Gradska klima | Praćenje vremena u realnom vremenu
Moderno nadgledanje gradske klime za pametne gradove
„Gradove treba graditi u prirodi, vazduh je bolji.“ - Anri Monije (1799 - 1877)
Ljudi su prepoznavali razliku u kvalitetu vazduha između grada i njegovog okruženja već u 19. veku. Grad ima drugačiju klimu, takozvanu urbanu klimu, koja se razlikuje od klime u okruženju u pogledu temperature, vetra, vlažnosti i drugih meteoroloških varijabli. Danas su te razlike u porastu zbog klimatskih promena.
Novi meteoblue sistem nadgledanja gradske klime omogućava gradovima da razviju pristupačnu infrastrukturu kako bi precizno merili, prognozirali i modelirali gradsku klimu za manje od godinu dana. Ovime se stvaraju pouzdane baze informacija za one koji izrađuju planove za grad, donose odluke, ali i za građane.
Sistem se testira u Švajcarskoj od 2019. godine, brzo je napredovao u 2020. godini uz pomoć zajedničkog rada na razvoju sa univerzitetima i partnerima grada, a sada je i komercijalno dostupan za druge gradove.
Švajcarski gradovi Bazel i Cirih već su implementirali svoj meteoblue sistem za nadgledanje gradske klime:
Ovaj projekat je finansiran od "Programa za istraživanje i inovacije Horizont 2020" Evropske unije u okviru Ugovora o grantu 101004112.
Naši gradovi sa toplotnim kartama
Zašto je važno pratiti klimu grada? Kakvu korist od toga ima grad?
Više od polovine svetske populacije živi u urbanim područjima, i taj broj stalno raste. Rastući broj ljudi koji žive u gradovima zahteva više prostora za život i više infrastrukture. Sa porastom gustine infrastrukture raste i lokalna temperatura, što može zahtevati ublažavanje u gradovima gde to do sada nije bilo neophodno. Sistematično detaljno praćenje gradske klime osnova je za održavanje ili poboljšanje kvaliteta života kroz odgovarajuće mere i urbano planiranje. S pristupom informacijama o gradskoj klimi, opštinske agencije mogu pružiti efikasnije usluge za kontrolu saobraćaja, upravljanje putevima i izgradnju, upravljanje vodama itd. Oni koji planiraju grad, organizatori događaja i osiguravajuće kompanije mogu imati koristi od bolje procene rizika za toplotu, padavine, vetar i druge faktore.
Klimatske promene se zaista dešavaju, sada je vreme za akciju. Meteoblue sistem za nadgledanje gradske klime omogućava gradovima da se obrate:
Upravljanje toplotnim talasima
Urbana toplotna ostrva
Upozorenja na poplave i grad
Zagađenje vazduha
Scenariji klimatskih promena
Scenariji planiranja grada
Nadgledanje u realnom vremenu
Mogućnosti
Visoka preciznost
Precizna verifikacija naših modela gradske klime pokazuje grešku modela ispod 1°C za temperature izračunate između meteoroloških stanica. Naša 24-časovna prognoza temperature vazduha ima tačnost od 1,2°C, efikasno pružajući najprecizniju prognozu.
Visoka rezolucija
Naši gradski klimatski modeli imaju horizontalnu rezoluciju od 10m i rešavaju čitavu varijabilnost polja temperature vazduha i brzine vetrova na mikro-nivou, donoseći informacije o vremenu na svaki prag.
Veštačka inteligencija
Meteoblue gradski sistem za nadgledanje klime koristi svoju veštačku inteligenciju za kombinovanje meteoroloških merenja sa satelitskim podacima i numeričkim modelima prognoze kako bi na najekonomičniji način proizveli precizne podatke sa minimumom senzora.
Višestruke meteorološke varijable
Nudimo merenja različitih meteoroloških varijabli (temperatura vazduha, relativna vlažnost, padavine) i pružamo modeliranu brzinu i pravac vetra u velikoj prostornoj rezoluciji za širok spektar primena.
Glatko od istorije do prognoze
Nudimo istorijske podatke, ažuriranja u realnom vremenu i sedmodnevnu prognozu za sve lokacije u okviru grada. Uz to, koristimo klimatske projekcije kako bismo procenili temperaturu vazduha i padavine za različite buduće vremenske horizonte (npr. za 2050. godinu) u različitim scenarijima emisija.
Više interfejsa
Naši proizvodi dostupni su putem API-ja, FTP servera, internet i mobilnih aplikacija, dajući vam jednostavan plug-and-play pristup za širok spektar aplikacija.
Plug&play pristup za moderne gradove
Savremena mreža visoke rezolucije za merenje
Prvi korak razvoja klimatskog sistema grada jeste instalacija mreže meteoroloških senzora (temperatura vazduha, relativna vlažnost, padavine itd.) u gradu. Meteoblue je razvio nekoliko alatki za procenu najboljih lokacija za senzore u gradu i okolnim područjima. Kada se senzori instaliraju, meteorološki podaci se mogu primati u realnom vremenu putem API-ja, interneta, FTP-a ili mobilne aplikacije. Vrši se kontrola kvaliteta i ispravljanje meteoroloških podataka, npr. greške u merenju zračenja. Mreža senzora je ključ za pružanje pouzdanih informacija za upravljanje merama grada za ublažavanje klimatskih promena.
