Um zuverlässige Informationen für Klimadienste zu erstellen und bereitzustellen, müssen riesige Datenmengen aus verschiedenen wissenschaftlichen Ökosystemen zusammengeführt und verarbeitet werden. Dies erfordert Standards und Zusammenarbeit, um evidenzbasierte Entscheidungen zu unterstützen. Die OGC-Mitglieder verfügen bereits über jahrzehntelange Erfahrung in der Bereitstellung von Fachwissen, Innovation, Standards und operativen Best Practices in verschiedenen Sektoren.
Um die Gemeinschaft zusammenzubringen, organisierte das OGC eine Sondersitzung beim 118. Mitgliedertreffen (25. März). Zu der Sitzung wurden Experten aus aller Welt eingeladen, um uns dabei zu helfen, unsere Gedanken zu konsolidieren, Bereiche zu identifizieren, in denen wir zu dieser globalen Herausforderung beitragen können, die nächsten Schritte festzulegen und mit dem Sammeln von Elementen in einem OGC-Community-Practice-Dokument zu beginnen. Dabei wurde diskutiert, wie die FAIR-Leitprinzipien für Klimadienste umgesetzt und hochrangige Informationssysteme für Klimadienste ermöglicht werden können.
OGC-Mitgliederversammlungen – Klimasitzung
Die Sitzung brachte OGC-Mitglieder aus Regierung und Industrie zusammen und bot eine Vielzahl von Rednern, die OGC-Mitglieder sowie die GEO-Sekretariat und dem Afrikanischen Zentrum für meteorologische Anwendungen für Entwicklung (ACMAD):
- Cameron Wilson (NRCanada): OGC und Klimawandel
- Angel LOPEZ ALOS (ECMWF): COPERNICUS Climate Service – Eine europäische Perspektive
- Carsten Ehbrecht (DKRZ): Nutzung von OGC Web Processing Service für den europäischen Copernicus-Klimadatenspeicher.
- David Huard (Ouranos): FAIR Climate Services – Eine kanadische Perspektive
- Andre Kamga (ACMAD): Big Data und robuste Klimainformationsdienste in Afrika: Chancen und Herausforderungen
- Sara Venturini (GEO-Sekretariat): Das Gesamtbild: UN-Klimapolitik
- Ilene Carpenter (HP Earth Science): Eine Lieferantenperspektive auf föderierte Datenspeicher
- Nils Hempelmann (OGC): Dokumentation von Best Practices in der Community
In Präsentationen und lebhaften Diskussionen wurde versucht, sich vorzustellen, wie Informationssysteme für Klimadienstleistungen aufgebaut werden können, die den Herausforderungen der Anpassung an zukünftige Klimabedingungen gewachsen sind.
Die Sitzung befasste sich mit der Bereitstellung von Klimainformationen zur Unterstützung von Anpassungsentscheidungen, um die schwierige und zeitaufwändige Arbeit der Klimadienstleistungszentren zu erleichtern. Diese Zentren können eine lokale, regionale oder internationale Reichweite haben, agieren aber in der Regel als Grenzorganisationen, die Kunden mit klimawissenschaftlichen Daten und Fachwissen verbinden. Angesichts der steigenden Nachfrage nach Klimaprodukten stehen die Klimadienstleistungszentren unter Druck, IT-Systeme zu entwickeln und einzusetzen, um Klimadaten effizienter abzurufen und zu verarbeiten und die Palette und Komplexität der von ihnen bereitgestellten Dienste zu erweitern. Obwohl die Herausforderungen der Klimaanpassung von Region zu Region unterschiedlich sind, sind die Arbeitsabläufe der Datenverarbeitung sehr ähnlich und könnten von gemeinsamen Informationssystemen profitieren.
