Városi éghajlat | Valós idejű időjárásfigyelés
Modern városi éghajlatfigyelés az intelligens városok számára
„A városokat vidéken kell építeni; jobb a levegő." - Henry Monnier (1799 - 1877)
A XIX. században az emberek már felismerték a város és a környező területek között lévő levegőminőségbeli különbségeket. Az úgynevezett városi éghajlat a hőmérsékletet, a szelet, a páratartalmat és más meteorológiai változókat tekintve eltér a környező területek éghajlatától. Manapság ezek az éghajlatbeli különbségek növekednek az éghajlatváltozás következtében.
Az új meteoblue városi éghajlatmegfigyelő rendszer kevesebb, mint egy éven belül lehetővé teszi a városok számára, hogy megfizethető infrastruktúrát fejlesszenek ki, hogy pontosan mérhessék, előrejelezhessék és modellezhessék városi éghajlatukat, és alapul szolgáljanak a lakosságnak, a döntéshozóknak vagy a tervezőknek.
A rendszert Svájcban tesztelik 2019 óta, gyorsan fejlődött 2020-ban az egyetemekkel és további partnervárosokkal együttműködésben, és most kereskedelmileg elérhető más városok számára is.
Bázel és Zürich svájci városok már létrehozták a városi éghajlatmegfigyelő rendszerüket:
Ez a projekt az Európai Unió "Horizont 2020 kutatási és innovációs program" támogatásában részesült a támogatási megállapodás keretében 101004112.
Városaink hőtérképekkel
Miért fontos a városi éghajlat nyomon követése? Mik az előnyei a város számára?
A világ népességének jelenleg több mint fele városi környezetben él, és ez az arány folyamatosan növekszik. A városokban élő, egyre növekvő számú embernek nagyobb lakóterületre és kiterjedt infrastruktúrára van szüksége. Az infrastruktúra sűrűségének növekedésével valószínűleg további hőmérséklet-emelkedés várható, és enyhítő intézkedésekre van szükség azon városok esetében is, ahol ez eddig nem volt szükséges. A városi éghajlat részletes és szisztematikus monitorozása képezi az életminőség fenntartásának vagy javításának alapját megfelelő intézkedések és várostervezés révén. Az önkormányzati vállalatok növelhetik hatékonyságukat (forgalom, út- és infrastruktúra építési menedzsment, vízköltségek, stb.), ha hozzáféréssel rendelkeznek a város időjárási adataihoz (hőmérséklet, csapadék stb.). A szervezők, a tervezők és a biztosítótársaságok előnyt kovácsolhatnak a hő, csapadék, szél és egyéb tényezők jobb kockázatfelméréséből.
Az éghajlatváltozás létezik, itt az ideje cselekedni. A meteoblue városi éghajlat-megfigyelő rendszere lehetővé teszi a városok számára a következők kezelését:
Hőhullámok kezelése
Városi hőszigetek
Figyelmeztetések árvízre és jégesőre
Levegőszennyezés
Éghajlatváltozás forgatókönyvek
Várostervezési forgatókönyvek
Valós idejű nyomon követés
Funkciók
Nagy pontosság
A városi éghajlatmodellünk intenzív ellenőrzése 1°C alatti modellhibát mutat az időjárási állomások által kiszámított hőmérsékletek között. A 24 órás léghőmérsékleti előrejelzésünk 1,2°C pontossággal rendelkezik, amely a lehető legpontosabb adatokat szolgáltatja.
Nagy felbontás
A városi éghajlat-modellek vízszintes felbontása 10m, és meghatározzák a léghőmérséklet- és a szélsebesség-mezők teljes mikroméretű változékonyságát, az időjárási viszonyokat az egyes küszöbökhöz vezetve.
Mesterséges intelligencia
A meteoblue városi éghajlatfigyelő rendszere kombinálja az in situ meteorológiai méréseket a műholdas adatokkal és a numerikus előrejelzési modellekkel mesterséges intelligencia felhasználásával, hogy a legpontosabb adatokat állítsák elő a leggazdaságosabb módon, minimális mennyiségű érzékelővel.
