Die arktischen Breiten der nördlichen Hemisphäre sind stark durch den Wandel im globalen Klimasystem und durch fortschreitende klimatische Veränderungen gekennzeichnet, die im Zuge des letzten Jahrhunderts ein historisches Maximum erreichten. Prognosen von Klimamodellen deuten auf steigende Temperaturen im arktischen Raum in Bezug auf das globale Mittel für das kommende Jahrhundert hin. Folgen des Klimawandels sind nachhaltige Veränderungen der Landoberflächen- und Vegetationsstruktur, der Phänologie sowie der Niederschlagsdynamiken. Die Zusammenhänge zwischen diesen einzelnen klimatischen und erdoberflächigen Parametern können einen positiven Rückkopplungseffekt im arktischen und globalen Klimasystem hervorrufen und die Klimaerwärmung zusätzlich beschleunigen. Die flächendeckende Analyse und Identifikation von signifikanten raum-zeitlichen Veränderungen und Dynamiken von verschiedenen Klima- und Landoberflächenparametern, wie Temperatur, Niederschlag, Schneebedeckung und Vegetation, sind ein wichtiger Bestandteil aktueller Forschungsinitiativen. Die Ableitung von terrestrischen Klimaparametern mit Hilfe verschiedener Fernerkundungssatelliten leistet einen essentiellen Beitrag zur arktischen Klimawandelforschung. Das Ziel dieser Dissertation ist die Trend- und Zeitserienanalyse verschiedener multiskaliger Klima- und Landoberflächenparamater auf der nördlichen Hemisphäre. Operationelle Fernerkundungsdaten mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung sind für aktuelle und zukünftige Klima- und Ökosystemforschungen von hohem Interesse. Die Dissertation zeigte, dass (1) die raum-zeitlichen Charakteristika verschiedener Parameter, (2) die Genauigkeitsanalyse von Fernerkundungsdaten, (3) die Kombination von Trends verschiedener Parameter und (4) die Skalierung zwischen verschiedenen Erdbeobachtungssatelliten von hoher Relevanz für die operationelle und konsistente Analyse der arktischen Klima- und Landoberflächenveränderungen sowie Ökosystemdynamiken sind.