Luftqualität

In diesem Bereich befinden sich Beschreibungen zur Luftqualität, die entweder mit Verschmutzung (z.B. Luftqualitätsindex) zusammenhängt und/oder mit Partikeln in der Luft (z.B. Aerosol optische Tiefe), die einen Einfluss auf die Klarheit der Atmosphäre haben.

Luftqualitätsindex

Der Luftqualitätsindex (dimensionslos) zeigt an, wie sauber oder verschmutzt die Luft ist. Oberflächenozon, Feinstaub, Karbonmonoxide, Schwefeldioxide und Stickoxide sind sind als Faktoren bewertet, die eine Verschmutzung bedeutet. Ein hoher Index (>100) bedeutet verschmutzte Luft mit gesundheitlichen Folgen. Je nach Sensitivität des Körpers können die Reaktionen auf die verschmutze Luft unterschiedlich sein.

Luftqaulitätsindex Luftqualität Gesundheitliche Folgen
0 bis 50 Exzellent keine
51 bis 100 Gut hypersensitive Personen sollten Aussenaktivitäten reduzieren
101 bis 150 Leicht verschmutzt leichte Reizungen, Personen mit Atem- oder Herzproblemen sollten Aussenaktivitäten reduzieren
151 bis 200 mässig verschmutzt einige Reizungen, Personen mit Atem- oder Herzproblemen sollten Aussenaktivitäten reduzieren
201 bis 300 Stark verschmutzt

Gesunde Personen werden beeinträchtigt

Personen mit Atem- oder Herzproblemen werden eine reduzierte Ausdauer erfahren und sollten Aktivitäten einschränken sowie sich nur drinnen aufhalten

300+ Sehr stark verschmutzt

Gesunde Personen werden eine reduzierte Ausdauer erfahren

Starke Reizungen und Symptome, die andere Krankheiten zur Folge haben können

Ältere und kranke Personen sollten drinnen bleiben und Bewegung reduzieren, aber auch gesunde Personen sollten Aussenaktivitäten vermeiden

Ozonkonzentration

Ozon (O3) ist ein Spurengas in der Atmosphäre, das vor allem in der Stratosphäre vorkommt (90%) mit einem Konzentrationsmaximum in einer Höhe von 25 km (Ozonschicht). Dort absorbiert es die schädliche solare UV-Strahlung. Die anderen 10% befinden sich in der Troposphäre. Nahe der Erdoberfläche ist Ozon ein Schadstoff, der beispielsweise die Lunge und andere Organe schädigen kann. Anthrophogene Ozonverschmutzung in der unteren Troposphäre entsteht hauptsächlich in städtischen Gebieten, wo Ozon aus photochemischen Reaktionen von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen hervorgeht. Das troposphärische Ozon ist ungleich verteilt, was zu Folge hat, dass die Ozonkonzentration stark variiert.  

Die Ozonkonzentration wird in Mikrogramm pro Kubikmeter (μg/m³), als Stoffmengenanteil (parts per billion, ppb) oder in Dobson Units (DU) angegeben. Dobson Units beschreiben die gesamte Ozonsäule. Es ist die Schichtdicke des Gases, wenn das gesamte Ozon in der Atmosphärensäule unter Standard Temperatur (0°C) sowie Druck (1013.25 hPa) gesetzt werden würde. 300 DU bedeuten beispielsweise, dass das Ozon eine 3 mm dicke Schicht bilden würde. 

Ozon befindet sich sowohl an der Erdoberfläche, aber auch in sehr hohen Atmosphärenschichten. Das obere Ozon in der Stratosphäre schützt die Menschen vor der sehr schädlichen UV-C- und UV-B-Strahlung. Das Fehlen dieses stratosphärischen Ozons wird als Ozonloch bezeichnet, was vor allem in der südlichen Hemisphäre zu schweren Gesundheitsrisiken führen kann. Aus diesen Gründen, ist eine hohe Ozonkonzentrationen in der Stratosphäre positiv zu bewerten, in Oberflächennähe kann es sich hingegen gesundheitsschädlich auf den Menschen auswirken. Die meteoblue-Karten zeigen die Ozonkonzentration an der Oberfläche. Ozon in der Luft, die wir atmen, kann unsere Gesundheit schädigen, besonders an heißen, sonnigen Tagen, da dort die Ozone-Konzetration besonders hoch ist. Schon relativ geringe Ozonkonzentrationen können gesundheitliche Folgen haben. Am meisten gefährdet durch ozonhaltige Atemluft sind Menschen mit Asthma, Kinder, ältere Menschen und Menschen, die viel im Freien aktiv sind oder arbeiten.
Ozon kann:

  • es erschweren, tief und kräftig zu atmen
  • Kurzatmigkeit und Schmerzen bei tiefen Atemzügen verursachen
  • Husten, Halsschmerzen oder Kratzen verursachen
  • die Atemwege entzünden und schädigen
  • Lungenerkrankungen wie Asthma, Emphysem und chronische Bronchitis verstärken
  • die Häufigkeit von Asthmaanfällen steigern
  • die Lungen anfälliger für Infektionen machen
  • Lungenschädigungen verstärken, selbst wenn die Symptome verschwunden sind
  • chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) verursachen