Több meteorológiai változó
Különféle meteorológiai változók (levegő hőmérséklete, relatív páratartalom, csapadék) méréseit szolgáltatjuk, valamint modellezett szélsebességet és irányt adunk nagyon nagy térbeli felbontással széles alkalmazási területeken.
Zökkenőmentesen az előzményektől az előrejelzésig
Időjárási előzményeket, valós idejű frissítéseket és 7 napos előrejelzést szolgáltatunk a város bármely pontjára vonatkozóan. Emellett az éghajlati előrejelzések segítségével becsüljük meg a levegő hőmérsékletét és a csapadékot a különböző jövőbeni időhorizontok számára (pl. 2050-ig) különböző emissziós forgatókönyvek felhasználásával.
Több felület
Termékeink API-n, FTP szerveren, a weboldalon és mobilos alkalmazáson keresztül érhetők el, így könnyű plug-and-play hozzáférést biztosítanak nagyon sok alkalmazáshoz.
Plug&play megközelítés modern városok számára
Modern nagy felbontású mérési hálózat
Egy városi éghajlati rendszer fejlesztésének első lépése egy meteorológiai érzékelő hálózat (léghőmérséklet, relatív páratartalom, csapadék, stb.) telepítése a városban. A meteoblue számos eszközt fejlesztett ki a telepítés legmegfelelőbb helyének kiválasztására a városban és a környéken. Az érzékelők telepítése után a meteorológiai adatok valós időben elérhetők API-n, a weboldalon, FTP-n vagy az alkalmazáson keresztül. A meteorológiai adatokat minőségellenőrzés alatt tartják, és az olyan hibákat, mint a sugárzásmérési hibák, kijavítják. Az érzékelőhálózat kulcsfontosságú ahhoz, hogy megbízható információkat nyújtsunk a város éghajlatváltozás-mérséklő intézkedéseinek kezelésében.
A helyi éghajlati övezetek feltérképezése a világ bármely városában
A meteoblue helyi éghajlati térképet biztosít a világ bármely városa számára. Az éghajlatzónák térképeit műholdas képek segítségével állítják elő, 10 méteres vízszintes felbontással. A helyi éghajlati övezetek adatait használják a mérési helyek meghatározására, a statisztikai elemzésre, valamint a modell javítására és érvényesítésére.
A meteorológiai változók kis léptékű modellezése
A meteoblue kiszámítja a város kisméretű meteorológiai mezőit 10 méteres vízszintes felbontással minden mérési időlépésnél (15 perc). A meteoblue városi éghajlati modelljeivel két mérés közötti helyet speciális technikákkal szúrjuk be, figyelembe véve a műholdak, a digitális felszíni és a magassági modellek adatait. A levegő hőmérsékletét, a csapadékot, valamint a szél sebességét és irányát a város minden pontján megvizsgáltuk, és az időjárási viszonyokat az egyes küszöbökhöz igazítottuk. A kisméretű léghőmérsékleti mező alapján a városi hőszigeteket és a hideg beáramlásokat is feltérképeztük. Továbbá a várost fenyegető árvízre és jégesőre vonatkozó figyelmeztetéseket is kínálunk nagy felbontású csapadékadatok alapján. A légszennyezés eloszlását a helyi légszennyezés forrásainak és a teljesen automatizált háromdimenziós szélmező kombinálásával lehet megállapítani.
Ez a projekt az Európai Unió "Horizont 2020 kutatási és innovációs program" támogatásában részesült a támogatási megállapodás keretében 101094070.
