mini|Temperaturabweichung am 29. Juni 2021 verglichen mit dem Durchschnitt dieses Tages im Zeitraum 2014–2020 (in Grad Celsius)
Die Hitzewelle 2021 in Nordamerika war eine Serie extremer Hitzewellen, die einen Großteil des pazifischen Nordwestens und Westkanadas im Sommer 2021 traf. Insbesondere traf sie das westliche Nevada, Nordkalifornien, Oregon, Washington und Idaho in den Vereinigten Staaten sowie British Columbia und in der späteren Phase Alberta, Saskatchewan, Yukon und die Nordwest-Territorien in Kanada. Zugleich kam es zu ungewöhnlich vielen Blitzeinschlägen und vermehrten Waldbränden.
Die Hitzewelle Ende Juni gilt als JahrtausendereignisPacific Northwest bakes under once-in-a-millennium heat dome. In: CBS News, 29. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021. und wird von Wissenschaftlern, Wetterdiensten und Medien als beispiellos in der bekannten Geschichte der Region beschrieben.The Northwest heat wave is 'unprecedented.' Here's what's pushing it into uncharted territory. In: CNN, 29. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021.Unprecedented Heat Wave in Pacific Northwest Driven by Climate Change. In: Scientific American, 28. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021.All-Time Records Fall As A Heat Wave Roasts The Northwest U.S. In: NPR, 28. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021.Historic heatwave, extreme drought and wildfires plague North American west. In: The Guardian, 30. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021. Sie trat ungewöhnlich früh im Sommer auf.How Weird Is the Heat in Portland, Seattle and Vancouver? Off the Charts. In: The New York Times, 29. Juni 2021. Abgerufen am 1. Juli 2021. Die Höchsttemperaturen wurden um den 25. bis 30. Juni erreicht und brachen zahlreiche regionale Temperaturrekorde deutlich.Matthew Cappucci: Pacific Northwest heat wave was ‘virtually impossible’ without climate change, scientists find. In: The Washington Post, 7. Juli 2021. Abgerufen am 8. Juli 2021. Die Hitzewelle wurde durch die anhaltende Dürre im Nordwesten Amerikas verstärkt. Als wichtiger begünstigender und verstärkender Faktor wurde zudem die globale Erwärmung ausgemacht, ohne deren Zutun eine Hitzewelle dieser Intensität kaum denkbar gewesen wäre.Matthew Cappucci, Jason Samenow: Here’s what’s causing record temperatures in the Pacific Northwest. In: The Washington Post, 30. Juni 2021. Abgerufen am 1. Juli 2021.
In der zweiten Juliwoche trat erneut extreme Hitze an der Westküste der USA auf, insbesondere in Kalifornien, Nevada und Arizona. Mitte August kam es im Nordwesten Amerikas zu einer weiteren Hitzewelle.Hallie Golden, Dani Anguiano: Temperatures soar as Washington and Oregon endure another major heatwave In: The Guardian, 13. August 2021, abgerufen am 14. August 2021Dani Anguiano: ‘I can’t do it’: Portland residents battle grueling heat in unprecedented summer In: The Guardian, 14. August 2021, abgerufen am 14. August 2021 In Kalifornien, Nevada, Washington und Oregon war der Juli 2021 der heißeste Monat seit Beginn der Aufzeichnungen Ende des 19. Jahrhunderts; in fünf weiteren US-Bundesstaaten wurden bestehende Rekordwerte annähernd erreicht.Western Drought Will Last Into Fall or Longer. In: The New York Times, 19. August 2021. Abgerufen am 27. August 2021.
Ursachen mini|rechts|500 mb Karte der Hoch- und Tiefdruckgebiete in Nordamerika am 28. Juni 2021, 11:00 UTC
Hitzestau Die Extremtemperaturen in der Region wurden durch eine Atmosphärische Blockierung eines Hochdruckgebietes und den resultierenden Hitzestau („Hitzeglocke“) ausgelöst.Jörg Römer: Warum das Wetter in Nordamerika verrückt spielt. In: Spiegel Online, 30. Juni 2021. Abgerufen am 2. Juli 2021. Aufsteigende warme Luft wird durch das Hochdruckgebiet wieder nach unten gedrückt, sodass die Temperaturen weiter steigen.US-Canada heatwave: Visual guide to the causes. In: BBC News, 2. Juli 2021. Abgerufen am 2. Juli 2021. Die Hitzekuppel war die stärkste, die jemals in dieser Region beobachtet wurde. Unter anderem durch die besonders langen Tage Ende Juni konnten die Temperaturen außergewöhnlich stark steigen.
