Clima orașului | Monitorizarea în timp real a vremii
Monitorizare modernă a climei urbane pentru orașe smart
"Orașele ar trebui să fie construite la țară; aerul este mai bun." - Henry Monnier (1799-1877)
Încă din secolul al 19-lea, oamenii făceau diferența în ceea ce privește calitatea aerului între orașe și împrejurimile acestora. Un oraș are o climă diferită, așa-numita climă urbană, care diferă de cea dimprejurul orașului prin temperatură, vânt, umiditate și alte variabile meteorologice. În zilele noastre, aceste diferențe climatice sunt în creștere din cauza modificărilor climei.
Noul sistem meteoblue de monitorizare a climei urbane permite orașelor să dezvolte o infrastructură accesibilă pentru a măsura cu precizie, a prognoza și a modela clima unui oraș în mai puțin de un an de zile. Aceasta creează o bază informațională de încredere .
Sistemul a fost testat în Elveția începând cu anul 2019, a evoluat rapid în 2020 în co-dezvoltare cu universități și alte orașe partenere, în prezent fiind disponibil pentru alte orașe.
Orașele elvețiene Basel și Zurich au implementat deja sistemul meteoblue de monitorizare pentru clima din oraș:
Acest proiect a primit finanțare din partea Uniunii Europene "Programul de cercetare și inovare a orizont-ului 2020" în cadrul Acordului de grant 101004112.
Orașele noastre cu hărți termice
De ce este atât de importantă monitorizarea climatului unui oraș? Care sunt avantajele pentru orașul respectiv?
Mai mult de jumătate din populația globului trăiește în zone urbane, iar numărul acestora este în continuă creștere. Numărul din ce în ce mai mare de persoane din orașe necesită mai multe spații de locuit și mai multa infrastructură. Din cauza creșterii densității infrastructurii, este probabil ca temperatura locală să crească și să necesite o scădere și în orașele în care pană acum acest lucru nu a fost necesar. Monitorizarea sistematică a climei urbane pană în cele mai mici detalii reprezintă baza pentru menținerea sau îmbunătățirea calității vieții prin adoptarea de măsuri adecvate și planificare urbană. Grație accesului la informațiile despre clima urbană, agențiile municipale pot furniza servicii mai eficiente pentru controlul traficului, managementul drumurilor și al construcțiilor, managementul apei, etc. Planificatorii urbani, organizatorii de evenimente și companiile de asigurări pot beneficia de pe urma unei mai bune evaluări a riscurilor în ceea ce priveste căldură, precipitații, vânt și alți factori.
Modificările climatice reprezintă o realitate, acum fiind timpul să acționăm. Sistemul de monitorizare pentru clima urbană oferit de meteoblue permite orașelor să abordeze:
Gestionare valuri de căldură
Insule de căldură urbană
Atenționări pentru inundații și grindină
Poluarea aerului
Scenarii de modificare climă
Scenarii de planificare urbană
Monitorizare în timp real
Funcționalități
Precizie ridicată
Verificarea atentă a modelelor noastre de climat urban prezintă o eroare de model de sub 1°C pentru temperaturi calculate între stațiile meteo. Prognoza noastră de temperatură pe 24 de ore are o precizie de 1.2°C, furnizând cea mai precisă prognoză meteo posibilă.
Rezoluție ridicată
Modelele noastre de climă urbană au o rezoluție orizontală de 10 m și rezolvă complet variabilitatea la scară micro a temperaturii aerului și a vitezei vântului, furnizând informații meteo pentru fiecare locuință.
Inteligență artificială
Sistemul de monitorizare a climei urbane de la meteoblue utilizează inteligență artificială patentată pentru a combina măsurători meteorologice in-situ cu date satelitare și modele de prognoză numerică pentru a produce informații precise cu un minim de senzori în cel mai economic mod.
Variabile meteorologice multiple
Oferim măsurători pentru diferite variabile meteorologice (temperatură aer, umiditate relativă, precipitații) și furnizăm modele pentru viteza și direcția vântului la o rezoluție spațială ridicată, pentru o gamă largă de aplicații.
Direct de la istoric la prognoză
Oferim date istorice, actualizări în timp real și o prognoză meteo pe 7 zile pentru orice locație din perimetrul unui oraș. În plus, utilizăm proiecții climatice pentru a estima temperatura aerului și precipitațiile pentru orizonturi de timp diferite ( de ex. până în 2050) utilizând diferite scenarii de emisii.
Interfațe multiple
Produsele noastre sunt disponibile via API, serverul FTP, aplicația web și cea mobilă, oferindu-ți acces plug-and-play pentru o gamă largă de aplicații.
Abordare plug&play pentru orașe moderne
Rețea de măsurare modernă la rezoluție înaltă
Primul pas în dezvoltarea unui sistem de climă urbană îl reprezintă instalarea unei rețele de senzori meteo (temperatură aer, umiditate relativă, precipitații, etc.) în perimetrul orașului. meteoblue a dezvoltat cateva instrumente pentru a descoperi cele mai bune locații pentru amplasarea senzorilor în interiorul unui oraș și în împrejurimile acestuia. După instalarea senzorilor, datele meteorologice pot fi recepționate în timp real prin intermediul API, internet, FTP sau aplicație mobilă. Calitatea datelor meteorologice este controlată și corectată, de ex. erorile de măsurare a radiațiilor. Rețeaua de senzori este cheia în ceea ce privește furnizarea de informații sigure pentru administrarea măsurilor de reducere a efectelor modificărilor climatice la nivel de oraș.