Magas számítási teljesítmény a meteoblue nagy teljesítményű számítástechnikai csoportból
A meteoblue a városi éghajlati modelleket nagyon finom vízszintes felbontással 0,5 méterig jeleníti meg (lásd az égbolt nézetet a jobb oldalon). Az égbolt nézet az égbolt egy részét mutatja, amely egy adott pontból látható. A városi szurdokok vagy a fák által borított területek égbolt nézete korlátozott, ellentétben a nyílt helyekkel vagy az épületek háztetõivel, amelyek széleskörű égbolt nézetet mutatnak. Ezek meghatározásához óriási számítási teljesítményre van szükség. Az időjárási előzményeket, a jelenlegi időjárási adatokat, a hétnapos előrejelzést, valamint az éghajlati előrejelzéseket a város minden pontja esetében meghatározzák, amelyeket meteoblue tárol.
A városi klímamodellek nagy pontossága
Városi éghajlatmodelljeink 1°C-nál jobb teljesítményt nyújtanak a térbeli interpoláció technikájánál, és több állomás használatával csökken a hibalehetőség. Ki tudjuk számítani, hogy hány állomás szükséges az adatok kívánt pontosságának eléréséhez. 24 órás előrejelzésünkben a levegő hőmérsékletének várható pontossága 1,2°C.
Kérdések és válaszok
Mi az a városi éghajlat?
A helyi éghajlat, amely különbözik a szomszédos vidéki területek éghajlatától, és a városfejlesztés eredménye. Ez azt jelenti, hogy a levegő hőmérséklete, a csapadék, a légszennyező anyagok koncentrációja, a zaj és a szélsebesség gyakran eltér a környező területekétől. A városok és a környező területek léghőmérséklete közötti különbségek éjszaka akár a 10°C-ot is elérhetik. A városi környezet által a csapadékintenzitásra és a széláramra gyakorolt hatásokat szintén dokumentálják.
A városok miért melegednek fel olyan nagyon, de nem tudnak ugyanolyan mértékben lehűlni?
A városokat sűrűn beépített területek és zárt felszínek jellemzik. Ez magasabb léghőmérsékletet és csökkentett szélsebességet eredményez. Az épületek és utcák tárolják a napsugárzás energiáját, és éjszakánként hő formájában bocsátják ki azt. Az épületek gyakran csökkentik a szél sebességét és ezáltal a város szellőzését is. Ezenkívül ritka vagy hiányzik a növényzet, például a fák vagy a zöld területek, amelyek párologtatás révén árnyékot és hűtést biztosítanának.
Melyek a következmények?
A hőhullámok különösen az időseket és a betegeket érintik, mivel a szív- és érrendszeri betegségek és a magas hőmérséklet növelik az elhalálozás kockázatát. A növekvő hőmérséklet növeli a heves csapadék előfordulásának esélyét a városokban, továbbá árvizet okozhat, amely városok esetében sokkal súlyosabb károkat okozhat, mivel a városi környezet zárt felszínei növelik a vízfolyást és megakadályozzák az esővíz talajba jutását. A csatornarendszer csak korlátozott mennyiségű esővizet tud elvezetni, és szélsőséges esetekben túlfolyhat. A heves csapadék, mint például a jégeső, egyéb következményekkel is járhat.
Hogyan lehet pontosabban előrejelezni a városi éghajlatot és annak hatásait?
A város éghajlatának pontosabb meghatározása érdekében az első lépés egy modern érzékelőhálózat felépítése a megfelelő helyekre a városban, a léghőmérséklet, csapadék, valamint egyéb változók óránkénti adatainak mérése és tárolása érdekében. Ezen adatok alapján a speciális városi éghajlati modellek kitöltik a mérőháló hiányosságait és átfogó éghajlati információs rendszert generálnak a város számára. Ez a rendszer ezután kockázati térképeket és értékeléseket, valamint előrejelzéseket, figyelmeztetéseket és tervezési forgatókönyveket készíthet, amelyek felhasználhatók a lakosság tájékoztatására, a döntéshozók támogatására és a jobb városi éghajlat tervezésére.
Partnerek
Tudományos partnerek
Meteorológiai érzékelők
Partner Zürichben
Partner Bázelben
Partner Tallinnban
