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Sentinel-5P TROPOMI – Ozone (O3), Level 3 – Global

Ozone vertical column density in Dobson Units as derived from Sentinel-5P/TROPOMI observations. The stratospheric ozone layer protects the biosphere from harmful solar ultraviolet radiation. Ozone in troposphere can pose risks to the health of humans, animals, and vegetation. The TROPOMI instrument aboard the SENTINEL-5P space craft is a nadir-viewing, imaging spectrometer covering wavelength bands between the ultraviolet and the shortwave infra-red. TROPOMI's purpose is to measure atmospheric properties and constituents. It is contributing to monitoring air quality and providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the Top Of Atmosphere (TOA) solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum, allowing operational retrieval of the following trace gas constituents: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4). Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. Within the INPULS project, innovative algorithms and processors for the generation of Level 3 and Level 4 products, improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users are developed.

METOP GOME-2 - Ozone (O3) - Global

The Global Ozone Monitoring Experiment-2 (GOME-2) instrument continues the long-term monitoring of atmospheric trace gas constituents started with GOME / ERS-2 and SCIAMACHY / Envisat. Currently, there are three GOME-2 instruments operating on board EUMETSAT's Meteorological Operational satellites MetOp-A, -B, and -C, launched in October 2006, September 2012, and November 2018, respectively. GOME-2 can measure a range of atmospheric trace constituents, with the emphasis on global ozone distributions. Furthermore, cloud properties and intensities of ultraviolet radiation are retrieved. These data are crucial for monitoring the atmospheric composition and the detection of pollutants. DLR generates operational GOME-2 / MetOp level 2 products in the framework of EUMETSAT's Satellite Application Facility on Atmospheric Chemistry Monitoring (AC-SAF). GOME-2 near-real-time products are available already two hours after sensing. The operational ozone total column products are generated using the algorithm GDP (GOME Data Processor) version 4.x integrated into the UPAS (Universal Processor for UV / VIS Atmospheric Spectrometers) processor for generating level 2 trace gas and cloud products. The new improved DOAS-style (Differential Optical Absorption Spectroscopy) algorithm called GDOAS, was selected as the basis for GDP version 4.0 in the framework of an ESA ITT. GDP 4.x performs a DOAS fit for ozone slant column and effective temperature followed by an iterative AMF / VCD computation using a single wavelength. For more details please refer to relevant peer-review papers listed on the GOME and GOME-2 documentation pages: https://atmos.eoc.dlr.de/app/docs/

Indikator: Luftqualität in Ballungsräumen

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die Grundbelastung in deutschen Ballungsräumen überschreitet ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen aus dem Jahr 2021 für Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠) und Stickstoffdioxid (NO₂) deutlich.</li><li>In der Nähe von Schadstoffquellen können die Belastungen sogar wesentlich höher sein.</li><li>Bei NO₂ und PM2,5 hat sich die Situation seit dem Jahr 2000 erheblich verbessert, die WHO-Empfehlungen von 2021 werden aber noch deutlich überschritten.</li><li>Die Belastung durch Ozon und PM2,5 ist stark von der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a>⁠ abhängig. Die Werte schwanken deshalb stark.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Stickstoffdioxid (NO2), Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠) und Ozon (O3) sind besonders relevant für die menschliche Gesundheit. Alle drei Schadstoffe belasten die Atemorgane. Auch Ökosysteme werden durch Ozon geschädigt.</p><p>Im Jahr 2021 veröffentlichte die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠ aktualisierte Empfehlungen zur Luftqualitätsbewertung auf Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse zu den gesundheitlichen Wirkungen von Luftschadstoffen (<a href="https://apps.who.int/iris/handle/10665/345329">WHO 2021</a>), die zur Bewertung des Indikators herangezogen werden.</p><p>Prekär ist die Luftqualität vor allem in Ballungsräumen, in denen ein Drittel der deutschen Bevölkerung lebt: Industrie, Verkehr und Wohngebiete liegen hier nah beieinander. Einbezogen werden die Messstationen, die die Belastung im „städtischen Hintergrund“ messen, also die Grundbelastung der Stadt. An verkehrsreichen Standorten in Städten kann die Belastung jedoch deutlich höher sein. Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ stellt den mittleren Abstand aller Messstationen im städtischen Hintergrund von den Richtwerten der WHO dar.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Seit dem Jahr 2000 ist die Belastung durch Stickstoffdioxid und Feinstaub deutlich zurückgegangen, liegt aber auch aktuell noch weit über dem Ziel, bei Stickstoffdioxid 28 % über dem Ziel und bei ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ ca. 61 %. Die Ozonbelastung ist stark schwankend. Dies liegt vor allem am Einfluss der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a>⁠: In heißen Sommern wie 2003 oder 2015 steigt die Ozon-Konzentration stark an. Deshalb kann für die letzten Jahre keine Aussage über den Trend der Entwicklung gemacht werden.</p><p>Die EU schrieb ihre Luftqualitäts-Ziele 2008 in der <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32008L0050">Luftqualitäts-Richtlinie</a> fest (EU-RL 2008/50/EG), im Oktober 2022 legte die Kommission einen Vorschlag zur Revision dieser Richtlinie vor (<a href="https://environment.ec.europa.eu/publications/revision-eu-ambient-air-quality-legislation_en">KOM 2022</a>), der die neuen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen 2021 berücksichtigen soll. Doch auch einige der weniger ambitionierten Ziele der derzeitigen EU-Richtlinie verfehlt Deutschland noch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/luftqualitaet-2024">(UBA 2025)</a>. Bis die Luft in den Ballungsräumen wirklich ausreichend „sauber“ ist, ist also noch ein weiter Weg zu gehen.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ basiert auf Messdaten der Luftqualitätsmessnetze der Bundesländer. Betrachtet werden alle Messstellen eines Ballungsraums zur Messung der Belastung im städtischen oder vorstädtischen Hintergrund. Für diese Messstellen wird die Über- oder Unterschreitung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen 2021 für die drei Schadstoffe NO₂, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ und O₃ berechnet. Für jeden Ballungsraum wird der mittlere Abstand der Werte aller Messstationen zur WHO-Empfehlung 2021 errechnet. Die mittleren Abstände werden dann über alle Ballungsräume gemittelt und mit dem Wert der WHO-Empfehlung 2021 normiert.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftbelastung-in-ballungsraeumen">„Luftbelastung in Ballungsräumen“</a>.</strong></p>

