Bei starker Luftbewegung ist ein Luftaustausch auch in Städten gewährleistet. Eine Abtransport von Schadstoffen kann stattfinden.

Problematischer sind dagegen die Verhältnisse bei windschwachen Wetterlagen (z.B. bei anhaltendem Hochdruckeinfluss). Wenn gleichzeitig der vertikale Luftaustausch stark behindert ist, handelt es sich um eine austauscharme Wetterlage. Bei solchen Verhältnissen sind lokale Windsysteme mit Frischluftzufuhr von besonderer Bedeutung.

Entscheidend für fehlenden Luftaustausch ist das Vorhandensein einer Temperaturinversion, die einen vertikalen Abtransport von Schadstoffen unterbindet. Bei einer Inversion nimmt die Temperatur in einer Luftschicht mit der Höhe zu. Dies bedeutet, dass sich am Boden kältere und damit schwerere Luft als in der Höhe befindet (Abb. 2/12).

Wetterlagen mit Inversionen, die auch tagsüber andauern, treten bevorzugt im Winter auf, da es durch die geringe Sonnenhöhe und kurze Sonnenscheindauer zu keiner entscheidenden Erwärmung des Bodens sowie der bodennahen Luftschicht kommt.

Besonders begünstigt wird die Ausbildung derartiger Situationen auch in Beckenlandschaften und Tälern, den bevorzugten Lagen städtischer und industrieller Ansiedlungen (Abb. 2/20c).

Abb. 2/12: Temperaturschichtungen und Schadstoffausbreitung