Laufende Weiterentwicklung von Informationssystemen für Klimadienstleistungen
Die OGC Climate AdHoc-Sitzung skizzierte technische Herausforderungen und Lösungen für solche Systeme und gab Anlass zu Diskussionen darüber, wie die Standortgemeinschaft zum Aufbau von Infrastrukturen für Klimadienste beitragen kann. Beispiele für bestehende Serviceinformationssysteme, die während der Climate AdHoc-Sitzung diskutiert wurden, sind der COPERNICUS Climate Change Service (C3S), Klimadaten Kanada und Bereitstellung von Klimainformationen für afrikanische Länder durch das Afrikanische Zentrum für meteorologische Anwendungen für Entwicklung (ACMAD). Diese Systeme stellen Klimadatenprodukte wie Dürrebulletins bereit und einige hosten auch Datenverarbeitungsdienste, die für die Klimadienstleistungsgemeinschaft bestimmt sind.
Damit relevante Klimainformationen auf lokaler Ebene bereitgestellt werden können, müssen die Infrastrukturen für Klimadienste in der Lage sein, auf Datenkataloge zuzugreifen und diese abzufragen, die Datenfülle zu verwalten, Daten aus Modellen und Beobachtungen zu unterteilen und neu zu ordnen, Maßstabs- und Bias-Anpassungen vorzunehmen, für Entscheidungsträger aussagekräftige Klimaindikatoren zu berechnen, Vertrauensbewertungen unter Berücksichtigung der wichtigsten Unsicherheitsquellen einzubeziehen und diese Informationen klar und transparent darzustellen.
Laufende Aktivitäten innerhalb der globalen Community von Standortexperten des OGC tragen zur Erweiterung der Funktionalität und Robustheit von Klimadiensten bei:
- Datensubset- und Mittelwertbildungsdienste wurden kürzlich mit dem WPS-Modul Rook aus dem Copernicus-Projekt veröffentlicht. ROOCS (Remote Operations on Climate Simulations)-Projekt. Bei gegebenem Begrenzungsrahmen kann der Dienst die gerasterten Zeitreihen extrahieren und schließlich räumliche und/oder zeitliche Durchschnittswerte berechnen.
- Berechnungen von Klimaindikatoren werden als On-Demand-Dienst von der kanadischen klimatadaten.ca Portal mit WPS Fink Server. Basierend auf einem Ensemble von voreingenommenen Klimavariablen bietet das Portal fast 30 verschiedene Indikatoren im Zusammenhang mit Temperatur und Niederschlag.
- Der Einbau künstlicher Intelligenz in Informationssysteme für Klimadienste könnte dazu beitragen, die Vorhersagen extremer Wetterereignisse zu verbessern. Das kommende Projekt „Climate Intelligence (CLINT)“ wird dies untersuchen, und OGC wird das Arbeitspaket zu Informationssystemen für Klimadienste leiten.
Alle diese Initiativen stehen vor der Herausforderung, den Nutzern relevante Informationen zeitnah und prägnant bereitzustellen. Im speziellen Fall des Risikomanagements bei Klimakatastrophen müssen die klimabezogenen Informationen sogar innerhalb kürzester Zeit, höchstens ein paar Stunden, bereitgestellt werden, oft über Verbindungen mit geringer Bandbreite und mit minimalen Fachbarrieren. Dies unterstreicht die Bedeutung einer angemessenen Gestaltung von Informationssystemen für Klimadienste für reale Betriebsbedingungen.
OGC spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Bereitstellung von Informationssystemen für Klimadienste von der lokalen bis zur globalen Dimension. Laufende Aktivitäten des OGC-Innovationsprogramms wie Pilotprojekt für Erdbeobachtungsanwendungen, Geospatially Enabled Ecosystem for Europe (GeoE3) oder laufende Aktivitäten wie die Pilotprojekt zur Katastrophenresilienzsind aktive Engagements des OGC mit Schwerpunkt auf Klimadiensten. Etablierte OGC-Standards wie Web Processing Services (WPS) oder Web Mapping Services (WMS) sind bereits weithin akzeptiert und werden in bestehenden Informationssystemen für Klimadienste verwendet. Auf OGC-Standards basierende Module können dann von der globalen Klimadienstgemeinschaft geteilt, ausgetauscht, entwickelt und gepflegt werden. Dadurch werden standortbasierte Klimadaten sowohl für die Klima- als auch für die Geodatengemeinschaft leichter auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar (FAIR) sein.
