Şehir İklimi | Gerçek Zamanlı Hava Durumu İzleme
Akıllı şehirler için Modern Şehir İklimi takibi
"Şehirler kırsal bölgede inşa edilmeli; orada hava daha iyi." - Henry Monnier (1799 - 1877)
İnsanlar, şehirdeki ve şehrin etrafındaki havanın kalitesindeki farkı 19. yüzyıldan farketti. Bir şehir, kentsel iklim olarak adlandırılan farklı bir iklime sahiptir ve etrafındaki bölgeden sıcaklık, rüzgar, nem ve diğer meteorolojik değişkenler açısından farklıdır. Günümüzde bu iklimsel farklılıklar iklim değişikliği nedeniyle daha da artmaktadır.
Yeni meteoblue şehir iklimi takip sistemi, şehirlerin kendi iklimlerini bir yıldan kısa sürede tam olarak ölçmesi, tahmin etmesi ve modellemesi için uygun maliyetli bir altyapı oluşturmalarını sağlar. Bu sistem şehir planlayıcıları, karar vericiler ve vatandaşlar için güvenilir bir bilgi temeli oluşturmaktadır.
Sistem 2019 yılından beri İsviçre'de test edilmektedir ve 2020'de üniversiteler ve daha fazla partner şehir ile birlikte geliştirme sonrasında hızlı bir şekilde gelişti ve şu anda diğer şehirler için piyasaya sunulmuştur.
İsviçre'nin Basel ve Zürih şehirleri halihazırda meteoblue şehir iklimi takip sistemlerini uyguladı:
Bu proje, Hibe Sözleşmesi kapsamında Avrupa Birliği'nin "Horizon 2020 Araştırma ve İnovasyon Programı" tarafından fon almıştır 101004112.
Isı haritaları olan şehirlerimiz
Şehir iklimini takip etmek neden önemli? Bunun şehre ne gibi faydaları var?
Dünya nüfusunun yarısından fazlası şehirlerde yaşıyor ve bu sayı artmaya devam ediyor. Şehirdeki insanların sayısının artması daha fazla yaşam alanı ve daha fazla altyapı gerektiriyor. Artan altyapı yoğunluğu nedeniyle yerel sıcaklığın daha da artması olasıdır ve şu ana kadar gerek görülmeyen şehirlerde de hafifletme gerektirebilir. Şehir ikliminin anlamlı detaylarla sistematik takibi, uygun önlemler ve şehir planlama vasıtasıyla yaşam kalitesini korumak veya artırmak için esastır. Şehir iklimi bilgilerine erişimle, belediye daireleri trafik kontrolü, yol ve inşaat yönetimi, su yönetimi, vs. için daha etkili hizmetler sunabilirler. Şehir planlayıcılar, etkinlik organizatörleri ve sigorta şirketleri ısı, yağış, rüzgar ve diğer faktörler için daha iyi risk değerlendirmesinden faydalanabilirler.
İklim değişikliği gerçek ve bu konuda bir şey yapmanın zamanı geldi. meteoblue şehir iklimi takip sistemi şehirlerin şu sorunlara değinmelerini sağlar:
Sıcak hava dalgası yönetimi
Kent ısı adaları
Su baskını ve dolu uyarıları
Hava kirliliği
İklim değişikliği senaryoları
Şehir planlama senaryoları
Gerçek zamanlı takip
Ek hizmetler
Yüksek hassasiyet
Şehir iklimi modellerimizin özenli incelemesi, bir modelin hava durumu istasyonlarında hesaplanan sıcaklık farkının 1°C'den az olduğunu göstermektedir. 24 satlik hava sıcaklığı tahminimiz 1.2°C doğruluğa sahiptir ve bu, mümkün olan en doğru tahmini sağlamaktadır.
Yüksek çözünürlük
Şehir iklimi modellerimiz 10m yatay çözünürlüğe sahiptir ve hava sıcaklığı ve rüzgar hızı alanlarının küçük ölçekteki değişkenliğin tamamını çözümler ve hava durumu bilgilerini her kapıya ulaştırır.
Yapay zeka
meteoblue şehir iklimi takip sistemi, en ekonomik yöntemle minimum sensör sayısını kullanarak en kesin verileri oluşturmak amacıyla mahalli meteorolojik ölçümleri uydu verileri ve sayısal tahmin modelleri ile birleştirmek için özel bir yapay zeka kullanmaktadır.
