La contaminación del aire representa un desafío ambiental crítico en ciudades ribereñas estresadas, particularmente en regiones que experimentan una rápida urbanización y una infraestructura de gestión de emisiones inadecuada. Este estudio investiga la dinámica espaciotemporal de la contaminación atmosférica en Bagdad, Irak, durante 2012-2023, analizando siete contaminantes clave (CO, SO, O, CH y AOD) utilizando la plataforma Giovanni de la NASA junto con análisis de Google Earth Engine. Los datos de series temporales mensuales se procesaron a través de técnicas estadísticas avanzadas, incluyendo modelado de Promedio Móvil Integrado Autoregresivo Estacional (SARIMA) y análisis de correlación con parámetros meteorológicos, para identificar tendencias temporales, variaciones estacionales y mecanismos impulsores. El análisis reveló tres categorías distintas de trayectorias de contaminantes que reflejan interacciones complejas entre emisiones y atmósfera. El monóxido de carbono mostró una drástica disminución (reducción del 60-70% desde 2021), atribuida a las restricciones de la pandemia de COVID-19 y demostrando una rápida capacidad de respuesta a las modificaciones de actividad. Por el contrario, los gases de efecto invernadero mostraron una acumulación persistente, con el CO aumentando de 400.5 a 417.5 ppm y el CH subiendo un 5.9% durante el período de estudio, lo que indica esfuerzos de mitigación insuficientes. Los compuestos de azufre y el ozono mostraron concentraciones estables con oscilaciones estacionales pronunciadas (picos invernales 2-3 veces superiores a los niveles de verano), mientras que la profundidad óptica de aerosol mostró una alta variabilidad temporal vinculada a eventos de tormentas de polvo. El análisis espacial identificó pronunciados gradientes de concentración urbano-rural, con niveles de CO en el centro de Bagdad superando 0.40 ppm en comparación con regiones periféricas por debajo de 0.20 ppm. Los patrones de concentración lineales a lo largo de corredores de transporte y zonas industriales confirmaron el dominio de fuentes antropogénicas. El análisis de correlación reveló relaciones fuertes entre factores meteorológicos y concentraciones de contaminantes (presión atmosférica: r = 0.62-0.70 con NO), proporcionando información para estrategias integradas de gestión de calidad del aire y clima. El estudio demuestra contribuciones sustanciales a los Objetivos de Desarrollo Sostenible en cuatro dimensiones (Salud Ambiental 30%, Ciudades Sostenibles y Acción Climática 25%, Desarrollo Económico 25% y Desarrollo Institucional 20%) mientras proporciona marcos metodológicos transferibles para intervenciones políticas basadas en evidencia y monitoreo ambiental en entornos urbanos estresados similares a nivel global.