Wissenschaftliche Dokumentation

Kleinräumige Temperaturkarte von Basel

Kleinräumige Modellierung von meteorologischen Variablen

meteoblue berechnet kleinräumige meteorologische Variablenfelder für Städte mit einer horizontalen Auflösung von 10 m für jeden Messzeitschritt von 15 Minuten. Die meteoblue Stadtklimamodelle interpolieren Standorte zwischen den Sensorstandorten mit speziellen Techniken, die Daten von Satelliten sowie digitale Oberflächen- und Höhenmodelle berücksichtigen.

Lufttemperatur, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Windrichtung werden für jeden beliebigen Ort in der Stadt ermittelt und bringen Wetterinformationen bis vor jede Haustür. Auf Grundlage des kleinräumigen Lufttemperaturfeldes werden städtische Wärmeinseln ebenso wie Kaltluftflüsse erfasst.

Darüber hinaus können auf Basis hochauflösender Niederschlagsdaten Hochwasser- und Hagelwarnungen für die Stadt erstellt werden. Die Luftverschmutzung wird automatisch bewertet, indem lokale Datenquellen zur Luftverschmutzung mit einer dreidimensionalen Windfeldberechnung kombiniert werden.

Sky View Factor dargestellt in einer Karte von Basel

Hohe Rechenleistung des Clusters

meteoblue verwendet Stadtklimamodelle mit einer sehr genauen horizontalen Auflösung von bis zu 0,5 m (siehe Sky View Factor in der linken Abbildung). Der Sky View Factor 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 zum hohen Sky View Factor von offenen Plätzen und Gebäudedächern.

Die Modellberechnungen erfordern erhebliche Rechenleistung. Historische Daten, Nowcast, eine 7-Tage-Vorhersage sowie Klimaprojektionen werden für jeden beliebigen Punkt in der Stadt berechnet und sind in der meteoblue Datenbank verfügbar.

Mittlerer absoluter Fehler (MAE) der meteoblue Stadtklimamodelle in Abhängigkeit von der Anzahl der Stationen

Hohe Genauigkeit der Stadtklimamodelle

Die meteoblue Stadtklimamodelle erreichen mit der räumlichen Interpolationstechnik eine einzigartige Genauigkeit mit Fehlern unter 1°C (stündlicher MAE), wobei der Fehler mit zunehmender Stationszahl abnimmt.

Wir können die Anzahl der benötigten Stationen berechnen, um die gewünschte Genauigkeit der modellierten Daten zu erreichen. Basierend auf unseren bestehenden Verifikationsstudien kann für unsere 24-Stunden-Vorhersage eine Genauigkeit von 1,2 °C stündlicher MAE für die Lufttemperatur erwartet werden.