Im August 1997 wurden erstmals digitale Luftbilder des Stadtgebietes gemacht. Bei dem Überflug zeichnete gleichzeitig ein Thermalscanner die Oberflächentemperaturen auf. Diese Aufnahmen ergänzten am Boden Messungen zur Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit und –richtung. Aus diesen Daten war die flächendeckende Analyse des Stadtklimas möglich.
Das Stadtklima ist besonders für dichtbesiedelte Räume wichtig. In diesen Räumen muss gewährleistet sein, dass auch stark besiedelte Stadtteile mit genügend guter, kühler Frischluft versorgt sind. Das ist besonders an heißen Sommertagen wichtig. Auf diese Wetterlagen reagieren zum Beispiel Herzkranke und Kreislaufkranke sehr empfindlich.
Das Stadtklimagutachten fließt bei Entscheidungen zur Flächennutzungsplanung, Bebauungsplanung und bei Umweltprüfungen ein. Die Stadt Osnabrück ist eine der wenigen Städte, die über Daten einer solchen Erhebung verfügt.
In der Vergangenheit konnte diese flächendeckende Analyse durch räumlich begrenzte Detailanalysen ergänzt wird.
Bereits seit 1988 werden in Osnabrück Messungen zur Luftqualität durchgeführt. Waren es in 1988 flächendeckende Messungen, so konzentrierten sich die Untersuchungen in den folgenden Jahren eher auf dieVerursacher (Kraftfahrzeuge, Industrie) und die Schadstoffe (Stickoxide, Benzol, Ozon, Feinstaub, Schwermetalle).
Der Großteil dieser Messungen wird durch das Land Niedersachsen in Zusammenarbeit mit der Stadt Osnabrück durchgeführt. Derzeit sind zwei Luftgütemesscontainer in der Stadt aufgestellt. Die Messstation an der Bomblatstraße misst die Hintergrundbelastung der Stadt (unter anderem Ozon), die Station am Schlosswall die vom Verkehr an einem so genannten hotspot (35000 Kraftfahrzeuge pro Tag) verursachten Belastungen.
Partiell werden diese Untersuchungen durch Luftgütemessungen der Stadt ergänzt. So analysierte der Fachbereich Umwelt beispielsweise die Qualität der über die Hase und den Sandbach von Osten einströmende Frischluft.