Çoklu meteorolojik değişkenler
Çeşitli meteorolojik değişkenlerin (hava sıcaklığı, nem, yağış) ölçümlerini sağlıyoruz ve birçok uygulama için modellenmiş rüzgar hızı ve yönünü yüksek konumsal çözünürlükte sunuyoruz.
Geçmişten tahmine kadar sorunusuz
Bir şehir içindeki herhangi bir konum için geçmiş veriler, gerçek zamanlı güncellemeler ve 7 günlük tahmin sunuyoruz. Ek olarak, farklı emisyon senaryolarına göre farklı gelecek zaman dilimleri için (örneğin 2050'ye kadar) hava sıcaklığını ve yağışı tahmin etmek için iklim projeksiyonları kullanıyoruz.
Birden çok arayüz
Ürünlerimiz API, FTP sunucusu, web ve mobil uygulama üzerinden kullanılabilir ve bu size birçok uygulama için kolay bir tak-kullan erişimi sağlar.
Modern şehiler için tak-kullan yaklaşımı
Modern yüksek çözünürlüklü ölçüm ağı
Bir şehir iklimi sistemi geliştirmenin ilk adımı, şehrin için bir meteorolojik sensör ağı (hava sıcaklığı, bağıl nem, yağış, vs.) kurmaktır. meteoblue, şehir içindeki veya etrafındaki en iyi sensör konumlarını belirlemek için birçok araç geliştirmiştir. Sensörler kurulduktan sonra, meteorolojik veriler API, web, FTP veya mobil uygulama üzerinden gerçek zamanlı olarak alınabilir. Meteorolojik veriler, örneğin ışınım ölçümü hataları için kalite kontrolünden geçer ve düzeltilir. Sensör ağı, bir şehrin iklim değişimini hafifletme önlemlerini yönetmek amacıyla güvenilir bilgiler edinmek için çok önemlidir.
Dünya'daki tüm şehirler için yerel iklim alanlarını haritalama
meteoblue dünyanın tüm şehirleri için yerel iklim alanı haritaları sunar. İklim alanı haritası 10m'lik yatay çözünürlüğe sahip uydu görüntülerinden oluşturulur. Yerel iklim alanı bilgileri; sensör yeri belirleme, istatistiksel analiz ve model doğrulama ve geliştirme için bir kaynaktır.
Meteorolojik değişkenlerin küçük ölçekli modellemesi
meteoblue, şehirler için küçük ölçekli değişken alanlarını 15 dakikalık ölçüm süresi adımlarının her biri için 10m'lik yatay çözünürlükle hesaplar. meteoblue şehir iklim modelleri, uydu verilerinin yanı sıra dijital yüzey ve yükseklik modellerini açıklayan özel tekniklerle sensör konumları arasındaki konumları aradeğerler. Şehirdeki her nokta için hava sıcaklığı, yağış, rüzgar hızı ve rüzgar yönü hesaplanır ve bu hava durumu bilgileri her kapıya ulaşır. Küçük ölçekli hava sıcaklığı alanı temel alınarak, kent ısı adalarının yanı sıra soğuk akışlar algılanır. Ek olarak, yüksek çözünürlüklü yağış verilerine dayanarak şehirler için su baskını ve dolu uyarıları oluşturulabilir. Hava kirliliği, yerel hava kirliliği kaynaklarının üç boyutlu rüzgar alanı hesaplaması ile birleştirilerek otomatik olarak hesaplanır.
Bu proje, Hibe Sözleşmesi kapsamında Avrupa Birliği'nin "Horizon 2020 Araştırma ve İnovasyon Programı" tarafından fon almıştır 101094070.
meteoblue yüksek performans hesaplama kümesinin yüksek hesaplama gücü
meteoblue, şehir iklim modellerini 0.5 km'ye kadar incelikte yatay çözünürlükte çalıştırır (gökyüzü görüş faktörünü sağ tarafta görebilirsiniz). Gökyüzü görüş faktörü, yüzeydeki bir noktadan görülebilen gökyüzü oranını ifade eder. Kentsel kanyonlar veya ağaçlarla kaplı alanlar düşük gökyüzü görüş faktörüne sahipken, açık alanlar ve bina çatıları yüksek gökyüzü faktörüne sahiptir. Model hesaplamaları için yüksek derece hesaplama gücü gerekir. Geçmiş veriler, kısa vadeli hava tahmini, yedi günlük tahmin ve iklim projeksiyonlarının tümü şehirdeki her nokta için hesaplanır ve meteoblue kümesine kaydedilir.