Mapare a zonelor de climă locală pentru orice oraș din lume
meteoblue furnizează hărți ale zonelor de climă urbană pentru orice oraș din lume. Aceste hărți sunt generate din imagini satelitare cu o rezoluție orizontală de 10 m. Informațiile despre zonele de climă locală reprezintă baza pentru amplasarea de senzori, analize statistice și pentru validarea și îmbunătățirea modelelor.
Modelare la scară redusă a variabilelor meteorologice
meteoblue calculează câmpuri de variabile meteorologice la scară redusă pentru orașe cu o rezoluție orizontală de 10 m pentru fiecare etapă de măsurare la intervale de 15 minute. Modelele de climă urbană de la meteoblue interpolează locațiile aflate între punctele cu senzori folosind tehnici speciale care au în vedere datele din satelit, cât și modelele digitale pentru suprafață și pentru elevație. Temperatura aerului, precipitațiile, viteza și direcția vântului sunt evaluate pentru orice locație din oraș, furnizând informațiile meteo fiecărei locuințe. Pe baza câmpului temperaturii aerului la scară redusă, sunt detectate insulele de căldură urbană, cât și curenții de aer rece. În plus, atenționările de inundații și grindină pentru orașe pot fi create pe baza informațiilor despre precipitații la rezoluție înaltă. Poluarea aerului este evaluată automat prin combinarea surselor locale de poluare ale aerului cu un calcul tridimensional al câmpului vântului.
Acest proiect a primit finanțare din partea Uniunii Europene "Programul de cercetare și inovare a orizont-ului 2020" în cadrul Acordului de grant 101094070.
Putere de calcul ridicată de la cluster-ul de calcul de înaltă performanță de la meteoblue
meteoblue calculează modele de climă locală la o rezoluție orizontală foarte fină de până la 0.5 m (a se observa factorul de observare a cerului aflat în partea dreaptă). Factorul de observare a cerului exprimă proportia de cer vizibilă dintr-un punct sau de pe o suprafață. Canioanele stradale sau zonele acoperite de copaci au un factor redus de observare a cerului, spre deosebire de factorul ridicat de observare a cerului din locurile deschise și de pe acoperișurile clădirilor. Calculele modelelor necesită o putere de calcul substanțială. Datele istorice, prognozele de tip nowcast, prognozele pe 7 zile, dar și proiectiile climatice sunt calculate pentru orice punct din oraș și sunt stocate în cluster-ul meteoblue.
Precizie ridicată a modelelor de climat urban
Modelele de climă urbană de la meteoblue sunt mai precise de 1°C în ceea ce privește tehnica de interpolare spațială, cu o eroare în scădere atunci cand sunt utilizate mai multe stații. Putem calcula numărul de stații necesare pentru a obține precizia dorită a datelor modelate. In baza verificărilor noastre, pentru prognoza noastră pe 24 de ore este necesară o precizie de 1.2 °C pentru temperatura aerului.
Q&A
Ce este un climat urban?
Clima urbană este definită drept " climat local care diferă de cel al zonelor rurale înconjurătoare, ca rezultat al dezvoltării urbane". Aceasta semnifică faptul că temperatura aerului, precipitațiile, concentrația de poluanți din aer și viteza vântului sunt adeseori diferite față de cele din zonele înconjurătoare. Diferențele în ceea ce privește temperatura aerului dintre un oraș si zonele înconjurătoare pot ajunge până la 10 °C în timpul nopții. Sunt documentate și efectele orașului asupra intensității precipitațiilor și a fluxurilor de vânt.
De ce se încălzesc orașele, iar apoi nu se răcoresc prea mult?
Orașele se caracterizează prin zone cu o pondere mare de construcții și o etanșeitate a suprafețelor. Acest fapt are ca efect creșterea temperaturii aerului și reducerea vitezei vântului. Clădirile și străzile stochează energia radiației solare pe parcursul zilei și eliberează această energie sub formă de căldură în timpul nopții. Viteza vântului, prin aceasta înțelegând și ventilația orașului, este adeseori diminuată de către clădiri. Vegetația precum copacii urbani sau spațiile verzi, care ar putea reprezenta o sursă de umbră și răcoare prin evaporare, pot fi o raritate sau pot lipsi cu desăvârșire.
Care sunt consecințele?
Canicula afectează în special bătrânii și persoanele bolnave, deoarece bolile cardiovasculare sporesc riscul de deces pe timp canicular. Temperaturile în creștere sporesc numărul de precipitații din orașe, fapt care duce la inundații al căror impact este cu mult mai devastator în orașe decât în zonele rurale: suprafețele etanșe ale orașelor sporesc scurgerile de apă și previn acumularea de apă în sol. Sistemul de canalizare oferă un zăgaz limitat pentru apa de ploaie, care se poate revărsa în cazul în care precipitațiile sunt abundente. Probabilitatea ridicată de precipitații abundente și grindină poate necesita servicii de asigurare suplimentare din cauza stricăciunilor imense care se pot produce în oraș.
Cum am putea prognoza mai bine clima urbană și efectele acesteia?
Primul pas pentru a înțelege clima unui oraș și modul în care aceasta poate fi modificată în viitor constă în instalarea unei rețele de senzori moderni în locații convenabile din oraș pentru a măsura și a stoca informații din oră in oră despre temperatura aerului, precipitații și alte variabile. În funcție de aceste informații, modele speciale de climă locală completează lacunele care există între măsurători și generează un sistem complet de informații climatice pentru orașul respectiv. Acest sistem poate produce în continuare hărți și evaluări ale riscurilor, precum și prognoze, atenționări și planificări de scenarii. Sistemul poate fi utilizat pentru a informa cetățenii, a sprijini factorii de decizie și a contribui la dezvoltarea de planuri pentru îmbunătățirea climei orașului.
Parteneri
Parteneri științifici
Senzori meteorologici
Partener în Zurich
Partener în Basel
Partener în Tallinn