Pollen

Derzeit bieten wir Prognosen für Birken-, Gräser- und Olivenpollen an. Birkenpollen sind die mit am häufigsten vorkommenden Allergene in der Luft im Frühjahr oder später im Jahr in hohen Breiten. Wenn die Bäume blühen, geben sie winzige Pollen frei, die vom Wind zerstreut werden. Eine einzelne Birke kann bis zu fünf Millionen Pollenkörner produzieren. Pollen werden durch Luftströme zerstreut und können über große Entfernungen transportiert werden. Wir zeigen daher die Pollenvorhersage kombiniert mit der Windgeschwindigkeit (10m) auf der Karte.
Gräserollen sind der Hauptauslöser für Pollenallergien in den Sommermonaten. Sie verursachen einige der schwersten und kompliziert zu behandelnden Symptome. In feuchten Klimata kann die Gräserpollensaison mehrere Monate andauern, in trockeneren Klimazonen ist die Gräserpollensaison bedeutend kürzer, ebenso wie die Birken- und Olivenpollensaison.
Niederschläge können die Luft von Pollen reinigen. Gewitter sorgen aufgrund von häufig verstärktem Wind aber zunächst dafür, dass die Pollenkonzentration steigt.

Wüstenstaubkonzentration

Die Wüstenstaubkonzentration gibt an, wie viel Wüstenstaub in der Luft enthalten ist und wird in sechs Stufen angegeben:

Farbe Konzentration
Grün < 40 μg/m³
Hellgrün < 80 μg/m³
Gelb < 160 μg/m³
Helles Orange < 450 μg/m³
Dunkles Orange < 1000 μg/m³
Rot > 1000 μg/m³

Bei hoher Konzentration kann Wüstenstaub als Schleier wahrgenommen werden. Die einzelnen Partikel wirken als Kondensationskeime und führen zur Wolkenbildung.

PM10 and PM2,5 (Feinstaub)

Feinstaub (engl. particulate matter (PM)) ist mikroskopische, feste oder flüssige Materie, die in der Luft suspendiert ist. Die Quellen von Feinstaub kann natürlich oder anthropogen sein.

Von größter Bedeutung für die Gesundheit sind die Partikel, die klein genug sind, um in die tiefsten Teile der Lunge eingeatmet zu werden. Diese Partikel haben einen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (ungefähr 1/7 der Dicke eines menschlichen Haares) und sind als PM10 bekannt. Sie gehören zu den schädlichsten aller Luftschadstoffe. Gesundheitsprobleme beginnen, wenn der Körper auf diese Fremdkörper reagiert. PM10 kann die Anzahl und Schwere von Asthmaanfällen erhöhen, Bronchitis und andere Lungenerkrankungen verursachen oder verstärken und die Fähigkeit des Körpers, Infektionen zu bekämpfen, verringern.

Obwohl Feinstaub für alle Menschen gesundheitliche Probleme verursachen kann, sind bestimmte Menschen (ältere Menschen, Asthmatiker oder Menschen mit chronischer Bronchitis) besonders anfällig für PM10.
PM10 ist eine Mischung aus Materialien wie Rauch, Ruß, Staub, Salz, Säuren und Metallen. Partikel bilden sich auch, wenn die von Kraftfahrzeugen und der Industrie emittierte Gase in der Atmosphäre miteinander reagieren. PM10 wird häufig als Nebel wahrgenommen, den man auch als Smog bezeichnet.

PM10 umfasst Feinpartikel, die als PM2.5 bekannt sind, bei denen es sich um Feinpartikel mit einem Durchmesser von 2,5 μm oder weniger handelt. Sind Menschen PM2,5 langfristig ausgesetzt, kann sich das altersspezifische Mortalitätsrisiko, insbesondere durch kardiovaskuläre Ursachen, deutlich erhöhen.

SO2 (Sulfur Dioxide)

Schwefeldioxid ist ein Gas, das unsichtbar ist und einen unangenehmen, scharfen Geruch hat. Es reagiert leicht mit anderen Substanzen, dabei entstehen schädliche Verbindungen wie Schwefelsäure, schweflige Säure und Sulfatpartikel. Schon das kurzzeitige Ausgesetzsein mit SO2 kann das Atemsystem des Menschen schädigen und die Atmung erschweren. Kinder, ältere Menschen und Asthmatiker, reagieren besonders empfindlich auf SO2. SO2 und andere Schwefeloxide können zu saurem Regen beitragen, der empfindliche Ökosysteme schädigen kann.
Etwa 99% des Schwefeldioxids in der Luft stammt aus menschlichen Quellen. Die Hauptquelle von Schwefeldioxid in der Luft ist die industrielle Aktivität, die Materialien verarbeitet, die Schwefel enthalten, wie z. B. die Erzeugung von Elektrizität aus Kohle, Öl oder Gas. Einige Mineralerze enthalten ebenfalls Schwefel, bei deren Verarbeitung Schwefeldioxid freigesetzt wird. Darüber hinaus können industrielle Vorgänge, beuî denen fossile Brennstoffe mit Schwefel verbrennen, wichtige Quellen für Schwefeldioxid sein.
Schwefeldioxid ist auch in Kraftfahrzeugemissionen als Ergebnis der Kraftstoffverbrennung vorhanden.