FAIR-Prinzipien für Klimadienstleistungen
Da die bevorstehende Herausforderung des Klimawandels globale Dimension hat, muss sie auf globaler Ebene angegangen werden. Die FAIR-Mission des OGC spielt bei der Gestaltung von Informationssystemen für Klimadienste eine besondere Rolle. Daten müssen nicht nur auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar sein, sondern das gesamte Klimainformationsökosystem rund um die Daten sollte denselben Prinzipien folgen. Andernfalls besteht das Risiko, dass mehrere Organisationen Ressourcen in die Lösung derselben einfachen Probleme investieren, während die schwierigen unbeachtet bleiben. Dies ist nicht nur eine Verschwendung von Fachwissen, sondern birgt auch das Potenzial, bei den Nutzern von Klimadaten Verwirrung zu stiften, die mit einer Vielzahl inkompatibler Plattformen konfrontiert sind.
Die OGC-Klimasession endete mit Vorschlägen zur Interpretation der Anwendung der FAIR-Prinzipien auf Informationssysteme für Klimadienstleistungen:
| Funlösbar | Neben Daten müssen auch Dienste in föderierten Datenverteilungsarchitekturen und öffentlichen Katalogen gut dokumentierter Analyseprozesse auffindbar sein. |
| Azugänglich | Remote-Speicher und CPU sollten für alle zugänglich sein, auch für Regionen mit geringer Bandbreite, und digitale Lücken sollten geschlossen werden, um „Niemanden zurücklassen“. |
| Iinteroperabel | API-Standards für Dateneingabe, -ausgabe und -verarbeitung sind die notwendigen Voraussetzungen, um die Interoperabilität des Systems zu gewährleisten. |
| Rverwendbar | Wiederverwendbare Komponenten können durch modulare Architekturen mit austauschbaren Komponenten, Datenherkunftssystemen und umfangreichen Metadaten realisiert werden. |
Über die technischen Aspekte hinaus wurde in der Klimasitzung des OGC-Mitgliedertreffens auch die politische Perspektive behandelt. Es wurde der UN-Rahmen für Klimapolitiken als Beispiel dafür vorgestellt, wie FAIR Climate Services für Regierungen und lokale bis hin zu internationalen Behörden nützlich sein können. In diesem Sinne waren sich die Teilnehmer einig, dass die technischen Fortschritte von starken, gut definierten Klimapolitiken begleitet werden müssen. Daher sind gut konzipierte FAIR Climate Services für zuverlässige klimabezogene Standortinformationen unerlässlich, um klimabezogene politische Strategien zu entwickeln und ihre Klimaaktionspläne auszuarbeiten, zu verbessern und umzusetzen. Das UN-Mandat zur globalen Einführung von Klimadiensten wird durch den Global Framework of Climate Services (GFCS), die insbesondere dafür verantwortlich ist, allen Regierungen Zugang zu Klimainformationen zu verschaffen. Auch die Experten der Vereinten Nationen für globales Informationsmanagement (UNGGIM) können vom FAIR Climate Service profitieren, um im Einklang mit bestehenden Spatial Data Infrastructures (SDI) im Sinne ihres Integrated Geospatial Information Frameworks (IGIF). In allen Fällen ist das OGC durch seine Standards und Innovationsprojekte gut aufgestellt, um Interessenvertreter, Forscher und politische Entscheidungsträger zu unterstützen, die sich zunehmend auf zugängliche klimabezogene Standortinformationen verlassen.
Die Klimasitzung hat erneut gezeigt, dass die OGC-Mitglieder eine kollaborative globale Expertengemeinschaft bilden, die über das technische Know-how und den Einfluss verfügt, um etwas zu bewirken. Indem das Innovationsprogramm des OGC sein Fachwissen zu Standards und Interoperabilität einbringt, kann es die Entwicklung und Bereitstellung von FAIR-Informationssystemen für Klimadienste unterstützen und zu nachhaltiger Entwicklung und Klimaresilienz beitragen.
Es gibt viele Möglichkeiten, sich zu engagieren: OGC beitreten für die Folgesitzung im Juni, Teilnahme am OGC-Katastrophenpilotprojekt.
