Die klimatischen und lufthygienischen Verhältnisse eines städtischen Siedlungsraums zeichnen sich durch erhebliche Modifikationen gegenüber dem unbebauten Umland aus. Insbesondere erhöhte Lufttemperaturen, geringere Luftfeuchtigkeit und eine stärkere Luftverschmutzung können in Städten zur Verminderung der Lebensqualität und zu gesundheitlichen Belastungen der Bewohner führen. Die Ursachen der klimatischen Defizite einer Stadt liegen u.a. in einem hohen Versiegelungsgrad, einem geringen Grünflächenanteil, den thermischen Eigenschaften der urbanen Oberflächen und dreidimensionalen Baukörper sowie der Emissionsart und -intensität begründet. Die Bebauungsstruktur einer Stadt nimmt somit eine zentrale Funktion bezüglich der lokalen klimatischen und lufthygienischen Ausprägungen ein.
Der Relevanz dieser Stadtklimaproblematik wird in der Gesetzgebung durch die Berücksichtigung der Belange von „Klima und Luft“ im Rahmen der Bauleitplanung Rechnung getragen (vgl. §1 Abs.6 Nr.7 BauGB (Baugesetzbuch). Für eine nachhaltige Stadtentwicklung ist die genaue Kenntnis der aktuellen, lokalklimatischen und lufthygienischen Verhältnisse daher unabdingbar und von öffentlichem Interesse.
Deshalb wurde auch in Gelsenkirchen eine gesamtstädtische Klimaanalyse durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen gingen in die Synthetische Klimafunktionskarte ein, die den aktuellen stadtklimatischen Zustand zur Zeit der Untersuchung abbildet sowie die darauf aufbauende Planungshinweiskarte, die Hinweise gibt, durch welche Maßnahmen Verbesserungen in den besonders belasteten Gebieten herbeigeführt werden können.