Artikel beigesteuert von Steve Liang, SensorUp
„Was man nicht messen kann, kann man nicht managen.“
Das Zitat stammt ursprünglich vom Unternehmensberater Peter Drucker und wurde später von Al Gore verwendet, um die Herausforderung des Klimawandels zu beschreiben. Es fasst das Thema der Sondersitzung zum Klimawandel auf der OGC treffend zusammen (Geöffnetes Geospatial-Konsortium) Klima-Mitgliederversammlung für 2022.
SensorUpDr. Steve Liang, CTO von NOAA, Vereinte Nationen' IPCC, NRCan und ECMWF, von denen jeder über den aktuellen Stand, die Herausforderungen und die Möglichkeiten der Messung von Daten zum Klimawandel sprach. Hier heben wir sieben wichtige Erkenntnisse aus der Sitzung hervor.
1. Wir haben immer noch viele Wissenslücken, wenn es um globale Klimadaten geht
Angelica Gutierrez, Leitende Wissenschaftlerin für NOAA (Die National Oceanic and Atmospheric Administration) sprach über die Schwierigkeiten, genaue und zeitnahe Daten zu erhalten. „Hochentwickelte Länder haben Zugang zu hochentwickelter Software, Spezialausrüstung und -kompetenz, Rechenleistung und anderen wesentlichen Elementen, um den Klimawandel anzugehen“, sagte Gutierrez. „Entwicklungsländer sind im Nachteil.“
Es ist ein bekanntes Problem, und die OGC-Mitglieder arbeiten bereits daran, es zu lösen. Das ist ein weiteres Thema, das während der Sitzung mehrmals zur Sprache kam: Wir werden uns unserer blinden Flecken immer bewusster und arbeiten an Lösungen, um sie zu mildern.“Der OGC-Katastrophenpilot 2021 (das historisch gesehen die größte Resonanz auf ein OGC-Pilotprojekt hervorrief) befasst sich mit vielen der Herausforderungen, Lücken und Hindernisse, die ich zuvor identifiziert habe“, sagte Gutierrez.
2. Die aktuelle Priorität liegt darin, Entscheidungsträgern gute Daten zur Verfügung zu stellen
Im Jahr 2022 startet das OGC ein weiteres Pilotprojekt, die Climate Change Services Initiative, die von 2022 bis 2026 laufen soll. Das Pilotprojekt wird mehrere globale Agenturen miteinander verbinden und sich auf den Austausch wichtiger Informationen konzentrieren. „Wir rollen den ersten Schwerpunktbereich dieses Jahr aus“, sagte Nils Hempelmann, ein OGC-Projektmanager und Moderator der Klima-Sitzung.
„Wir werden uns zunächst darauf konzentrieren, die geeigneten Infrastrukturen einzurichten, um den Entscheidungsträgern auf Anfrage Informationen zu liefern“, sagte Hempelmann über das neue Pilotprojekt. „Und danach definieren wir, je nachdem, was ansteht und wo die dringendsten Problempunkte liegen, die nächsten Schwerpunktbereiche.“
3. Wir wollen spezifische Klimaereignisse genauer messen und verstehen können
In den letzten Jahren haben mehrere schwere Wetterkatastrophen in verschiedenen Teilen der Welt verheerende Schäden angerichtet. Zwei Vortragsgruppen befassten sich mit diesem Thema und verwendeten Beispiele für Wetterereignisse wie atmosphärische Flüsse und „Medicanes“ (Hurrikane mit Ursprung im Mittelmeerraum), die wir besser messen müssen. „Vor kurzem gab es in British Columbia im November drei Sturmereignisse, von denen jedes größer war als die monatliche Niederschlagsrate“, sagte Cameron Wilson von Natural Resources Canada.
Wilsons Co-Moderator Simon Riopel erläutert weiter die Herausforderung, ein Ereignis wie einen atmosphärischen Fluss zu messen und vorherzusagen. Die Herausforderung besteht darin, Kraftvektoren, die sowohl eine Größe als auch eine Richtung haben, genau zu messen.
Eine der aktuellen Initiativen, die hilfreich sein kann, um zu lernen, wie man dieses Problem löst, ist die Arktische SDI (Geodateninfrastruktur) das mit einer Kombination aus Sensordaten und Satellitenbildern eine „digitale Arktis“ schafft.
4. (Politische) Entscheidungen basieren auf Vertrauen
Um politischen Entscheidungsträgern die Informationen zu geben, die sie für fundierte Entscheidungen benötigen, müssen sie Vertrauen in die Gültigkeit der Informationen haben.