Als weiterer begünstigender Faktor wurde ebenfalls die Wechselwirkung zwischen dem Jetstream und einem Tropischen Sturm im Pazifik diskutiert.Matthew Cappucci, Jason Samenow: Here’s what’s causing record temperatures in the Pacific Northwest. In: The Washington Post, 30. Juni 2021. Abgerufen am 3. Juli 2021. Der Tropensturm nahe Japan verursachte eine mäandernde Verwirbelung des Jetstreams. Auf dem Weg nach Nordamerika verstärkte sich die Atmosphärische Rossby-Welle, bis sie schließlich brach und so ein stationäres Hochdruckgebiet über dem Nordwesten Amerikas bildete, während gleichzeitig ein Tiefdruckgebiet vor der Küste lag. Die Luftdruckdifferenz zwischen beiden drückte kühle Ozeanluft von der Küste weg nach Westen und warme Luft Richtung Küste.Christian Jakob und Michael Reeder, The Conversation: The North American heatwave shows we need to know how climate change will change our weather. In: Phys.org, 2. Juli 2021. Abgerufen am 11. Juli 2021 Über die Rocky Mountains und das Kaskadengebirge wärmte sich die Luft zudem hangabwärts durch den zunehmenden Luftdruck weiter auf. Der Ostwind hatte somit einen verstärkenden Effekt.
Trockenheit mini|rechts|Dürremonitor USA, 22. Juni mini|Vorhergesagte Temperaturen (Grad Fahrenheit) in Washington am 28. Juni 2021
Ein weiterer Faktor war die herrschende Dürre. 81 % des amerikanischen Westens litten Ende Juni unter einer schweren bis außergewöhnlichen Dürre; das erste Mal überhaupt, dass dieser Wert über 80 % lag. 55 % der Fläche erlebte zum Zeitpunkt der Hitzewelle sogar eine extreme oder außergewöhnliche Dürre. Diese enorme Trockenheit begünstigte den Temperaturanstieg: bei Trockenheit kann weniger Wasser aus dem Boden verdunsten, die Luft bleibt somit trockener und trockene Luft wird durch die gleiche Energiemenge deutlich stärker erwärmt als feuchte. Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Dürre durch die Erderwärmung verschlimmert wurde, da höhere Temperaturen den Boden stärker austrocknen. Über diesen Mechanismus verursacht die Hitzewelle auch ihrerseits wieder eine Verschärfung der Dürre – eine Positive Rückkopplung. Zudem lenkte das Hochdruckgebiet, das die Hitzewelle auslöste, etwaige Regenwolken ab.
Globale Erwärmung mini|Verstärktes Auftreten von Extremhitze im Südwesten der USA seit 1910. Die roten Balken zeigen den Prozentsatz der Fläche des Südwestens der USA (Colorado, Utah, Arizona und New Mexico) je Sommer, der extrem warme Tage mit Tageshöchsttemperaturen in den oberen zehn Prozent der historischen Aufzeichnungen aufwies.Record-breaking June 2021 heatwave impacts the U.S. West, In: climate.gov. 23. Juni 2021
Die Hitzewelle war maßgeblich von der globalen Erwärmung beeinflusst, die global bereits zu einer durchschnittlichen Temperaturerhöhung von 1,2 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit geführt hat. Gemäß Omar Baddour, der bei der Weltorganisation für Meteorologie die Abteilung Klimaüberwachung und -politik leitet, treten Hitzewellen mit steigenden Treibhausgaskonzentrationen häufiger auf und werden intensiver, beginnen früher, enden später und haben größere Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Nikos Christidis vom Met Office erklärte, dass es ohne menschengemachten Klimawandel nahezu unmöglich gewesen wäre, im Juni derart hohe Temperaturen zu erreichen, da die Wahrscheinlichkeit für solche Ereignisse unter natürlichen Umständen bei eins zu einigen Zehntausend läge.Weltorganisation für Meteorologie: . Abgerufen am 1. Juli 2021.