Tagesberichte zur Luftgütesituation an den Messstationen des Luftmessnetzes in Mecklenburg-Vorpommern

Die Berichte werden in digitaler Form (ASCII-Dateien) erstellt. Die Messergebnisse werden entsprechend des Auswertungsintervalls als Tabellen für die Schadstoffe: Feinstaub (PM10 und PM2,5) Schwefeldioxid Ozon Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid Kohlenstoffmonoxid sowie den meteorologischen Parametern Windrichtung Windgeschwindigkeit Niederschlag und Temperatur bereitgestellt. Die Auswertung erfolgt für die 14 Messstationen des Landes: Rostock-Am Strande Rostock-Holbeinplatz Neubrandenburg Stralsund-Knieperdamm Schwerin-Obotritenring Wolgast-Oberwallstraße Gülzow Löcknitz Rostock-Stuthof Göhlen Leizen Garz Güstrow und Rostock-Warnemünde.

Wochenberichte zur Luftgütesituation an den Messstationen des Luftmessnetzes in Mecklenburg-Vorpommern

Die Berichte werden in digitaler Form (ASCII-Dateien, Microsoft-Office) erstellt. Die Messergebnisse werden entsprechend des Auswertungsintervalls als Tabellen für die Schadstoffe: Feinstaub (PM10) Schwefeldioxid Ozon Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid Kohlenstoffmonoxid und bereitgestellt. Die Auswertung erfolgt für die 14 Messstationen des Landes: Rostock-Am Strande Rostock-Holbeinplatz Neubrandenburg Stralsund-Knieperdamm Schwerin-Obotritenring Wollgast-Oberwallstraße Gülzow Löcknitz Rostock-Stuthof Göhlen Leizen Garz Güstrow und Rostock-Warnemünde.

Quartals-/Monatsberichte zur Luftgütesituation an den Messstationen des Luftmessnetzes Mecklenburg-Vorpommern

Die Berichte werden sowohl in digitaler Form (ASCII-Dateien) als auch in verbaler Form erstellt. Die Messergebnisse werden entsprechend des Auswertungsintervalls als Tabellen für die Schadstoffe: Feinstaub (PM10 und PM2,5) Schwefeldioxid Ozon Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid Benzol und Kohlenstoffmonoxid bereitgestellt. Die Auswertung erfolgt für die 14 Messstationen des Landes: Rostock-Am Strande Rostock-Holbeinplatz Neubrandenburg Stralsund-Knieperdamm Schwerin-Obotritenring Wolgast-Oberwallstraße Gülzow Löcknitz Rostock-Stuthof Göhlen Leizen Garz Güstrow Rostock-Warnemünde. Die Monatsberichte enthalten zusätzlich zu den genannten Tabellen eine verbale Erläuterung der Schadstoffimmission innerhalb des betrachteten Zeitraums. Besonderheiten innerhalb der ermittelten Immissionssituation werden einer entsprechend intensiveren Betrachtung unterzogen.

