City Climate

Модерно наблюдение на климата за интелигентни градове

"Градовете трябва да се строят в провинцията; въздухът е по-хубав." - Анри Моние (1799 - 1877)

Хората са усетили разликите в качеството на въздуха между града и околностите му още през 19 век. Градът има различен климат, т. нар. градски климат, който се различава от околността по отношение на температурата, вятъра, влажността и други метеорологични променливи. Днес тези климатични разлики се увеличават поради климатичните промени.

Новата система на meteoblue за наблюдение на климата позволява на градовете да развият достъпна инфраструктура за точно измерване, прогнозиране и моделиране на техния градски климат в рамките на по-малко от година. Това създава надеждна информационна база за планиращите градовете, лицата, вземащи решения и гражданите.

Системата е тествана в Швейцария от 2019 г., еволюирала е бързо през 2020 г. в съвместно развитие с университети и други градове партньори и сега е достъпна в търговската мрежа за други градове.

Швейцарските градове Базел и Цюрих вече са внедрили своята система за мониторинг на климата на meteoblue:

Цюрих

Базел

Защо е важно да се следи градският климат? Какви са ползите за града?

Повече от половината от населението на света живее в градските райони и този брой продължава да нараства. Нарастващият брой хора в градовете изискват повече жизнено пространство и повече инфраструктура. С увеличаване на гъстотата на инфраструктурата е възможно по-нататъшно повишаване на температурата в района и може да наложи намаляване и в градове, където досега това не е било необходимо. Систематичният мониторинг на градския климат в значими подробности е основата за поддържане или подобряване на качеството на живот чрез подходящи мерки и градоустройство. С достъп до информация за климата в града общинските агенции могат да предоставят по-ефективни услуги за контрол на движението, управление на пътищата и строителството, управление на водите и др. Планиращите градовете, организаторите на събития и застрахователните компании могат да се възползват от по-добра оценка на риска от топлина, валежи, вятър и други фактори.

Климатичните промени са реални, сега е време да действаме. Системата за наблюдение на климата на meteoblue позволява на градовете да обърнат внимание на:

Управление на топлинната вълна

Градски топлинни острови

Предупреждения за наводнения и градушки

Замърсяване на въздуха

Сценарии за изменение на климата

Сценарии за градско планиране

Мониторинг в реално време

Функции

Висока прецизност

Старателната верификация на нашите градски климатични модели показва грешка в модела под 1°C за температури, изчислени между метеорологичните станции. Нашата прогноза за температура на въздуха за 24 часа има точност от 1,2°C, ефективно осигурявайки най-точната възможна прогноза.

Висока резолюция

Нашите градски климатични модели имат хоризонтална резолюция от 10 м и анализират цялата променливост на микромащабите на полетата за температура на въздуха и скорост на вятъра, като донасят информация за времето до всеки праг.

Изкуствен интелект

Системата на meteoblue за наблюдение на градския климат използва собствен изкуствен интелект, за да комбинира метеорологичните измервания на място със сателитни данни и цифрови прогнозни модели, за да произвежда точни данни с минимум сензори по най-икономичния начин.

Множество метеорологични променливи

Ние предлагаме измервания на различни метеорологични променливи (температура на въздуха, относителна влажност, валежи) и осигуряваме моделирана скорост и посока на вятъра при висока пространствена резолюция за широк спектър от приложения.

Безпроблемно от историята до прогнозата

Ние предлагаме исторически данни, актуализации в реално време и 7-дневна прогноза за всяка локация в града. Освен това ние използваме климатичните прогнози, за да изчислим температурата на въздуха и валежите за различни бъдещи времеви хоризонти (например до 2050 г.) при различни сценарии за емисии.

Множество интерфейси

Нашите продукти са достъпни чрез API, FTP сървър, уеб и мобилно приложение, което Ви осигурява лесен plug-and-play достъп за широк спектър от приложения.

Plug&play подход за модерни градове

Модерна мрежа за измерване с висока резолюция

Първата стъпка от развитието на системата за градски климат е инсталирането на метеорологична сензорна мрежа (температура на въздуха, относителна влажност, валежи и др.) в рамките на града. meteoblue има разработени няколко инструмента за оценка на най-добрите места за сензори в града и в околните райони. След като сензорите бъдат инсталирани, метеорологичните данни могат да се получават в реално време чрез API, уеб, FTP или мобилно приложение. Метеорологичните данни се контролират за качество и се коригират например за грешки при измерването на радиация. Сензорната мрежа е ключова за осигуряване на надеждна информация за управление на мерките за облекчаване на климата в града.

Картографиране на местните климатични зони за всеки град по света

meteoblue предоставя карти на местните климатични зони за всеки град по света. Карта на климатичната зона се генерира от сателитни снимки с хоризонтална резолюция от 10 м. Информацията за местната климатична зона е основа за разполагане на сензори, за статистически анализ и за валидиране и подобряване на модела.

