Evaluierung von Stadtklimamodellen mit Hilfe privater Wetterstationen

Die Auswirkungen des Klimawandels können in Städten durch den urbanen Hitzeinseleffekt und die hohe Bevölkerungsdichte besonders ausgeprägt sein. Deshalb sind Informationen über die thermischen und dynamischen Verhältnisse in der Stadt essentiell für eine zukunftsfähige Stadtplanung. Im Rahmen des Projektes LUCRETIA (gefördert durch das Austrian Climate Research Programme) werden innerstädtische Temperaturmuster in Wien, Österreich, mit Hilfe von Stadtklimamodellen (MUKLIMO_3, PALM-4U) und Daten privater Wetterstationen untersucht.

Während die Dichte herkömmlicher Wetterstationsnetze in der Regel zu gering ist, um die Temperaturmuster in Städten zu erfassen und die Ergebnisse von Stadtklimamodellen zu bewerten, bieten private Wetterstationen ein dichtes Messnetz, insbesondere in Städten. In Wien stehen für unseren Untersuchungszeitraum im August 2018, nach der Qualitätskontrolle, mehr als 1000 private Wetterstationen der Firma Netatmo zur Verfügung. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass die Lufttemperaturmessungen der Netatmo Stationen gut mit den Messungen von konventionellen Stationen übereinstimmen. Die beobachteten Unterschiede werden auf die unterschiedlichen Standorte der Stationen und mikroskalige Effekte zurückgeführt.

Im Rahmen des Projektes LUCRETIA werden Ergebnisse zweier unterschiedlicher Modelle (MUKLIMO_3, PALM-4U), mit verschiedener räumlicher Auflösung, für einen dreitägigen Zeitraum im August 2018 mit Hilfe der privaten Wetterstationen genauer untersucht. Ein Vergleich der Netatmo-Temperaturdaten mit den Ergebnissen des Stadtklimamodells MUKLIMO_3 für Wien, mit einer räumlichen Auflösung von 100m x 100m, zeigt für viele Stationen ein ähnliches Muster wie der Vergleich zwischen konventionellen Stationen und den Modellergebnissen: die Netatmo Stationen verzeichnen am Nachmittag eine schnellere Temperaturabnahme als die Simulation und die Temperatur in der Nacht wird vom Modell häufig überschätzt. Dennoch stimmen die räumlichen Muster in der Nacht, welche von den Messungen beziehungsweise den Simulationsergebnissen abgeleitet wurden, gut miteinander überein. Tagsüber sind die räumlichen Temperaturmuster unterschiedlich. Die Netatmo Daten weisen tagsüber, wegen mikroskaliger Effekte, sehr starke kleinräumige Unterschiede auf. Im nächsten Schritt werden die Modellergebnisse der räumlich höher aufgelösten Modelle (MUKLIMO_3 (20m), PALM4U (2m)) mit den Netatmo Daten verglichen und die Auswirkungen der verschiedenen Landnutzungsklassen auf die Temperatur in der Stadt untersucht.