Mapiranje lokalnih klimatskih zona za bilo koji grad na svetu
Meteoblue pruža mape lokalnih klimatskih zona za bilo koji grad na svetu. Mapa klimatske zone se generiše iz satelitskih snimaka sa horizontalnom rezolucijom od 10m. Informacije o lokalnoj klimatskoj zoni su osnova za postavljanje senzora, za statističku analizu i za validaciju i poboljšanje modela.
Modeliranje meteoroloških varijabli u malim razmerama
Meteoblue izračunava polja meteoroloških varijabli malog obima za gradove sa horizontalnom rezolucijom od 10m za svaki vremenski korak merenja od 15 minuta. Meteoblue gradski klimatski modeli interpoliraju lokacije između lokacija senzora pomoću posebnih tehnika izračunavanja podataka sa satelita, kao i digitalnih površinskih i elevacijskih modela. Temperatura vazduha, padavine, brzina vetra i pravac vetra procenjuju se za bilo koju lokaciju u gradu, donoseći informacije o vremenu na svaki prag. Na osnovu polja malog obima temperature vazduha, otkrivaju se gradska ostrva toplote kao i hladni uplivi. Pored toga, upozorenja na poplave i grad mogu se napraviti na osnovu podataka o padavinama visoke rezolucije. Zagađenje vazduha procenjuje se automatski, kombinovanjem lokalnih izvora zagađenja vazduha sa trodimenzionalnim proračunom polja vetra.
Ovaj projekat je finansiran od "Programa za istraživanje i inovacije Horizont 2020" Evropske unije u okviru Ugovora o grantu 101094070.
Visoka računarska snaga iz meteoblue računarskog klastera visokih performansi
Meteoblue pokreće gradske klimatske modele na vrlo finoj horizontalnoj rezoluciji do 0,5 m (vidi faktor pregleda neba s desne strane). Faktor pregleda neba izražava proporciju neba vidljivog iz tačke na površini. Ulični kanjoni ili područja prekrivena drvećem imaju nizak faktor pregleda neba, za razliku od visokog faktora pregleda neba na otvorenim mestima i krovovima zgrada. Kalkulacije modela zahtevaju znatnu proračunsku snagu. Istorijski podaci, trenutna prognoza, sedmodnevna prognoza kao i klimatske projekcije izračunavaju se za bilo koju tačku u gradu i čuvaju se u meteoblue klasteru.
Visoka preciznost klimatskih modela grada
Meteoblue klimatski modeli grada rade bolje od 1°C za tehniku prostorne interpolacije, sa smanjenom greškom kada se koristi više stanica. Možemo izračunati broj stanica potrebnih za postizanje željene tačnosti modeliranih podataka. Na osnovu naših postojećih verifikacija, za našu 24-satnu prognozu može se očekivati tačnost od 1,2°C za temperaturu vazduha.
Pitanja i odgovori (Q&A)
Šta je gradska klima?
Gradska klima se definiše kao „lokalna klima koja se razlikuje od one u susednim ruralnim područjima, kao rezultat urbanog razvoja“. To znači da se temperatura, padavine, koncentracija zagađenja vazduha i brzina vetra često razlikuju od okolnih područja. Razlike u temperaturi vazduha između grada i njegovih okolnih područja noću mogu dostići i do 10 °C. Uticaj grada na intenzitet padavina i polja vetra takođe je zabeležen.
Zašto se gradovi zagrevaju, ali se ne ohlade toliko?
Gradove karakterišu područja sa gusto raspoređenim zgradama i nepropusnom površinom. To dovodi do viših temperatura i smanjuje brzinu vetra. Zgrade i ulice tokom dana upijaju energiju sunčevog zračenja i tokom noći otpuštaju tu energiju u obliku toplote. Brzinu vetra, a samim tim i ventilaciju grada, često smanjuju zgrade. Vegetacija poput urbanog drveća ili zelenih površina koja može pružiti hladovinu i rashlađenje putem evaporacije, veoma je retka ili je nema.
Kakve su posledice?
Toplotni talasi posebno utiču na starije osobe i bolesnike, pošto kardiovaskularne bolesti povećavaju rizik od smrti tokom vrućine. Povećanje temperature takođe povećava i broj obilnih padavina u gradovima, tako uzrokujući poplave čiji je uticaj mnogo veći u gradovima nego u prirodi na otvorenom: zatvorene površine grada povećavaju oticanje vode i sprečavaju prodiranje kišnice u zemlju. Kanalizacijski sistem pruža samo ograničenu amortizaciju za kišnicu i može se izliti ako su padavine obilne. Povećana verovatnoća obilnih padavina i grada može zahtevati dodatne usluge osiguranja zbog ogromne štete koju mogu naneti u gradu.
Kako bolje predvideti gradsku klimu i njene efekte?
Prvi korak za bolje razumevanje gradske klime i njenih mogućih budućih promena jeste instaliranje savremene mreže senzora na pogodnim lokacijama u gradu kako bi se merili i čuvali podaci po satu za temperaturu vazduha, padavine i druge varijable. Na osnovu tih podataka, specijalni modeli za gradsku klimu popunjavaju jaz između merenja i generišu sveobuhvatni sistem informacija o klimi za grad. Ovaj sistem zatim može proizvoditi karte rizika i procene, kao i prognoze, upozorenja i scenarije planiranja. Sistem se može koristiti za informisanje građana, kao podrška onima koji donose odluke i kao pomoć u razvoju planova za poboljšanje gradske klime.
Partneri
Naučni partneri
Meteorološki senzori
Partner u Cirihu
Partner u Bazelu
Partner u Talinu
