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Mittlerer Tagesgang

Mittlere Tagesgänge 2019
der Station Stuttgart - Mitte (Schwabenzentrum):


Stickstoffdioxid (NO2) 2019

Stickstoffmonoxid (NO) 2019

Ozon (O3) 2019

Feinstaub (PM10) 2018
   

Schwefeldioxid (SO2) 2009
   

Download: Grafiken zu den Mittleren Tagesgängen 2019 (Pdf)

Download: Grafiken zu den Mittleren Tagesgängen 2013 (Pdf)

Die Zusammenfassung längerer Beobachtungszeiträume in Form mittlerer Tagesgänge weist für die einzelnen Schadstoffe charakteristische Merkmale auf.

Die anthropogen bedingte Variation von Schadstoffquellraten macht sich im mittleren Tagesgang der Luftverunreinigung durch jahreszeitliche Unterschiede, bei der Gegenüberstellung von Werktagen, Samstagen, Sonn- und Feiertagen sowie im Vergleich der nächtlichen Immissionswerte mit den Tageswerten bemerkbar.

Die zeitliche Variation der Schadstoffbelastung beruht zum Teil auch darauf, dass sich verschiedene Emissionskomponenten in der Atmosphäre nicht stabil verhalten oder nur geringe Verweilzeiten haben. Der Umwandlungsprozess in andere Spurenstoffe kann selbst einem Tagesgang unterliegen, was zu tageszeitlichen Veränderungen der Immissionskonzentrationen führt. So ist das NO z. B. der Vorläufer für die höhere Oxidationsstufe NO2.

Der mittlere Tagesgang gibt auch Hinweise auf die Quellhöhe der am Messort dominierenden Emittenten. Das unterschiedliche Höhenniveau von Emissionsquellen bedingt eine tageszeitliche Verschiebung ihrer jeweiligen Immissionsbeiträge am Boden. Dabei kommt insbesonder der tageszeitlichen Veränderung der Durchmischungsfähigkeit der Atmosphäre große Bedeutung zu. In den frühen Morgenstunden ist gewöhnlich die Durchmischungsfähigkeit der bodennahen Luftschicht unter dem Einfluss nächtlich entstandener Bodeninversionen stark herabgesetzt. Mit zunehmender Sonneneinstrahlung tritt eine Belebung des Luftaustausches ein. In den frühen Nachmittagsstunden ist der konvektive Luftaustausch mit höheren Atmosphärenschichten am intensivsten. Die Windgeschwindigkeit nimmt im Mittel zwei Stunden nach Sonnenhöchststand ihre höchsten Werte an, wobei zugleich auch eine verstärkte Böigkeit auftritt.

Ein Einfluss der räumlichen Verteilung von Schadstoffquellen auf den Tagesgang der Immissionsstruktur kann erwartet werden, wenn ein thermisch induziertes lokales Windsystem am Messort existiert, beispielsweise in Form von Berg- und Talwinden bzw. Land- und Seewinden im periodischen Wechsel von Tag und Nacht.

Beim Schwefeldioxid sind die jahreszeitlichen Unterschiede groß, was auf die Heiztätigkeit im Winter zurückzuführen ist. Die täglichen Schwankungen sind nicht extrem ausgeprägt aber deutlich erkennbar. So treten die Spitzen in den Vormittags- bis Mittagsstunden auf. Beim Stickstoffmonoxid überwiegt der Einfluss des Verkehrs. Die Verkehrsspitzen sind direkt erkennbar. Man erkennt diesen Effekt auch in den Unterschieden zwischen Werktagen und Samstagen bzw. Sonntagen.

Ausgeglichener, sowohl jahreszeitlich als auch im Tagesverlauf sind die Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Staub. Doch auch bei NO2 sind Verkehrsspitzen sichtbar. Die geringe NO2-Belastung tags könnte auch bedingt sein durch die tagsüber bessere Durchmischung der Atmosphäre.

Bekannt ist das Wechselspiel zwischen dem tropospärischen Ozon und den Stickoxiden. Da zur Bildung von Ozon in der Troposphäre Sonnenenergie notwendig ist, tritt das Ozon bevorzugt im Sommer auf und erreicht dann auch die höchsten Konzentrationen. Bei Sonnenhöchststand ist die Bildungsrate des Ozons am größten. Durch das große Angebot an Ozon werden leicht oxidierbare Komponenten wie z. B. NO in NO2 umgewandelt.

Auch die Wasserlöslichkeit der Gase kann für rasche Änderungen der Immissionskonzentrationen maßgebend sein. Gut wasserlöslich ist Schwefeldioxid, mäßig auch Stickstoffdioxid. Treten in einer mit diesen Gasen hoch belasteten Schicht der Atmosphäre Taupunktsunterschreitungen für Wasserdampf auf, kommt es zu ihrer raschen Eliminierung durch nasse Deposition. Auf weniger wasserlösliche Gase wie Kohlenwasserstoffmonoxid, Stickstoffmonoxid oder Ozon hat die Wasserdampfkondensation keine wesentlichen Auswirkungen. Da Taupunktsunterschreitungen in der bodennahen Atmosphäre bevorzugt in der Nacht auftreten, ist der angesprochene Effekt einer täglichen Schwankung unterworfen, der dazu führt, dass die betreffenden Gase vor allem in der Nacht teilweise eliminiert werden können.


 
 

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie