Bringt der Frühling mehr als Sonnenschein und milde Temperaturen?

spring weather covid-19

Ein gutes Jahr bestimmt die Coronapandemie nun schon unser aller Leben. Viele Länder haben anhaltende Lockdowns verhängt, um die rasante Ausbreitung des, anfänglich noch unbekannten, gefährlichen Virus in Schach zu halten und die ständig drohende Überlastung der Gesundheitssysteme zu verhindern.

 

Angekommen im Frühling 2021, ist unser Wissen über das Virus bereits weitaus größer geworden und die Behandlung Infizierter läuft routinierter. Eine zunehmende Anzahl an Ländern befindet sich in der Planung von Massenimpfprogrammen mit dem Ziel einer Herdenimmunität.

Während große Teile Europas sich noch immer in Lockdowns befinden, ist es dennoch mitunter schwierig die positiven Ergebnisse zu würdigen, die wir in der Bekämpfung des Virus bereits erzielt haben. Denn trotz allem, führen die zunehmende Tageslänge und die wärmeren Temperaturen nicht nur zum Ende der dunklen Wintertage, sondern auch zu einer verkürzten Lebensdauer des Virus.

Eine Studie aus dem letzten Jahr zeigte, dass das Virus von UV-Strahlung, Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird. Diese Erkenntnisse wurden im “The Journal of Infectious Diseases (2020)” in dem Paper “Airbourne SARS-COV-2 Is Rapidly Inactivated by Simulated Sunlight” veröffentlicht. Mithilfe dieser Ergebnisse hat die Meteomatics AG ein Modell für die Vorhersage der Lebensdauer des Virus entwickelt, wodurch eine Abschätzung der Halbwertszeit von Coronaviren auf der ganzen Welt ermöglich wird.

Die Halbwertszeit von Coronaviren gibt an nach wie vielen Minuten 50 % der Viren im Freien abgestorben sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Lebensdauer eine starke Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit aufweist. Das Absterben der Viren wird zudem durch Sonneneinstrahlung begünstig, welche Instabilitäten von Coronaviren in Aerosolen hervorruft. Diese Halbwertszeit der Coronaviren ist als Parameter in der Meteomatics API verfügbar.

Auswirkungen von Sonneneinstrahlung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit haben zu der Annahme geführt, dass die Verbreitung der Coronaviren unter saisonalem Einfluss steht, da die Übertragung durch weniger Viren in der Umgebung reduziert wird. Die Sonneneinstrahlung, die an der Erdoberfläche ankommt, erreicht in den höheren und mittleren Breitengraden im Winter ihr Minimum. Die Kombination von kalten Temperaturen und niedrigen Strahlungswerten begünstigt die Überlebensrate der Viren. Aus diesem Grund verlängert sich die Halbwertszeit des Virus im Winter. Die untere Abbildung zeigt die globale Verteilung der Halbwertszeit des Coronavirus (oben) und die Lufttemperatur (unten) während der Kaltlufteinbrüche in Europa und den USA Mitte Februar.

COVID-19 decay with cold temperatures global view

COVID-19 Halbwertszeiten (oben) & Lufttemperatur (unten) Mitte Februar 2021

Extrem kalte Temperaturen führen dazu, dass sich die Halbwertszeit des Virus erheblich verlängert. Wenn man sich die Verteilung über Südamerika anschaut, kann man die positiven Effekte der Kombination von warmen oder gar heißen Temperaturen mit hoher Luftfeuchtigkeit während des Sommers sehen. Auch nachts, wenn keine Strahlung vorhanden ist, bleiben die Halbwertszeiten deutlich unter jenen auf der nördlichen Hemisphäre. Den positiven Effekt der Sonneneinstrahlung kann man innerhalb des blauen Gebietes über Afrika und Indien sehen. Mit Einsetzen der Sonnenstrahlung verkürzen sich die Halbwertszeiten rasch. Mitte Februar kann dieser Effekt auch in den höheren Breiten beobachtet werden, da die Sonnenhöhe mit zunehmender Näherung der Tagundnachtgleiche bereits spürbar zugenommen hat

Die untere Abbildung zeigt die Globalstrahlung, die auf der Erdoberfläche zur Mittagszeit ankommt. Im Vergleich, Ende Februar (links) und zur Zeit der Wintersonnenwende im Dezember (rechts).

Comparison global radiation at noon in late Feb & December

Vergleich der Globalstrahlung zur Mittagszeit im späten Februar und Dezember

Über Skandinavien, wo im Dezember in den nördlichen Gebieten kaum Globalstrahlung verzeichnet wird, kann man den Unterschied deutlich erkennen. Im Februar haben sich die Gebiete, die Sonnenstrahlung abbekommen, bereits weit nach Norden ausgedehnt. Während die Sonneneinstrahlung in den mittleren Breiten zugenommen hat. 

Mild temperatures combined with increased solar radiation have a positive influence on the virus

Milde Temperaturen in Verbindung mit erhöhter Sonneneinstrahlung haben einen positiven Einfluss auf das Virus

Ende Februar führte eine Wetterumstellung zu frühlingshaften Bedingungen in weiten Teilen Mitteleuropas. Die milden Temperaturen und die verstärkte Sonneneinstrahlung zeigen tagsüber einen sehr positiven Effekt auf die Sterberate der Coronaviren. Wobei die Halbwertszeiten nachts wieder zunehmen, da die Minimumtemperaturen noch recht kühl sind.

Die folgende Abbildung zeigt die globale Verteilung der relativen Luftfeuchtigkeit. Gebiete mit extrem niedrigen Werten, wie das australische Outback oder die Sahara, weisen hier relativ lange Halbwertszeiten auf. Besonders im Vergleich mit benachbarten Gebieten mit höherer Luftfeuchte.

Die Verkürzung der Halbwertszeit der Coronaviren, gezeigt in den Abbildungen zu den Einflüssen von Sonneneinstrahlung und wärmerem Wetter, geben Grund zur Hoffnung, dass sich nun viele auf das Ende dieses harten Winters freuen können!

Areas with high humidity show long COVID-19 half lives

Gebiete mit niedriger Luftfeuchtigkeit zeigen längere COVID-19 Halbwertszeiten

Während die günstigen Wetterbedingungen helfen die Viruskonzentrationen und die damit einhergehenden Infektionsraten zu verringern, versuchen Regierungen die Impfprogramme voranzutreiben. Die Kombination, eines Rückganges der Infektionsrate und der steigenden Anzahl an Geimpften, könnte der Welt helfen sich von den gesundheitlichen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Pandemie zu erholen.

 

Die Meteomatics AG ist ein privater Wetterdienstleister, der eine Fülle an Wetterinformationen aus verschiedensten Datenquellen durch eine einfach zu nutzende REST-API bereitstellt. Für weitere Informationen über unsere Parameter zur Halbwertszeit von Coronaviren oder bei Interesse eines API Accounts kontaktieren Sie bitte [email protected].