„Entscheidungen basieren auf Vertrauen“, sagt Dr. Martina Stockhause, Leiterin des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Datenverteilungszentrum. „Politische Entscheidungsträger sind keine Experten, daher sind sie auf Vertrauen in Daten und Dienstleister angewiesen. Meiner Ansicht nach beruht Vertrauen auf zwei Aspekten. Einer ist die Qualität der abgerufenen Daten. Das bedeutet, dass die Qualität zusammen mit dem Peer-Review-Prozess dokumentiert ist. Und der zweite ist, dass das Ergebnis auf seine Quellen zurückverfolgt werden kann (mit Datenzitat und Quellenangabe).“
Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verwendung von FAIR (Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit) Rahmenwerk für digitale Objekte.
5. Wir finden immer wieder neue Wege, maschinelles Lernen zu nutzen, um bessere Wettervorhersagen zu erstellen
In 2021 die WMO (Weltorganisation für Meteorologie) hat einen Wettbewerb ins Leben gerufen, um durch maschinelles Lernen und KI (künstliche Intelligenz) die Vorhersage von Temperatur- und Niederschlagsvorhersagen für bis zu sechs Wochen in der Zukunft zu verbessern.
Das Team, das diesen Wettbewerb derzeit anführt, kommt aus KRIMINALITÄT (Computer Research Institute of Montreal). David Landry vom CRIM erläuterte den Prozess des Herunterladens, Vorverarbeitens, Unterteilens und Umformens der Daten durch das Team, bevor sie ihre KI-Modelle ausführten und den Juroren ihre Datenvorhersagen vorlegten.
Wenn wir diesen Forschungsteams Anreize bieten, weiterhin mit neuen Modellen zu experimentieren, wie es die WHO tut, können wir unser Bewusstsein für die genaue Messung und Vorhersage von Klimaveränderungen weiter ausbauen.
6. Die Schätzung der Treibhausgasemissionen ist sehr komplex
Treibhausgase wie Methan und CO2 lassen sich nach wie vor nur schwer messen. Sie sind für das menschliche Auge oder herkömmliche Kameras nicht sichtbar und die Erfassung von Daten über sie bleibt eine Herausforderung. Um eine detailliertere und zeitnahere Überwachung der Emissionen zur Unterstützung von Klimaschutzmaßnahmen zu erreichen, benötigen die Länder der Welt Zugang zu mehr (und genaueren) Informationen.
„Das große Problem ist, dass wir die Emissionen nicht direkt messen können, also müssen sie geschätzt werden“, sagte Vincent-Henri Peuch von der Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage und Leiter des Copernicus-Satellitenprojekts. „Das Problem ist, dass es wirklich komplex ist.“
Satellitenbilder können das Vorhandensein flüchtiger Treibhausgasemissionen auf Makroebene zeigen, aber „die Frage ist, ob wir diese Informationen über die Konzentration in der Atmosphäre nutzen können, um Rückschlüsse auf die Emissionsströme an der Oberfläche zu ziehen“, bemerkt Peuch. „Dafür müssen wir viele verschiedene Beobachtungen kombinieren, daher ist natürlich Interoperabilität erforderlich.“
Um diese wichtigen Messungen zu unterstützen, ist CO2M, die Copernicus-Mission zur Kohlendioxidüberwachung, eine der Europas neue Satellitenmissionen mit hoher Priorität und wird als erster messen, wie viel Kohlendioxid speziell durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre freigesetzt wird.
7. Für die genaue Messung von Treibhausgasemissionen sind mehrere Datenquellen erforderlich
Dr. Steve Liang, CTO von SensorUp und Professor an der University of Calgary, sprach über die Möglichkeiten, unterschiedliche Datenquellen zu kombinieren, um ein klareres Bild der Schwere und Quelle flüchtiger Emissionen zu erhalten. „Auch wenn wir wissen, dass Methanlecks schlimm sind, wie können wir sie beheben, wenn wir sie nicht sehen können?“, fragte Liang. „Wir brauchen Methansensoren, um die Standorte und Durchflussraten der Lecks zu ermitteln. Es gibt jedoch nicht den einen Sensor, der der beste ist. Mehrere Arten von Sensoren müssen zusammenarbeiten und sich gegenseitig ergänzen. Sie alle haben unterschiedliche zeitliche und räumlich-zeitliche Skalen mit unterschiedlichen Genauigkeitsstufen.“
Liang erläuterte, dass eine Kombination von Daten aus Quellen wie Handgeräten, festen Sensoren vor Ort, mobilen terrestrischen Methan-Kartierungssystemen, luftgestützten Systemen und Satellitenbildern gemeinsam in einem integrierten Methan-Sensor-Netz verwendet werden könne, um schädliche Lecks und Emissionen genauer zu messen, zu verstehen und sogar vorherzusagen.
Wenn Sie eine ausführlichere Erklärung zur Funktionsweise dieses Methansensornetzes lesen möchten, können Sie Dr. Liangs Blog-Zusammenfassung seiner Präsentation lesen.