Şehir iklim modellerinin yüksek doğruluğu
meteoblue şehir iklim modelleri, mekansal interpolasyon tekniğine göre 1°C daha iyi bir performans gösterir ve daha fazla istasyon kullanıldığında bu hata azalır. Modellenen verilerin istenen doğruluğu elde etmesi için gereken istasyon sayısını hesaplayabiliyoruz. Varolan doğrulamalarımıza göre, 24 saatlik tahminimizde hava sıcaklığı için 1.2 °C'lik doğruluk beklenebilir.
Sorular ve Cevaplar
Şehir iklimi nedir?
Şehir iklimi "kentsel gelişimin bir sonucu olarak yerel iklimin komşu kırsal alanlardan farklı olması" olarak tanımlanır. Bu demek oluyor ki hava sıcaklığı, yağış, hava kirleticilerin yoğunluğu ve rüzgar hızı genellikle çevredeki alanlara göre farklılık gösterir. Bir şehrin ve etrafındaki alanların arasındaki hava sıcaklığı farkı gece saatlerinde 10 °C'ye kadar ulaşabilir. Yağış yoğunluğu ve rüzgar alanları üzerindeki şehir etkisi de belgelenmiştir.
Şehirler neden ısınıyor ama aynı derecede soğumuyor?
Şehirler, yoğun meskun mahal ve yüzey sızdırmazlığı olarak karakterize edilir. Bu, daha yüksek hava sıcaklığına ve düşük rüzgar hızlarına neden olur. Binalar ve sokaklar gün boyunca güneş ışını enerjisini depolar ve bu enerjiyi gece saatlerinde sıcaklık şeklinde salar. Rüzgar hızı, ve bu nedenle şehrin havalandırması, genellikle binalar tarafından azaltılır. Gölge sunan veya buharlaşma sayesinde soğuma sağlayan kentsel ağaçlar ve yeşil alanlar çok az olabilir veya hiç olmayabilir.
Ne tür sonuçlara neden olur?
Kardiyovasküler hastalıklar sıcaklık sırasında ölüm riskini artırdığından dolayı sıcak hava dalgaları yaşlıları ve hastaları özellikle etkiler. Yükselen sıcaklıklar şehirlerde şiddetli yağış olaylarının sayısını da artırır ve kırsal kesime göre şehirdeki etkileri daha şiddetli olan su baskınlarına neden olur: şehrin kaplanmış yüzeyleri su akışını artırır ve yağmur sularının toprağa sızmasını engeller. Kanalizasyon sistemi yağmur suyu için yalnızca sınırlı tampon sunar ve yağış çok fazla olduğunda taşabilir. Şiddetli yağış ve dolu olayları, şehirde neden oldukları muazzam hasardan dolayı ek sigorta hizmetleri gerektirebilir.
Şehir iklimini ve etkilerini daha iyi tahmin etmenin bir yolu var mı?
Bir şehrin iklimini ve gelecekteki olası değişiklikleri daha iyi anlamanın ilk adımı; hava sıcaklığı, yağış ve diğer değişkenler için saatlik veriler ölçmek ve kaydetmek amacıyla şehrin uygun noktalarında bir modern sensör ağı kurmaktır. Özel şehir iklim modelleri bu verilere bağlı olarak ölçümler arasındaki boşlukları doldurur ve şehir için kapsamlı bir iklim bilgisi oluşturur. Bu sistem daha sonrasında risk haritaları ve değerlendirmelerin yanı sıra hava tahminleri, uyarılar ve planlama senaryoları üretebilir. Bu sistem vatandaşları bilgilendirmek, karar vericileri desteklemek ve şehir iklimini iyileştirme amacıyla planlar geliştirmeye yardımcı olmak için kullanılabilir.
Ortaklar
Bilimsel ortaklar
Meteorolojik sensörler
Zürih'teki Ortak
Basel'deki ORtak
Tallinn'de Ortak
