussen individuen en op sociaal niveau. In elke samenleving stijgen de misdaadcijfers als de temperatuur stijgt. Dit is vooral het geval bij geweldsmisdrijven zoals mishandeling, moord en verkrachting. In politiek onstabiele landen kunnen hoge temperaturen factoren die tot een burgeroorlog leiden, verergeren.

Hoge temperaturen hebben ook een aanzienlijk effect op het inkomen. Uit een onderzoek onder provincies in de Verenigde Staten is gebleken dat de economische productiviteit van individuele dagen met ongeveer 1,7 procent afneemt voor elke graad Celsius boven de 15 °C

Oppervlakte-ozon (luchtvervuiling)

Hoge temperaturen verergeren ook de gevolgen van ozonvervuiling in stedelijke gebieden. Dit verhoogt de hittegerelateerde sterfte tijdens hittegolven. Tijdens hittegolven in stedelijke gebieden kan de ozonvervuiling op leefniveau 20 procent hoger zijn dan normaal. In één onderzoek werd gekeken naar de concentraties van fijne deeltjes en ozon tussen 1860 en 2000. Daaruit bleek dat de naar de wereldbevolking gewogen concentraties van fijne deeltjes met 5 procent zijn gestegen als gevolg van de klimaatverandering. De ozonconcentraties aan het oppervlak stegen met 2 procent Een onderzoek naar de gezamenlijke sterfte-effecten van ozon en hitte tijdens de Europese hittegolven in 2003 concludeerde dat deze elkaar lijken te versterken en de sterfte in combinatie te verhogen..

Andere gevolgen

Verlaagd bbp

Berekeningen uit 2022 suggereren dat hittegolven de wereldeconomie tegen het midden van de 21e eeuw met ongeveer 1 procent zullen doen krimpen. Hittegolven hebben vaak complexe gevolgen voor economieën. Ze verminderen de arbeidsproductiviteit, verstoren landbouw- en industriële processen en beschadigen infrastructuur die niet geschikt is voor extreme hitte.

Verminderde landbouwopbrengste

Hittegolven vormen een grote bedreiging voor de landbouwproductie. In 2019 gingen hittegolven in de Mulanje-regio van Malawi gepaard met temperaturen tot wel 40 °C. Dit en een laat regenseizoen verschroeiden de theebladeren en verminderden de opbrengsten.

Bosbranden

Een hittegolf die optreedt tijdens een droogte kan bijdragen aan bosbranden en bosbranden. Dit komt omdat een droogte de vegetatie uitdroogt, waardoor de kans groter is dat deze in brand vliegt. Tijdens de desastreuze hittegolf die Europa in 2003 trof, woedden branden door Portugal. Ze vernietigden meer dan 3.010 vierkante kilometer bos en 440 vierkante kilometer landbouwgrond. Ze veroorzaakten voor ongeveer € 1 miljard aan schade. Hoogwaardige landbouwgronden beschikken over irrigatiesystemen om de gewassen te ondersteunen.

Hittegolf in het zuidoosten van Australië van 2009, thermische kaart bij benadering het getroffen gebied, weergegeven in rood

Overstromingen

Hittegolven kunnen ook bijdragen aan overstromingen. De recordbrekende hittegolf die Pakistan vanaf mei 2022 teisterde, leidde tot het smelten van gletsjers en het stromen van vocht. Dit waren factoren bij de verwoestende overstromingen die in juni begonnen en ruim 1.100 levens eisten.

Infrastructurele schade

Hittegolven zorgen ervoor dat wegen en snelwegen knikken en smelten, waterleidingen barsten en stroomtransformatoren ontploffen, waardoor branden ontstaan. Een hittegolf
kan ook spoorwegen beschadigen, doordat rails knikken en knikken. Dit kan het verkeer vertragen of vertragen. Het kan zelfs leiden tot annulering van de dienst als de rails te gevaarlijk zijn om met de trein te berijden.

Stroomstoringen

Hittegolven leiden vaak tot pieken in de vraag naar elektriciteit, omdat er meer gebruik wordt gemaakt van airconditioning. Dit kan stroomstoringen veroorzaken, waardoor het probleem erger wordt. Tijdens de Noord-Amerikaanse hittegolf van 2006 kwamen duizenden huizen en bedrijven zonder stroom te zitten, vooral in Californië. In Los Angeles vielen elektrische transformatoren uit, waardoor duizenden wel vijf dagen zonder stroom zaten. De hittegolf in het zuidoosten van Australië begin 2009 veroorzaakte grote stroomstoringen in de stad Melbourne. Meer dan een half miljoen mensen kwamen zonder stroom te zitten toen de hittegolf transformatoren opblies en het elektriciteitsnet overbelastte.

Rechts: Het nieuwe gebouw van de California Academy of Sciences in het Golden Gate Park in San Francisco heeft een groendak van 10.000 m2. Volgens de factsheet van de Academie over het gebouw verbruikt het gebouw 30 tot 35 procent minder energie dan vereist code.

inder energie dan vereist door de code.

Bronnen: Wikipedia-nl, Wikipedia-en, Wikipedia-fr

Categorieën: Meteorologie I Weer A tot Z

Meteorologie A tot Z

Hittegolf