Atmosphärische Windbänder wie der Jetstream werden durch den Klimawandel beeinflusst und tragen zur Entstehung von Extremtemperaturen bei.Horton, D., Johnson, N., Singh, D. et al. Contribution of changes in atmospheric circulation patterns to extreme temperature trends. Nature 522, 465–469 (2015). Bereits jetzt wird ein erhöhtes Auftreten von Hitzewellen in den USA festgestellt. So traten in den 1960ern durchschnittlich noch zwei Hitzewellen pro Jahr auf, wohingegen sich die Anzahl bis in die 2010er Jahre auf sechs Hitzewellen pro Jahr verdreifachte. Auch die Größe der von den Hitzewellen betroffenen Regionen hat sich laut einer Untersuchung mehrerer amerikanischer Universitäten anhand Daten der letzten 38 Jahre in der Nördlichen Hemisphäre durchschnittlich um 50 Prozent ausgedehnt.
Eine am 7. Juli 2021 erschienene Attributionsstudie kam zu dem Ergebnis, dass die Hitzewelle mit diesen Maximaltemperaturen in der Region 45–52 ºN, 119–123 ºW ohne menschengemachten Klimawandel nahezu unmöglich gewesen wäre. Demnach lagen die Temperaturen derart weit außerhalb historischer Beobachtungsdaten, dass es schwer gewesen sei, zu quantifizieren, wie selten das Ereignis war. Als realistischsten Wert gibt die Studie an, dass eine solche Hitzewelle bei gegenwärtigem Klima nur einmal alle 1000 Jahre auftreten würde. Zudem habe der menschengemachte Klimawandel das Auftreten dieser Hitzewelle um mindestens Faktor 150 wahrscheinlicher gemacht. Auch sei die Hitzewelle durch den Klimawandel um 2 °C heißer gewesen als eine sonst gleiche Hitzewelle, die zu Beginn der Industriellen Revolution stattgefunden hätte. Hätte die Hitzewelle unter Bedingungen einer um 2 °C wärmeren Welt verglichen mit der vorindustriellen Zeit stattgefunden, was bereits Anfang der 2040er Jahre erreicht sein könnte (dies gegenüber 2020 einem Plus von 0,8 °C), dann wäre die Hitzewelle noch ein weiteres Grad heißer gewesen als beobachtet. In einer solchen Welt würde sich eine Hitzewelle wie die 2021 aufgetretene dann alle fünf bis zehn Jahre statt etwa alle 1000 Jahre wiederholen.Sjoukje Y. Philip, Sarah F. Kew, Geert Jan van Oldenborgh, Wenchang Yang, Gabriel A. Vecchi, Faron S. Anslow, Sihan Li, Sonia Seneviratne, Linh N. Luu, Julie Arrighi, Roop Singh, Maarten van Aalst, Mathias Hauser, Dominik L. Schumacher, Carolina Pereira Marghidan, Kristie L Ebi, Rémy Bonnet, Robert Vautard, Jordis Tradowsky, Dim Coumou, Flavio Lehner, Michael Wehner, Chris Rodell, Roland Stull, Rosie Howard, Nathan Gillett, Friederike E L Otto: Rapid attribution analysis of the extraordinary heatwave on the Pacific Coast of the US and Canada June 2021. World Weather Attribution. Abgerufen am 8. Juni 2021. Studie zu Nordamerika - Hitzewelle nur durch Klimawandel möglich. In: ZDF Heute, 8. Juli 2021. Abgerufen am 8. Juli 2021. Laut einer Studie des Klimatologen Michael E. Mann erhöht die globale Erwärmung die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Hitzewellen und Extremregen bis zum Jahr 2100 um ca. 50 Prozent, wie Jetstream-Simulationen zeigten.Holger Dambeck: Warum der Klimawandel die Gefahr von Hitzewellen erhöht. In: Spiegel Online, 1. November 2018. Abgerufen am 2. Juli 2021.M. Mann, S. Rahmstorf, K. Kornhuber et al. Influence of Anthropogenic Climate Change on Planetary Wave Resonance and Extreme Weather Events. In: Sci Rep 7, 45242 (2017). PDF 5,5 MB .
Temperaturrekorde Bereits vor Beginn der Hitzewelle prognostizierten Wettermodelle außergewöhnlich hohe Temperaturen, die das Eintreffen einer historischen Hitzeperiode erwarten ließen.Bob Henson: Northwest U.S., British Columbia brace for historic, record-melting heat. In: YaleClimateConnections, 24. Juni 2021. Abgerufen am 3. Juli 2021.In Nordamerika werden gerade alle Hitzerekorde gebrochen – und es ist noch nicht mal Juli. In: Tagblatt, 28. Juni 2021. Abgerufen am 30. Juni 2021.