Auswertung satellitenbasierter Langzeitreihen zur Stickstoffdioxidbelastung globaler Megacities

Abstract

Ziel dieser Arbeit war die Analyse satellitenbasierter Langzeitreihen zur Stickstoffdioxidbe-lastung globaler Megacities. Anhand des Zeitreihenanalyseverfahrens von Weatherhead et al. (1998) wurden troposphärische NO2-Säulendichten von SCIAMACHY auf ENVISAT im Zeitraum August 2002 bis März 2012 für alle 29 Megacities untersucht. Für 14 Megaci-ties konnten signifikante NO2-Trends nachgewiesen werden, wobei Bagdad in Hinsicht auf die relative Veränderung der NO2-Belastung mit 8,15±0,86% den stärksten positiven Trend, Los Angeles dagegen mit -5,05±0,93% den größten negativen Trend aufweist. Diese Ergebnisse verdeutlichen die enorme Bedeutung satellitenbasierter Beobachtungen als Alternative zu bodengestützten Messungen mit geringer räumlicher Repräsentativität. Auf diesen Ergebnissen aufbauend konnte die Hypothese des positiven statistischen Zu-sammenhangs zwischen NO2-Zunahme und Flächenwachstum bestätigt werden. Die Quantifizierung des Flächenwachstums der Megacities erfolgte dabei aus Erdbeobach-tungsdaten des Global Urban Footprint, die als zusätzliches multitemporales Proxy neben der Bevölkerungsentwicklung für das Wachstum urbaner Regionen identifiziert werden konnten. Durch die Regressionsanalyse von relativem Stadtwachstum und relativem NO2-Trend wurde die Abhängigkeit dieser Indizes erstmals systematisch untersucht und auch nachgewiesen, was von großem Potenzial für die zukünftige Forschung zeugt. Ergebnis dieser Untersuchung war ein positiver Zusammenhang, der die Schlussfolgerung des NO2-Anstiegs mit zunehmendem Stadtwachstum sowohl in der Dimension der Bevölke-rung als auch in der der Fläche zulässt.