Immissionsklimatologische Studie für das Untere Lavanttal

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit den klimatologischen Ausbreitungsbedingungen für Luftschadstoffe im Unteren Lavanttal (Kärnten). Neben der Emission von Luftschadstoffen sind die an einem Ort vorherrschenden meteorologischen Verhältnisse für die Immissionskonzentration entscheidend. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Analyse der für die Ausbreitung von Immissionenentscheidenden vertikalen thermischen Schichtung der Atmosphäre und dem lokalenWindsystem. Außerdem sollen die Immissionssituation und -belastung analysiert und dieAusbreitungsbedingungen an Tagen mit besonders hoher Immissionsbelastung dargestelltwerden.Die verwendeten Daten der Lufttemperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie Immissionen entstammen einem stationären Messnetz von elf Stationen, deren Daten von vier verschiedenen Institutionen zur Verfügung gestellt bzw. an einer Messstelle vom Autorselbst akquiriert wurden.Die Analyse der Temperaturverhältnisse ergibt das Auftreten von Inversionen mit einerHäufigkeit von 81,8 % am Morgen (05:00 bzw. 07:00 Uhr) und 41,3 % am Nachmittag (14:00Uhr). Während morgendliche Inversionen bedingt durch die nächtliche Ausstrahlung dasganze Jahr über auftreten, folgt die Inversionshäufigkeit am Nachmittag einem klarenJahresgang mit einem Maximum im Jänner und einem Minimum im Juli.Trotz der allgemein niedrigen Windgeschwindigkeiten sind der mittlere Tages- undJahresgang deutlich ausgeprägt mit einem Maximum im Frühjahr und einem Minimum imWinter, bzw. einem Maximum am Nachmittag und einem Minimum am Morgen. Die Analyseder Windrichtungsverteilung bestätigt, dass das lokale Windsystem tagesperiodisch vomBerg- und Talwind bestimmt wird.Die gewonnen Erkenntnisse werden sowohl hinsichtlich der mittleren Immissionssituationals auch der Immissionsbelastung bestätigt. Bei den Luftschadstoffen Feinstaub (PM10),Stickstoffoxiden (NO und NO2) und Ozon (O3), sind klare Tages- und Jahresgänge erkennbar,die auf die Ausbreitungsbedingungen bzw. auf erhöhte Emissionen zurückgeführt werdenkönnen. Tage mit besonders hoher Schadstoffkonzentration wurden gemäß den inÖsterreich gültigen Gesetzgebungen berechnet und die meteorologischen Verhältnisse andiesen Tagen dargestellt. PM10-Grenzwertüberschreitungen treten zu 98 % bei Inversionenund an städtischen Messstellen zu mindestens 90 % bei Windstillen (im Tagesmittel) auf.NO2-Zielwertüberschreitungen treten sieben Mal ausschließlich bei ganztägig anhaltenden,mächtigen und starken Inversionen und Windstillen (im Tagesmittel) auf.The present paper deals with the climatological air pollution propagation in the LowerLavant Valley (Carinthia). Besides the emission of pollutants, the meteorological conditionsare essential for the concentration of immissions in the ground-level atmosphere. Therefore,the focus of this work is the analysis of the vertical thermal lamination of the atmosphereand the local wind system. Furthermore the immission situation and the pollution should beanalyzed and the air pollution propagation on days with high pollution should be presented.The data used of air temperature, wind direction and speed and immissions were providedby four different institutions respectively acquired by the author himself.The analysis of the temperature conditions has shown the appearance of temperatureinversions with a frequency of 81.8 % in the morning (05:00 resp. 07:00) and 41.3 % in theafternoon (14:00). Due to nocturnal radiation, temperature inversions in the morning appearall the year round, whereas the frequency of inversions in the afternoon is following a yearlycycle with a maximum in July and a minimum in January.Despite the generally low wind speed, it follows a daily and yearly cycle with a maximum inspring and a minimum in winter, respectively with a maximum in the afternoon and aminimum in the morning. The analysis of wind directions has shown that the wind system isdetermined by the mountain/valley wind-system.The knowledge obtained is confirmed by the immission situation and the pollution as well.Concerning the pollutants particulate matter (PM10), nitrogen oxides (NO and NO2) andozone (O3) clear daily and yearly cycles are recognizable, which can be led back to worse airpollution propagation and increased emissions. Days with high air pollution were calculatedunder the laws of Austria and the meteorological conditions on these days are presented.The permitted value of PM10 was exceeded in 98 % on days with temperature inversions andat urban measuring points in at least 90 % on days with calms in daily average. Thepermitted value of NO2 was exceeded seven times, when all-day, thick and strong inversionsand calms in daily average occurred.Thomas Salentinig, BScZusammenfassungen in Deutsch und EnglischAbweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der VerfasserinKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016(VLID)133164