Während der Sommer immer häufiger von Hitzewellen geprägt ist und Dich ganz schön ins Schwitzen bringen kann, wird der Winter immer kälter und kann Dich zum Zittern bringen. Vor allem in Amerika sind Kältewellen ein häufig vorkommendes Extremereignis, aber auch bei uns in Deutschland kommen Kältewellen immer häufiger vor.

Das Gegenteil von Hitzewellen sind sogenannte Kältewellen. Aber wie entstehen sie und was haben Kältewellen mit der Erderwärmung zu tun?

Kältewellen

Hitzewellen sind länger andauernde Perioden mit sehr hohen Temperaturen. Im Gegensatz dazu stehen die Kältewellen.

Eine Kältewelle ist ein Extremereignis. Das ist ein Ereignis, das im Vergleich zu anderen Ereignissen seiner Art (Fluten, Dürren) besonders abweicht.

Der Temperaturwert – ab dem von einer Kältewelle gesprochen wird – ist nicht weltweit festgelegt. Er hängt von den gewöhnlichen Temperaturen in diesem Zeitraum in der Region ab.

Kältewelle – Entstehung

Im Allgemeinen entsteht kalte Luft durch kalte Luftmassen aus der Arktis, die durch einen instabilen Polarwirbel und dem Jetstream – also einem Luftstrom, der Luft transportiert – vom Norden in den Süden gelangen kann. Unter anderen Umständen kann eine Kältewelle aber auch durch Luftmassen aus Sibirien entstehen.

Kältewelle – Polarwirbel

Bei diesen kalten Luftmassen aus der Arktis handelt es sich um den Polarwirbel.

Üblicherweise sind diese Polarwirbel sehr stabil und befinden sich nur über den Bereichen der Pole. Kommt es aber zu einer Erwärmung in der Stratosphäre – einem Bereich der Atmosphäre – wird der Polarwirbel schwächer und instabil. Das führt dann zu dem sogenannten Arctic Outbreak.

Bei dem Arctic Outbreak teilt sich der Polarwirbel in mehrere kleinere Wirbel auf. Diese Wirbel können dann in niedrigere Breiten vorstoßen.

Bei einem stabilen Polarwirbel befindet sich der Wirbel weitgehend über den Polen. Wird er instabil, zerfällt er in mehrere Wirbel und gelangt in die tieferen Breiten. Hinzu kommt, dass der Jetstream abgeschwächt wird und den Transport in die tieferen Breiten vergünstigt.

Sibirische Kälte

Kommen die kalten Luftmassen, die für die Kältewelle verantwortlich sind, aus Sibirien, so spricht man von der sibirischen Kälte.

In Sibirien herrschen bis zu -50 °C² im Normalfall. Die tiefste Temperatur, die man jemals in Sibirien messen konnte, betrug -76 °C² in Oimjakon.

Kältewelle – Klimawandel

Wenn man vom Klimawandel spricht, so wird das häufig nur mit einer Erwärmung der Erde in Verbindung gebracht. Kältewellen und andere Extremereignisse sind aber ebenfalls Folgen des Klimawandels.

Kältewelle trotz Erderwärmung

Durch den Klimawandel kommt es zur Erderwärmung. Diese Erwärmung führt dazu, dass Meereseis schmilzt und die Albedo – also das Reflexionsvermögen von Flächen – sich verringert. Eine niedrige Albedo führt dazu, dass sich die Luft erwärmt und die Luftdruckunterschiede zwischen den hohen und mittleren Breiten geringer werden.

Der Jetstream wird dadurch abgeschwächt. Daraus folgt dann, dass die Polarwirbel aus dem Gleichgewicht gebracht werden und länger in die mittleren Breiten gelangen. Diese Polarwirbel bringen dann eine Kältewelle mit sich.

Die Erde erwärmt sich immer mehr, dadurch schmilzt immer mehr arktisches Meereseis. Da das Schmelzen des Meereseis die Ursache von Kältewellen ist, werden dadurch Kältewellen in unseren Breiten immer häufiger – trotz Erderwärmung.

Kältewelle – Folgen für Mensch und Umwelt

Wie Hitzewellen stellen auch Kältewellen eine große Gefahr für Mensch und Umwelt dar.

Folgen für Menschen

Kältewellen stellen primär ein Problem für schwache Personen dar. Dazu gehören ältere und sehr junge Personen, aber auch Obdachlose und Bedürftige. Letztere leben oft auf der Straße und sind der Kälte schutzlos ausgesetzt. Das führt dazu, dass sie im schlimmsten Falle erfrieren. Das Herz-Kreislaufsystem von älteren und auch von jüngeren Menschen ist schneller überfordert und kann eine Kältewelle deshalb auch schwieriger wegstecken als etwa eine erwachsene, gesunde Person.