(Quelle: http://www.environment.gov.au/protection/publications/factsheet-sulfur-dioxide-so2)

CO (Kohlenstoffmonoxid)

Kohlenstoffmonoxid (CO) ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das etwas weniger dicht ist als Luft. Es ist toxisch für Menschen, wenn die Konzentrationen über etwa 35 ppm steigt, obwohl es auch in normalen Tiermetabolismen in geringen Mengen produziert wird, und es wird daher angenommen, dass es auch einige normale biologische Funktionen aufweist. In der Atmosphäre ist es räumlich variabel und kurzlebig und spielt eine Rolle bei der Bildung von bodennahem Ozon.
Kohlenstoffmonoxid ist in geringen Mengen in der Atmosphäre vorhanden, hauptsächlich als Produkt vulkanischer Aktivität, aber auch durch natürliche und vom Menschen verursachte Brände (wie Wald- und Buschbrände, Verbrennung von Ernterückständen und Zuckerrohrfeuerreinigung). Die Verbrennung fossiler Brennstoffe trägt ebenfalls zur Kohlenmonoxidproduktion bei. Kohlenmonoxid tritt gelöst in geschmolzenem Vulkangestein bei hohen Druckverhältnissen im Erdmantel auf. Da natürliche Kohlenmonoxidquellen von Jahr zu Jahr sehr ​​variabel sind, ist es äußerst schwierig, die natürlichen Emissionen des Gases genau zu messen.
Kohlenmonoxid ist ein kurzlebiges Treibhausgas und hat auch eine indirekte Strahlungsantriebswirkung, indem es die Konzentrationen von Methan und troposphärischem Ozon durch chemische Reaktionen mit anderen atmosphärischen Bestandteilen (z. B. dem Hydroxylradikal OH) erhöht, die sie sonst zerstören würden. Durch natürliche Prozesse in der Atmosphäre wird es schließlich zu Kohlendioxid oxidiert. Kohlenstoffmonoxid ist sowohl kurzlebig in der Atmosphäre (durchschnittlich etwa zwei Monate) als auch räumlich in der Konzentration variabel.

NO2 (Stickstoffdioxid)

Stickstoffdioxid ist eines von mehreren Stickoxiden. NO2 ist ein Zwischenprodukt in der industriellen Synthese von Salpetersäure, von der jährlich Millionen Tonnen produziert werden. Bei höheren Temperaturen ist es ein rötlich-braunes Gas, das einen charakteristischen scharfen, beißenden Geruch hat und ein bekannter Luftschadstoff ist.

Die Hauptquelle für die Entstehung von NO2 ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe: Kohle, Öl und Gas.  Der größte Teil des Stickstoffdioxids in Städten stammt aus Abgasen von Kraftfahrzeugen. NO2 wird auch durch natürliche Ursachen in die Umwelt eingeführt, einschließlich dem Eintritt aus der Stratosphäre, bakterielle Atmung, Vulkane und Blitze. Diese Quellen machen Stickstoffdioxid zu einem Spurengas in der Atmosphäre der Erde, wo es eine Rolle bei der Absorption von Sonnenlicht und bei der Regulierung der Chemie der Troposphäre spielt, insbesondere bei der Bestimmung von Ozonkonzentrationen.

Stickstoffdioxid ist ein wichtiger Luftschadstoff, weil es zur Bildung von Ozon beiträgt, das erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben kann.

NO2:

  • kann Lungenentzündungen verursachen und die Immunität gegenüber Lungeninfektionen reduzieren
  • kann Probleme wie Keuchen, Husten, Erkältungen, Grippe und Bronchitis verursachen

Aerosol optische Tiefe

Die Aerosol optische Tiefe ist ein Mass dafür, wie gut elektromagnetische Wellen durch ein Medium gelangen. Somit ist es ein Mass für die Reduktion von Licht durch Aerosole beim Durchdringen der Atmosphäre. Es beschreibt die gesamte Extinktion des Lichts in der vertikalen Atmosphärensäule, was von der Wellenlänge des Lichts und der Menge an atmosphärischen Aerosolen abhängt. Je grösser der Wert der optischen Tiefe, desto grösser ist die Aerosolkonzentration. Quellen für Aerosole sind divers: Feuer, Wüstenstaub oder auch anthropogene Luftverschmutzungen. Die Aerosol optische Tiefe ist dimensionslos.

Sichtweite

Sichtweite ist die Distanz, bei der ein Objekt in der Ferne noch klar zu sehen ist. Distanzen sind in Meter (m) ausgedrückt. Die Sichtweite ist ohne Rücksicht auf suspendierte Partikel angegeben.