Zunehmende weltweite Häufigkeit von Hitzewellen in Verbindung mit Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre

Warum heißere Tage häufiger werden

Da die Sommer weltweit wärmer werden, fragen sich viele, warum Hitzewellen scheinbar häufiger auftreten und länger andauern. Diese Studie blickt über Treibhausgase und steigende Lufttemperaturen hinaus und stellt eine konkretere Frage: Wie trägt der Zustand des Landes selbst – wie nass oder trocken der Boden ist und wie er Wärme mit der Luft austauscht – dazu bei, die heutigen extremen Temperaturen zu befeuern? Anhand von mehr als vier Jahrzehnten detaillierter Klimadaten zeigen die Autorinnen und Autoren, dass trocknender Boden und verstärkte Wärmefreisetzung vom Erdboden eng mit dem globalen Anstieg von Hitzewellen verbunden sind.

Hitzewellen rund um den Globus verfolgen

Die Forschenden nutzten ERA5, ein hochauflösendes globales Klimadatenset, um Hitzewellen an Land von 1980 bis 2022 zu untersuchen. Sie definierten eine Hitzewelle als mindestens drei aufeinanderfolgende Tage, an denen die tagsüber gemessenen Höchsttemperaturen über dem liegen, was für die jeweilige Jahreszeit an diesem Ort typisch ist. Zwei zentrale Maße erfassten die Hitzewellenaktivität: wie viele einzelne Hitzewellenereignisse pro Jahr auftraten und wie viele Gesamttage pro Jahr innerhalb dieser Ereignisse lagen. Die Analyse zeigte, dass sowohl die Anzahl der Hitzewellen als auch die Zahl der Hitzewellentage in den meisten Landgebieten der Welt stark angestiegen sind, mit besonders starken Zunahmen in West-Nordamerika, Europa, Teilen Südamerikas, Afrikas und Asiens.

Wie trockener Boden extreme Hitze antreibt

Um zu verstehen, warum Hitzewellen häufiger werden, konzentrierte sich die Studie auf die zwei Tage vor Beginn jedes Ereignisses, in denen Boden und untere Atmosphäre die „Bühne bereiten“ können für extreme Temperaturen. Die Autorinnen und Autoren untersuchten die Bodenfeuchte, die angibt, wie viel Wasser im oberen Boden gespeichert ist, und den fühlbaren Wärmefluss (sensible heat flux), der beschreibt, wie viel Wärme von der Landoberfläche in die Luft gelangt. Wenn Böden trocken sind, geht weniger Energie in die Verdunstung und mehr direkt in die Erwärmung der Luft, wodurch ein trocken‑hitze‑Verstärkungsmechanismus entsteht, der Hitzewellen intensivieren und verlängern kann. Sie ordneten jede Hitzewelle vier Typen zu, je nachdem, ob Bodenfeuchte und Oberflächenwärme während dieser Vortagesperiode über oder unter dem Normalwert lagen.

Das dominante Trocken‑Hitze‑Muster

Ein Muster hob sich klar hervor. Die meisten Hitzewellen traten auf, wenn die Böden trockener als üblich waren und die Landoberfläche mehr Wärme als üblich abgab – eine Kombination, die die Autorinnen und Autoren als den „NP‑Zustand“ bezeichnen. Dieser trockene‑und‑heiße Oberflächenzustand dominierte in 93 % der Landflächen, von ariden Regionen bis hin zu vielen normalerweise feuchteren Gebieten. Global fielen mehr als die Hälfte aller Hitzewellenereignisse in diesen Zustand. Im Zeitverlauf erzeugte der NP‑Zustand nicht nur die meisten Hitzewellen, sondern zeigte auch das schnellste Wachstum in der Häufigkeit. Zwischen 1980–2000 und 2002–2022 nahmen Hitzewellen, die mit NP‑Bedingungen verknüpft waren, im Schnitt um mehr als fünf Ereignisse pro Jahrzehnt zu, und in nahezu 90 % der Landflächen hat sich ihre Häufigkeit mindestens verdoppelt. In vielen Regionen verdrängten andere Oberflächenzustände allmählich den NP‑Zustand als häufigsten Hintergrund für Hitzewellen.

Ein Planet, der heißer und trockener wird

Der Anstieg der NP‑Bedingungen spiegelt breit angelegte Veränderungen der Landoberfläche wider. In großen Teilen der Welt nimmt die Bodenfeuchte ab, während das Land leicht mehr Nettostrahlung aufnimmt und mehr Wärme nach oben abgibt. In Gebieten, in denen sich NP‑Bedingungen ausbreiteten, trockneten die Böden schneller und die Bodentemperaturen nahe der Oberfläche stiegen schneller als in anderen Regionen. Das deutet darauf hin, dass viele Landschaften in einen stärker durch Feuchtigkeitsmangel geprägten, hitzeempfindlichen Zustand übergehen. Unter diesen Umständen behält das Land, sobald eine Dürre einsetzt, eine „Erinnerung“ an die Trockenheit, was es erleichtert, dass eine Hitzewelle auf die nächste folgt und die Wahrscheinlichkeit für zusammengesetzte Ereignisse wie gleichzeitige Hitze und Dürre oder Hitze und Waldbrände steigt.

Was das für unsere Zukunft bedeutet

Für Nicht‑Fachleute lautet die wichtigste Erkenntnis: Die heutigen Hitzewellen sind nicht nur eine Folge wärmerer Luft durch den Klimawandel; sie werden auch stark davon geprägt, wie trocken das Land geworden ist. Wenn Böden Feuchtigkeit verlieren, wirkt der Boden weniger wie eine natürliche Klimaanlage und mehr wie eine heiße Platte, die zusätzliche Wärme in die untere Atmosphäre einspeist und so das Entstehen und die Verstärkung von Hitzewellen begünstigt. Die Studie zeigt, dass dieses Trocken‑Hitze‑Muster inzwischen den Großteil der Hitzewellen weltweit trägt und sich auf immer mehr Regionen ausbreitet. Dieses Wissen kann Frühwarnsysteme verbessern, indem es Gebiete kennzeichnet, in denen sinkende Bodenfeuchte und steigende Oberflächenwärme signalisieren, dass in den nächsten Tagen mit gefährlicher Hitze zu rechnen ist.

Zitation: Bi, P., Chen, X., Pan, Z. et al. Increasing global heatwave occurrence associated with land-atmosphere interactions. npj Clim Atmos Sci 9, 89 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01356-1

Schlüsselwörter: Hitzewellen, Bodenfeuchte, Land–Atmosphäre-Kopplung, Klimawandel, extreme Hitze