A hőhullám általában több napig, esetleg hétig tartó abnormálisan meleg időszak. Hőhullámok előfordulhatnak magas páratartalom mellett vagy anélkül, azonban jóval veszélyesebbek, ha magas páratartalommal párosulnak.

A hőhullámnak nincs univerzális definíciója, a kifejezés jellemzően az adott terület szokásos időjárásától függ. A melegebb éghajlaton élő emberek által normálisnak tartott hőmérsékleteket egy hűvösebb területen már hőhullámnak nevezhetik. Hőhullámról tehát abban az esetben beszélhetünk, ha a meleg hőmérsékleti értékek kívül esnek az adott terület szokásos éghajlati mintázatán, vagyis az adott területre vonatkozó történelmi átlagtól lényegesen eltérnek. Legalább 8–10°C-os átlag feletti hőmérséklet-eltérés esetén szokták használni a hőhullám kifejezést. Általánosságban elmondható, hogy a hőhullámok intenzitását és időtartamát könnyebb megjósolni, mint a viharokét.

A hőhullám keletkezése

Hőhullám akkor keletkezik, amikor egy magas légköri nyomású rendszer vonul be egy területre, és ott két vagy több napig tartózkodik. Egy ilyen magas nyomású rendszerben a levegő a légkör felsőbb rétegeiből a talaj felé húzódik, ahol összenyomódik, és megnő a hőmérséklete. Ez a magas nyomáskoncentráció megnehezíti más időjárási rendszerek beáramlását az adott területre, ezért tarthatnak el hosszabb ideig. Minél tovább marad a magas légköri nyomású rendszer az adott területen, annál melegebb lesz a hőmérséklet. A magas nyomás gátolja a szelet, így az gyenge vagy egyáltalán nincs. A magas nyomású rendszer azt is megakadályozza, hogy felhők jussanak be a térségbe, így a napsugárzás jóval erőteljesebbé válhat, ami még jobban fokozza a hőmérséklet emelkedését. Mindezen együttes tényezők kombinációja hozza létre azt a kivételesen meleg hőmérsékletet, amelyet hőhullámnak nevezünk.

A hőhullámok veszélyei

A városi területeken élők nagyobb veszélynek vannak kitéve egy elhúzódó hőhullám hatásai miatt, mint a vidéki területeken élők, mivel az olyan felületek, mint a beton, a panel, a tégla vagy a bitumen hosszabb ideig tárolják a hőt. A hőhullám így a városi területeken akár 5–8 °C-kal melegebb hőmérsékletet eredményezhet, mint a beépítetlen vidéki területeken, ezt városi hőszigethatásnak nevezzük. Éjjel erősebb a hőszigethatás, mint nappal, mivel éjjel a felszínből jövő kisugárzás intenzív. A nappali forróságot az épületek este, éjjel kisugározzák magukból, ez nagyon megnöveli a városok hőmérsékletét. Nyugodt, frontmentes időben a hősziget egész éjjel meg tud maradni, így az éjszakák sem hoznak enyhülést a belvárosban. Késő este és éjjel akár 8–10 °C különbség is lehet a belváros és a külváros kertes környezetében mérhető értékek között.

A hőség az első számú időjárási egészségi kockázat. A kivételesen meleg hőmérséklettel járó hőhullámok évente több halálesetért felelősek, mint a hurrikánok, a tornádók, az árvizek és a földrengések együttvéve. Egy nemzetközi kutatócsoport tanulmánya szerint az egy év alatt bekövetkező halálesetek 9,4%-a köthető hőséghez vagy szélsőséges hideghez. A vizsgálat szerint az elmúlt két évtizedes periódusban összességében többen haltak meg a hideg, mint a meleg miatt. A hőséghez köthető halálesetek száma azonban növekszik, a hideg okozta haláleseteké pedig csökken.

Az emberi szervezet optimális hőmérséklete 37 °C körül van. Ezen a tartományon kívül a szervezetünk kompenzálni kezd, ennek azonban megvannak a határai. Szélsőséges hőségben és magas páratartalom mellett (a nagy páratartalmú hőség emberi tűréshatára 35 °C körül lehet) a test párologtatása lelassul, ezért a szervezetnek extra keményen kell dolgoznia ahhoz, hogy fenntartsa a normális testhőmérsékletet. Amikor testünk nem tud elég gyorsan hőt leadni, a maghőmérséklet túlságosan felmelegszik, a szervektől kezdve az enzimekig minden leállhat. Az idősebb felnőttek, a kisgyerekek és a krónikus egészségi állapotú emberek a leginkább fogékonyak a hőség okozta betegségekre. Azonban bárki szenvedhet hőség okozta betegségben, ha túlhajszolja magát, vagy egyszerűen nem veszi komolyan a rendkívüli hőségre vonatkozó figyelmeztetéseket. Hőhullám idején úgy védekezhetünk a legjobban, ha a nap legmelegebb időszakában nem tartózkodunk a napon, kerüljük a megerőltető tevékenységeket, és sok friss vízzel hidratáljuk magunkat.

A hőhullámok hatásai

A szélsőséges hőség hatással van az infrastruktúrára is. Tönkreteheti az útburkolatot, és meghajlíthatja a vasúti síneket. Gondot okozhat az áramellátásban, ugyanis az áramfogyasztás megnő, mivel az otthonokban és az irodákban a légkondicionáló és léghűtő berendezések jobban meg vannak terhelve, hogy hűvös beltéri hőmérsékletet biztosítsanak. Az elektromos vezetékek átviteli kapacitása csökken a magasabb hőmérsékleten, ami tovább terheli az elektromos rendszert. Ilyenkor a vízkészletek is jobban ki vannak téve a terheltségnek. Egyrészt az erőművek és a vizes hűtőrendszerek a hűtéshez nagyobb mennyiségű vizet igényelnek, másrészt a mezőgazdaságnak, a növénytakarónak is nagyobb a vízfogyasztása, harmadrészt az emberek is jelentősen több vizet fogyasztanak a hőhullámok idején.

Ugyanakkor a szélsőséges hőség növelheti a más típusú katasztrófák kockázatát. A hőség fokozhatja, súlyosbíthatja az aszályt, a forró és száraz körülmények pedig elősegítik az erdőtüzek kialakulását. Szélsőséges hőmérséklet esetén a levegő minősége is romlik, a forró és napsütéses napok növelhetik a talajközeli ózon termelődését, amely a szmog fő összetevője. A szmog károsíthatja a légzőszerveket, és különösen veszélyes az asztmások számára. Továbbá a rendkívüli hőségnek tartós hatásai is lehetnek a mezőgazdaságra. A termények is károsodhatnak, csökkenhet a termés mennyisége, mert a növények növekedését negatívan befolyásolja a szokatlanul magas hőmérséklet. Számos növényfajnak hűvös éjszakai hőmérsékletre van szüksége a megfelelő fejlődéshez. A hőhullámok az állatállományra is hatnak, a szarvasmarhák tejtermelése csökkenhet, lassulhat a növekedés és csökkenhet a fogamzási arány. A hőhullámok a személyes jóllétet is csökkentik, ugyanis a hőhullámok időszakaiban sokan megbetegednek, mások visszafogják fizikai aktivitásukat, utazásaikat.

Számos tanulmány dokumentálta már, hogy az ember okozta éghajlatváltozás világszerte növeli a hőhullámok gyakoriságát és súlyosságát.