Auch bei „thermische Belastungen“ kann man von Unwettern sprechen. Thermische „Unwetter“ treten bei Kälte- und Wärmebelastung auf. Der menschliche Körper hat nur begrenzte Möglichkeiten sich Hitze- und Kälte anzupassen. Die Hitze sorgt somit nicht direkt für Krankheiten oder Todesfälle, aber verstärkt bestehende gesundheitliche Probleme. Während der Hitzeperiode im August 2003 stiegen die zusätzlichen Todesfälle durch die Hitze in Turin auf bis zu 50 Personen pro Tag an. In Deutschland wurden während der Hitzewelle im August mehr Mortalitätsfälle pro Tag gezählt als an einem vergleichbaren Sommertage (in Frankfurt 30 Fälle pro Tag - Steigerungen von über 200 %). An mehreren Tagen mit hohen Tiefsttemperaturen und hohen Tagestemperaturen steigt das thermische Belastungsrisiko deutlich an.

Besonders ältere Menschen sind von den Hitzewellen betroffen. Zusätzliche Todesfälle treten besonders bei der Gruppe der über 65 jährigen auf (>95 %). Besonders die sehr alten Menschen mit über 75 Jahren sind mit über 80 % stark betroffen.

Noch gefährlicher ist allerdings die winterliche Kälte. Diese sorgt für weit mehr Todesfälle. Nach einer Studie in Baden-Württemberg steigt die Mortalität mit jedem Grad Temperaturabfall unter 18 Grad um 0,6 % an. Auch hier sind wieder überproportional ältere Menschen betroffen.
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