Дребномащабно моделиране на метеорологични променливи

meteoblue изчислява полетата на дребномащабни метеорологични променливи за градове с хоризонтална резолюция от 10 м, за всяка стъпка на измерване от 15 минути. Градските климатични модели на meteoblue интерполират локации между локациите на сензори със специални техники, отчитащи данни от спътници, както и цифрови модели на повърхността и височината. Температурата на въздуха, валежите, скоростта на вятъра и посоката на вятъра се оценяват за всяка локация в града, като донасят информация за времето до всеки праг. Въз основа на дребномащабното поле на температурата на въздуха се откриват градски топлинни острови, както и студени приливи. В допълнение, предупрежденията за наводнения и градушки за града могат да бъдат създадени на базата на данни за валежи с висока резолюция. Замърсяването на въздуха се оценява автоматично чрез комбиниране на локалните източници на замърсяване на въздуха с триизмерно изчисляване на полето на вятъра.

Висока изчислителна мощност от високоефективния изчислителен клъстер на meteoblue

meteoblue управлява градски климатични модели с много фина хоризонтална резолюция до 0,5 м (вижте коефициент на видимост на небето вдясно). Коефициентът на видимост на небето изразява пропорцията на небето, видима от дадена точка на повърхността. Уличните каньони или площите, покрити с дървета, имат нисък коефициент на видимост на небето, за разлика от коефициента на видимост на небето на откритите места и покривите на сгради. Моделните изчисления изискват значителна изчислителна мощност. Историческите данни, прогнозата за момента, прогнозата за седем дни, както и прогнозите за климата се изчисляват за всяка точка на града и се съхраняват в клъстера на meteoblue.

Висока точност на градските климатични модели

Градските климатични модели на meteoblue се представят по-добре от 1°C за техниката на пространствена интерполация, с намаляваща грешка при използването на повече станции. Можем да изчислим броя станции, необходими за постигане на желаната точност на моделираните данни. Въз основа на съществуващите верификации за нашата 24-часова прогноза, може да се очаква точност от 1,2°C за температурата на въздуха.

Въпроси и отговори

Какво е градски климат?

Градският климат се определя като „местен климат, който се различава от този в съседните селски райони в резултат на градското развитие“. Това означава, че температурата на въздуха, валежите, концентрацията на замърсители на въздуха и скоростта на вятъра често се различават от околните райони. Разликите в температурата на въздуха между даден град и околностите му могат да достигнат до 10 °C през нощта. Документирано е и въздействието на града върху интензитета на валежите и вятърните полета.

Защо градовете се загряват, но не се охлаждат толкова?

Градовете се характеризират с гъсто застроени площи и запечатване на повърхността. Това води до по-високи температури на въздуха и намалени скорости на вятъра. Сградите и улиците поглъщат енергията на слънчевото излъчване през деня и освобождават тази енергия под формата на топлина през нощта. Скоростта на вятъра и оттук вентилацията на града често се намалява от сградите. Растителността, като градски дървета или зелени пространства, които биха могли да осигурят сянка и охлаждане чрез изпаряване, може да бъде рядка или да липсва напълно.

Какви са последствията?

Топлинните вълни засягат особено много възрастните и болните, тъй като сърдечно-съдовите заболявания увеличават риска от смърт по време на жега. Повишаването на температурите увеличава и броя на обилните валежи в градовете, като по този начин причинява наводнения, чието въздействие е много по-тежко в градовете, отколкото в откритите селски райони: запечатаните повърхности на града увеличават оттичането на вода и предотвратяват проникването на дъждовна вода в земята. Канализационната система осигурява само ограничен буфер за дъждовна вода и може да прелее, ако валежите са силни. Повишената вероятност от обилни валежи и градушки може да изисква допълнителни застрахователни услуги поради огромните щети, които те могат да причинят в един град.

Как по-добре да прогнозираме климата на града и неговото действие?

Първата стъпка за по-добро разбиране на градския климат и възможната му бъдеща промяна е инсталирането на модерна сензорна мрежа на подходящи места в града, за да се измерват и съхраняват почасови данни за температурата на въздуха, валежите и други променливи. Въз основа на тези данни специалните градски климатични модели запълват паузите между измерванията и генерират цялостна информационна система за градския климат. След това тази система може да произвежда карти и оценки на риска, както и прогнози, предупреждения и сценарии за планиране. Системата може да се използва за информиране на гражданите, подпомагане на вземащите решения и подпомагане на разработването на планове за подобряване на климата в града.

Партньор

Научни партньори

Метеорологични сензори

Партньор в Цюрих

Партньор в Базел

Искате ли да станете партньор на проекта?
Можем да настроим система за градския климат и за Вашия град!

Свържете се с info@meteoblue.com за повече информация.