Die Stadtklimatologie bzw. Stadtmeteorologie beschäftigt sich mit den Besonderheiten, die sich insbesondere aus der Bebauung und den daraus resultierenden Unterschieden zum nichtbebauten Umland ergeben. Dabei ist nicht nur die oberirdische Bebauung von Interesse, sondern auch der Untergrund, denn die unterirdische Bebauung (Leitungen, Tiefgaragen oder Bahntunnel) ändert den Wasserhaushalt auch über unbebautem Gelände. Sowohl die Bebauung als auch der bebaute Untergrund reduzieren die Verdunstung und damit den Verbrauch von Wärmeenergie. Unter anderem ist es dadurch in der Stadt oftmals wärmer als im Umland. Man spricht daher von einer städtischen Wärmeinsel.

Welche Folgen hat das? Die aus höheren Temperaturen resultierende geringere relative Luftfeuchte dämpft beispielsweise die Nebelbildung. Wenn Sie durch Nebelgebiete fahren, werden Sie in jeder Ortsdurchfahrt einen weniger dichten Nebel beobachten als im Umland. Wärmere Luft steigt zudem schneller nach oben als kältere. Daher können sich insbesondere in den Abendstunden Gewitter im Lee der Städte verstärken. Das führt im Falle von Frankfurt bei der gewittertypischen Südwestströmung zu verstärkter Gewittertätigkeit in der Wetterau, in der Agglomeration Rheinland/Ruhrgebiet zu den nächtlichen Gewitterstürmen auch in städtischen Zonen. Warum insbesondere abends? Im Vergleich zu unbebautem Gelände speichert bebautes Gelände die tagsüber aufgenommene Energie relativ lange. Während es im Umland nach Sonnenuntergang im Regelfall schnell abkühlt, kommt es in dicht bebauten Gebieten hingegen zu einer deutlicheren Verzögerung des Abkühlungsprozesses, was die Temperaturgegensätze zwischen Umland und Stadt stark anwachsen lässt. Die Unterschiede können bis zu 5 Grad betragen. Die sich aus einer städtischen Wärmeinsel ergebenden Probleme kennen alle Städter, wenn sie im Sommer ihre Wohnungen abkühlen wollen. Trotz geöffneter Fenster will und will es im Schlafzimmer nicht kühler werden und der Stadtlärm gibt Ihnen dann noch den Rest.

Was kann man nun dagegen tun? Zum Beispiel die absorbierte Sonnenenergie verringern, indem man alles weiß anstreicht. Die Konsequenz daraus ist ein erhöhter Schadstoffgehalt der Luft, denn bei der dann niedrigeren Temperatur greift die atmosphärische Durchmischung weniger weit nach oben aus. Dadurch reduziert sich der Raum, in dem sich die Schadstoffe verteilen können. Die Erhöhung der Verdunstung und die damit verbundene Absenkung der Temperatur kann durch die Pflanzung von Bäumen oder Errichtung von Grünflächen erzielt werden. Aber auch das hat seine Nebenwirkungen: Die Bäume können zur Ozonbildung beitragen, Pollen beglücken die Allergiker und in engen Straßenschluchten können sie den Luftaustausch behindern. Verdunstung kann auch durch eine Vergrößerung der städtischen Wasserflächen erreicht werden, was aber in Anbetracht des sich zunehmend nach Mitteleuropa ausbreitenden Stechgetiers auch nicht das Gelbe vom Ei ist.

Wir stellen also fest: Die städtische Wärmeinsel ist für die Bewohner belastend, mögliche Gegenmaßnahmen können jedoch zu größeren Belastungen in anderen Bereichen führen.