Engpässe in der Nahrungsmittelversorgung sind ebenfalls ein Problem, das häufig Menschen während einer Kältewelle betrifft. Das liegt daran, dass Nahrungsmittel nicht mehr transportiert werden können, da die Straßen zum Beispiel durch Glatteis nicht mehr befahrbar sind. Dadurch gestaltet sich die Erhaltung der Infrastruktur bei einer Kältewelle schwieriger. Durch Glatteis und Schnee können etwa Züge nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr fahren. Das Gleiche gilt auch für Autos, Fahrräder und Straßenbahnen.

Die Wärmeversorgung wird bei zunehmender Kälte immer schwieriger. Heizungen sind in den mittleren Breiten nicht für Temperaturen unter -20 °C geeignet. Daher fällt die Wärmeversorgung ab diesen Temperaturen aus und Menschen frieren auch in ihren Häusern.

Die Beschädigung von Stromleitungen führt zu Stromausfällen. Beschädigt werden Stromleitungen etwa durch zusätzliches Gewicht durch Eis und Schnee.

Folgen für die Umwelt

Bei einer Kältewelle kommt es zu einer starken Eisbildung. Diese Eisbildung kann mehrere Folgen für die Umwelt mit sich bringen. Dazu gehören:

• Das Einfrieren von Seen und Flüssen, was dazu führen kann, dass viele Tiere sterben und das Ökosystem aus dem Gleichgewicht gebracht wird
• Die Nahrungsversorgung von Tieren wird schlechter, was ebenfalls zu einem Tiersterben führt
• Es kann zu Überschwemmungen durch einen Eisstau kommen. Das bedeutet, dass durch Eis Wasser gestaut wird.

Tiere erfrieren, wodurch sich unter anderem Wildbestände reduzieren. Zudem wird der Lebensraum vieler Arten beeinträchtigt, weil Eis und Schnee den Lebensraum temporär bedecken oder zerstören.

Wenn Wasser in Risse von Felsen und Gesteinen gelangt und anschließend gefriert, vergrößert sich das Volumen von Wasser und es kommt zur sogenannten Frostsprengung. Das ist eine Art von Verwitterung, bei der es zum Zersprengen von Gestein und Fels aufgrund der Volumenvergrößerung von Wasser kommt. Durch diese Sprengung kann es unter anderem zu Erdrutschen kommen.

Kältewelle – Deutschland und weltweit

Kältewellen betreffen die ganze Welt. Auch in Deutschland kommt es immer häufiger zu solchen extremen Kälteeinbrüchen.

Extreme Kältewelle – Deutschland

Kältewellen sind in Europa meist nicht auf ein Land beschränkt. Der Grund dafür ist, dass Europa aus vielen relativ kleinen Ländern besteht. Im Gegensatz dazu steht unter anderem die USA und Kanada.

2006 gab es in Deutschland eine Kältewelle, die auch die weitesten Teile von Europa betroffen hat. In Deutschland wurden Temperaturen um die -23 °C gemessen.

Extreme Kältewelle – weltweit

2010 wurde Großbritannien von einer Kältewelle heimgesucht. Dabei wurden Werte um die -20 °C erreicht und 26 Menschen kamen durch die Kälte ums Leben.

Die Kältewelle zum Ende des Jahres 2009 war fast auf dem ganzen europäischen Kontinent spürbar. 280 Menschen kamen ums Leben. Polen wurde dabei besonders schwer getroffen, hier kamen durch diese Kältewelle etwa 200 Menschen ums Leben⁵.

2006 fielen 790 Menschen der Kältewelle in Europa zum Opfer. Die Folgen waren verheerend. Die Dächer Eissporthalle in Bad Reichenhall und der Messehalle in Kattowitz stürzten aufgrund des Gewichts des Schnees und Eises ein⁵.

Kanada und die USA sind sehr häufig von Kältewellen betroffen. Das liegt daran, dass es zu den USA hin keine schützenden Gebirge gibt. Das ist nämlich in Europa bei den Alpen der Fall, daher sind die Länder südlich der Alpen weniger von Kältewellen betroffen.

Im Januar 2019 kam es zum Beispiel in den USA zu einer Kältewelle bei der Temperaturen um die -43 °C gemessen wurden. Dabei war hauptsächlich der Norden Amerikas von diesen tiefen Temperaturen betroffen. In Jacksonville, Florida wurden Temperaturen bis zu 4 °C gemessen, normalerweise herrschen dort im Januar Temperaturen um die 19 °C⁵.