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Plug&Play Ansatz für moderne Städte

Modernes hochauflösendes Messnetzwerk

Der erste Schritt bei der Entwicklung eines Stadtklimasystems ist die Installation eines meteorologischen Sensornetzwerks (Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, etc.) innerhalb der Stadt. meteoblue hat mehrere Werkzeuge entwickelt, um die besten Sensorstandorte innerhalb einer Stadt und in den umliegenden Gebieten zu bestimmen. Sobald die Sensoren installiert sind, können meteorologische Daten in Echtzeit über API, Web, FTP oder eine mobile Anwendung empfangen werden. Die meteorologischen Daten werden einer Qualitätskontrolle unterzogen und z.B. für Strahlungsmessfehler korrigiert. Das Sensornetz ist der Schlüssel zur Bereitstellung zuverlässiger Informationen für die Verwaltung der Maßnahmen einer Stadt zur Eindämmung des Klimawandels.

Abbildung der lokalen Klimazonen für jede Stadt der Welt

meteoblue bietet lokale Klimazonenkarten für jede Stadt auf der Welt. Eine Klimazonenkarte wird aus Satellitenbildern mit einer horizontalen Auflösung von 10m generiert. Lokale Klimazoneninformationen sind die Grundlage für die Platzierung der Sensoren, für statistische Analysen und für die Validierung und Verbesserung der Modelle.

Kleinräumige Modellierung von meteorologischen Variablen

meteoblue berechnet kleinräumige meteorologische Variablenfelder für Städte mit einer horizontalen Auflösung von 10m für jeden Messzeitschritt von 15 Minuten. Die meteoblue Stadtklimamodelle interpolieren Standorte zwischen den Sensorstandorten mit speziellen Techniken, die sowohl Daten von Satelliten als auch digitale Oberflächen- und Höhenmodelle berücksichtigen. Lufttemperatur, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Windrichtung werden für jeden Standort in der Stadt bewertet und bringen Wetterinformationen bis vor jede Haustür. Auf der Grundlage des kleinräumigen Lufttemperaturfeldes werden städtische Wärmeinseln ebenso wie Kaltluftflüsse erfasst. Darüber hinaus können auf der Basis hochauflösender Niederschlagsdaten Hochwasser- und Hagelwarnungen für die Stadt erstellt werden. Die Luftverschmutzung wird automatisch bewertet, indem lokale Luftverschmutzungsquellen mit einer dreidimensionalen Windfeldberechnung kombiniert werden.

Hohe Rechenleistung aus dem Cluster

meteoblue verwendet Stadtklimamodelle mit einer sehr genauen horizontalen Auflösung bis zu 0,5 m (siehe sky view factor in der rechten Abbildung). Der sky view factor (Horizontüberhöhung) drückt den Anteil des Himmels aus, der von einem Punkt auf einer Oberfläche sichtbar ist. Straßenschluchten oder von Bäumen bedeckte Gebiete haben einen niedrigen sky view factor im Gegensatz zu dem hohen sky view factor von offenen Plätzen und Gebäudedächern. Die Modellberechnungen erfordern erhebliche Rechenleistung. Historische Daten, Nowcast Daten, eine 7-Tage Vorhersage sowie Klimaprojektionen werden für jeden beliebigen Punkt in der Stadt berechnet und auf dem meteoblue Cluster gespeichert.

Hohe Genauigkeit von Stadtklimamodellen

Die meteoblue Stadtklimamodelle schneiden mit der räumlichen Interpolationstechnik besser als 1°C ab, mit einem abnehmenden Fehler, wenn mehr Stationen verwendet werden. Wir können die Anzahl der benötigten Stationen berechnen, um die gewünschte Genauigkeit der modellierten Daten zu erreichen. Auf der Grundlage unserer bestehenden Verifikationen kann für unsere 24-Stunden Vorhersage eine Genauigkeit von 1,2 °C für die Lufttemperatur erwartet werden.