Wasser und sein Einfluss auf das Stadtklima
Der Beitrag greift die verschiedenen physikalischen Eigenschaften von Wasser auf, die für die lokalklimatischen Gegebenheiten städtischer Siedlungsräume von Bedeutung sein können. Ausgehend von der Wasser- und Energiebilanz werden ausgewählte Terme in ihrer Wirkung auf die städtische Umwelt quantitativ besprochen. Auch wird dargelegt, in welchem Maße die Verdunstungsenthalpie dazu beitragen kann, nicht nur Oberflächen, sondern auch die bodennahe Atmosphäre an warmen bzw. heißen Tagen zu kühlen. An Beispielen der Transpirationseffizienz verschiedener Baumarten wird gezeigt, in welchem Maße hierdurch Kühlungsmöglichkeiten an warmen Sommertagen durch die Vegetation genutzt werden können. Städte, die einen hohen Anteil an Wasserflächen an ihrer Gesamtfläche (water towns) aufweisen, lassen verschiedene Möglichkeiten erkennen, durch Wasser Oberflächen- und Lufttemperaturspitzen zu kappen.
- der Dipolcharakter des Wassermoleküls sowie eine hohe Dielektrizitätskonstante, worauf seine gute Löslichkeit und schlechte elektrische Leitfähigkeit beruhen,
- seine hohe Oberflächenspannung, die für die atmosphärische Tropfenbildung und z. B. für die Wasserbewegung im Boden, nicht zuletzt für den kapillaren Aufstieg von Bodenwasser an die Oberfläche, ausschlaggebend ist,
- eine potenziell starke Strahlungsreflexion an Wasseroberflächen, wodurch die Strahlungsbilanz im Tages- und Jahresgang in unterschiedlichem Maße beeinflusst wird,
- eine volumenbezogene statt flächenbezogene Energiebilanz, wie sie für festen Untergrund charakteristisch ist,
- in flüssigem Zustand eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität, die Temperaturänderungen wegen des dazu notwendigen Energieaufwandes verlangsamt und die eine hohe thermische Speicherfähigkeit darstellt.