Jahresberichte zur Luftgüte in Mecklenburg-Vorpommern (Kurzform)

Die Zusammenfassung der validierten Jahresdaten erfolgt in Jahresberichten zur Luftgüte und gibt Auskunft über den Zustand der Luftqualität in Mecklenburg-Vorpommern. Der Luftgütebericht enthält die jährlichen Messdatenauswertungen aller Messstationen in tabellarischer Form und eine kurze Analyse der Daten. Bis zum Jahr 2009 erschien zusätzlich zum jährlichen Kurzbericht zur Luftgüte ein ausführlicher Zwei-Jahresbericht zur zum Zustand der Luftqualität in Mecklenburg-Vorpommern.

Messung des bodennahen Ozons

Die laufende Messung des bodennahen Ozons ist in einer Grossstadt von grosser Bedeutung fuer Umweltfragen. Die Konzentration des bodennahen Ozons ist ein empfindlicher Modikator fuer stagnierende Luft. Ozonwerte, die wesentlich ueber dem Durchschnitt liegen, weisen auf eine Smoglage hin.

Untersuchungen von Luftschadstoffen im Hinblick auf eine Klaerung der Ursachen der neuartigen Waldschaeden unter kontrollierten Bedingungen

Untersucht werden in erster Linie Wirkungen von Ozon allein oder in Kombination mit saurem Nebel unter kontrollierten Bedingungen. Als Arbeitshypothese liegt das Wirkungsschema der LIS zur Entstehung der neuartigen Waldschaeden zugrunde (siehe LIS-Bericht Nr. 28). Zur experimentellen Untersuchung der O3-Wirkung werden Waldbaeume in Plexiglaskammern mit gefilterter Luft unter Zusatz von Ozon begast und die verschiedenen physiologischen Parameter verfolgt. Dabei konnte festgestellt werden, dass unter O3-Einfluss a) die Photosyntheserate reduziert wird, b) die Atmungsrate ansteigt, c) der Chlorophyllgehalt abnimmt. Es laesst sich eine vorlaeufige Rangfolge der Sensitivitaet wie folgt aufstellen 1) Buchen 2) Ahorn 3) Fichte 4) Tanne. Zur Wirkung der kombinierten Behandlung von Fichten mit Ozon und saurem Nebel werden vor allem die aus den Baeumen ausgewaschenen Naehrstoffe analysiert. In Abhaengigkeit von der Ozonkonzentration werden Ca++, Mg++, K+, Mn+, NO3- und SO4-- verstaerkt ausgewaschen, Cl- dagegen nicht. Mit sinkendem pH-Wert in der Nebelloesung nimmt die Menge ausgewaschener Ionen ebenfalls zu.

Dynamik des Feinwurzelsystems von Buche und Fichte bei unterschiedlicher Ozonbelastung

Wachstum und Mortalität des Feinwurzelsystems hängen von vielen abiotischen Faktoren wie Nährstoff-, Wasser- und Sauerstoffversorgung ab. Neben diesen Faktoren kann die Ozonbelastung der oberirdischen Pflanzenteile zur Verringerung des Wurzelwachstums führen. Im Zusammenhang mit der zentralen Hypothese des SFB 607, dass 'Steigerung der Stresstoleranz zu Einschränkungen im Wachstum und Konkurrenzverhalten führt', sollen folgende Fragen beantwortet werden: 1. Wie eng ist der Zusammenhang zwischen Dynamik des Feinwurzelsystems und den abiotischen Faktoren im Wurzelraum? 2. Welchen Einfluss hat darüber hinaus doppelt ambiente Ozonkonzentration im Kronenraum auf die Dynamik des Feinwurzelsystems? 3. Wie verändert sich die Feinwurzeldynamik der Jungbäume unter interspezifischer Konkurrenz und bei zusätzlichem Phytophthora-Befall? Die Dynamik des Feinwurzelsystems wird mit Hilfe von Minirhizotronen mit gekoppelter TDR-, Sauerstoff- und Temperatursensoren und Minisaugkerzen erfasst. Die Auswertung der Feinwurzelaufnahmen erfolgt lagegenau anhand der entzerrten digitalen Bilder mit einem geographischen Informationssystem. Die so analysierten Daten gewinnen aufgrund ihres Raumbezuges eine höhere Aussagekraft gegenüber bisherigen Rhizotronuntersuchungen. Neben der Beantwortung der obigen Fragen liefert das Vorhaben auch eine wichtige Datengrundlage für mehrere Teilprojekte des SFB 607 'Wachstum und Parasitenabwehr'.

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