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Open Access Review

Climate change in urban areas, Part 1, Effects

Wilhelm Kuttler

Author Affiliations

Universität Duisburg-Essen, Campus Essen, Fakultät für Biologie, Angewandte Klimatologie und Landschaftsökologie, Schützenbahn 70, D-45127 Essen, Germany

Environmental Sciences Europe 2011, 23:11  doi:10.1186/2190-4715-23-11

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.enveurope.com/content/23/1/11


Received:28 January 2011
Accepted:7 March 2011
Published:7 March 2011

© 2011 Kuttler; licensee Springer.

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

The objective of this article, which is being published in two parts, is to investigate the effects of global climate change on a conurbation (the Ruhr area) and to discuss local counter-measures.

Part 1 deals with the origins of the natural and anthropogenic greenhouse effects, presents the contributions of the two effects to global warming and discusses recent examples of climate development from the Ruhr metropolis. The climate changes projected by various numeric and statistical models include an increase in thermal stress for city-dwellers and a rise in convective precipitation with corresponding run-off peaks in summer. As regard air pollutants (e.g. O3, PM10), it will mainly be the concentration of the near-surface trace gas ozone which will be clearly increased with rising temperatures. In contrast, a close correlation between atmospheric fine dust concentrations (≤ PM10) and temperature changes has not yet been established.

Part 2 of the publication indicates how global climate change can be effectively combated at the local level using a number of application-oriented examples. These include measures affecting both individual properties and whole areas with a view to reducing urban overheating and CO2 emissions.

Keywords:
urban climate; global climate change; effects; counter-measures; air pollution; CO2; O3; PM10; conurbation; Ruhr area

Klimawandel im urbanen Bereich, Teil 1, Wirkungen

Zusammenfassung

Ziel dieses Beitrags, der in zwei Teilen erfolgt, ist es, die Wirkungen des globalen Klimawandels auf einen Ballungsraum (Ruhrgebiet) zu untersuchen und Gegenmaβnahmen auf lokaler Ebene zu diskutieren.

Im ersten Teil wird auf die Entstehung des natürlichen und anthropogenen Treibhauseffektes eingegangen und deren jeweilige Beiträge an der globalen Überwärmung herausgestellt. Exemplarisch wird auf die jüngere Klimaentwicklung in der Metropolregion Ruhr eingegangen. Zu den durch verschiedene numerische und statistische Modelle projizierten Klimaveränderungen zählen auch die Zunahme thermischer Belastungen für die Stadtbevölkerung sowie die Verstärkung sommerlicher konvektiver Niederschläge mit entsprechenden Abflussspitzen. Unter den Luftverunreinigungen wird es in erster Linie das bodennahe Spurengas Ozon sein, dass bei ansteigenden Temperaturen eindeutig höhere Konzentrationen erwarten lässt, wohingegen die atmosphärischen Feinstaubkonzentrationen (≤ PM10) bislang keine enge Bindung an die Temperaturentwicklung erkennen lassen.

Im zweiten Teil der Publikation wird anhand verschiedener anwendungsorientierter Beispiele gezeigt, wie dem globalen Klimawandel auf lokaler Ebene wirksam begegnet werden kann. Hierzu zählen objektbezogene wie auch flächenabhängige Maβnahmen, deren Ziel es ist, sowohl die urbane Überwärmung als auch die Emission an CO2 wirksam zu reduzieren.

Keywords:
Stadtklima; globaler Klimawandel; Auswirkungen; Gegenmaβnahmen; Luftverunreinigung; CO2; O3; PM10; Ballungsraum; Ruhrgebiet

Review