Klimatische Einflussgrößen
Das Klima wird durch die Klimaelemente Lufttempertur, Luftfeuchtigkeit, Wind, Strahlung und Niederschlag bestimmt. Die einzelnen Klimagrößen werden im folgenden näher betrachtet, wobei lufthygienisch relevante Eigenschaften des jeweiligen Elementes im Vordergrund stehen.
TemperaturLufttemperatur
Die Lufttemperatur hat unmittelbar Einfluß auf die Heiztätigkeit und damit auch bestimmte Schadstoffemissionen. Sehr deutlich ist dies am
Jahresgang der gemessenen SO2- Konzentration zu sehen, die heute überwiegend durch die Quellengruppe "Kleinfeuerungsanlagen/Hausbrand" bestimmt wird.
Neben der Mitteltemperatur für einen Ort wird häufig u.a. auch eine auf das Heizen bezogene Größe, der sogenannte Heiztag (Tagesmitteltemperatur < 15 °C) angegeben und daraus abgeleitet die Gradtagzahl, die wiederum über die Berechnung des Heizwärmebedarfs die Berechnung der durch die Gebäudeheizungen hervorgerufenen Schadstoffemissionen ermöglicht.
Vertikale Temperaturschichtung
Die vertikale Temperaturschichtung der Atmosphäre hat einen sehr großen Einfluß auf die Schadstoffkonzentrationen insgesamt in der Luft, da sie den vertikalen Luftaustausch weitgehend bestimmt. Normalerweise erwartet man durch die in der Atmophäre gegebene Druckabnahme mit der Höhe eine entsprechende Temperaturabnahme (ca. 1 K pro 100 m), nimmt jedoch die Lufttemperatur mit der Höhe zu, spricht man von einer
Inversion. In städtischen Gebieten entstehen meist abgehobene Inversionen, d.h. über einer bodennahen Durchmischungsschicht liegt eine stabile Inversionsschicht. Liegen Schadstoffquellen in der Durchmischungsschicht werden deren Abgase rasch zum Boden vermischt. Dies führt, bedingt durch die darüber liegende Inversion, zu hohen Belastungen in der Luft.
Nächtliche (0 Uhr) bodennahe Inversionen bis 200 m haben in Stuttgart eine mittlere jährliche Häufigkeit von etwa 70 %, am Tage (12 Uhr) beträgt die Häufigkeit immerhin noch fast 40 %.
WindDie Windverhältnisse haben neben den rein klimatischen Effekten auch eine besonder Bedeutung für die Ausbreitung von Luftschadstoffen. So bestimmt die Windrichtung die Ausbreitungsrichtung emittierter Luftschadstoffe, während die Transportgeschwindigkeit und die Verdünnung der Emissionen von der Windgeschwindigkeit abhängig ist. Werden an einem Standort gleichzeitig Schadstoffkonzentrationen und Windrichtung/-geschwindigkeit ermittelt, können sogenannte Schadstoffwindrosen erstellt werden, die Auskunft über Hauptbelastungsrichtung, Schadstofftransportwege etc. geben. Die nachfolgenden Grafiken zeigen dies beispielhaft für
Stickstoffdioxid an der Messstation Stuttgart-Schwabenzentrum:
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Schadstoffwindrose für NO2
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Dosis (rel. Massenstrom) für NO2
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Transportweg für NO2
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StrahlungIm Zusammenhang mit der Luftbelastung kommt der Strahlung ebenfalls eine wichtige Rolle zu. Sie bestimmt indirekt die Heiztätigkeit, sie führt durch die Erhöhung der Konvektion zum Abbau von den Luftaustausch behindernden Inversionen, und sie ist an der Bildung und Umwandlung von Luftschadstoffen (
Ozon und andere Photooxidantien) entscheidend beteiligt.
NiederschlagHinsichtlich lufthygienischer Aspekte kommt dem Niederschlag Bedeutung bei der Staubbindung und bei der Auswaschung von Schadstoffen zu.
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| © Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie |
