1
00:00:00,000 --> 00:00:19,017
36c3 Vorspannmusik
2
00:00:19,017 --> 00:00:23,760
Herald: Jetzt brauch ich ein bisschen eure
Hilfe. Wer von euch weiß, wie wo man sich
3
00:00:23,760 --> 00:00:31,690
das Wetter von vor 40 Jahren raussuchen
kann? Eins, zwei, drei, vier. Okay, nicht
4
00:00:31,690 --> 00:00:43,020
mal ein Prozent des Publikums. Wer weiß
was "Warming Stripes" sind? Das sind
5
00:00:43,020 --> 00:00:49,550
genauso viele und auch noch die gleichen
Leute, verdammt! Und wer will wissen, ob
6
00:00:49,550 --> 00:00:55,620
es früher mehr Schnee gab? Fast alle von
euch. Ihr werdet's in diesem Talk nicht
7
00:00:55,620 --> 00:01:00,380
erfahren, aber ihr werdet hier lernen wie
es geht. Und das wird euch Manuel zeigen.
8
00:01:00,380 --> 00:01:05,860
Der macht sonst was mit Schwerkraft zur
Nutzung von öffentlichen Klimadaten. Einen
9
00:01:05,860 --> 00:01:07,550
Riesenapplaus, bitte!
10
00:01:07,550 --> 00:01:13,311
Applaus
11
00:01:13,311 --> 00:01:17,138
Manuel: Hallo zusammen und einen
wunderschönen guten Morgen! Ich mache
12
00:01:17,138 --> 00:01:19,637
normalerweise was mit Schwerkraft. Ich
durfte ja vor zwei Jahren schon mal was
13
00:01:19,637 --> 00:01:23,360
vortragen darüber, wie man mit
Satellitenmethoden das Schwerefeld der
14
00:01:23,360 --> 00:01:27,905
Erde bestimmt, daraus Massenveränderungen
berechnet und dann sagen kann: Ja, in
15
00:01:27,905 --> 00:01:33,551
Grönland schmilzt im Jahrzehnt so und so
viel Eis. Oder wir nutzen so und so viel
16
00:01:33,551 --> 00:01:39,344
zu viel Grundwasser in verschiedenen
Regionen der Welt. Ich arbeite eigentlich
17
00:01:39,344 --> 00:01:43,201
mehr im lokalen Bereich. Ich möchte
wissen: Was ist die Schwerkraft, das
18
00:01:43,201 --> 00:01:48,523
kleine "g"? Also hier, oder sagen wir da
unten. Und da stören mich zeitlich
19
00:01:48,523 --> 00:01:53,125
variable Effekte sehr stark. Also Sonne,
Mond, Sterne. Das kann ich herausrechnen,
20
00:01:53,125 --> 00:01:58,969
das ist ja einfach. Problem ist eher die
Atmosphäre. Also aus messtechnischer Sicht
21
00:01:58,969 --> 00:02:03,455
ist Atmosphäre von Nachteil. Leider können
wir da meistens relativ wenig dran ändern.
22
00:02:03,455 --> 00:02:09,971
Da ist halt Atmosphäre. Darum berechne ich
für mich den Effekt der tatsächlichen,
23
00:02:09,971 --> 00:02:13,764
sich zeitlich ändernden Atmosphäre, im
Vergleich zu einer Referenz-Atmosphäre,
24
00:02:13,764 --> 00:02:17,965
die zeitlich nicht veränderlich ist. Und
der einfachste Ansatz, wenn ich das in
25
00:02:17,965 --> 00:02:22,633
meinen Schweremessungen berücksichtigen
will, ist halt: Ich messe selber. Also ich
26
00:02:22,633 --> 00:02:26,903
hab hier mein kleines Gravimeter. Damit
kann ich relative Schwereänderungen
27
00:02:26,903 --> 00:02:31,930
messen. Wie ändert sich das mit der Zeit?
Daneben liegt ein Datenlogger, der
28
00:02:31,930 --> 00:02:35,507
zeichnet mir den Luftdruck auf. Ja,
wunderschön. Ich habe den tatsächlichen
29
00:02:35,507 --> 00:02:39,219
Luftdruck. Ich ziehe die
Referenzatmosphäre, also den
30
00:02:39,219 --> 00:02:42,878
Referenzluftdruck ab. Dann hab ich da so
eine kleine Korrektur, die ich berechnen
31
00:02:42,878 --> 00:02:48,568
muss. Also diesen Delta Luftdruck mal Pi
mal Daumen, also ungefähr mal 3, also mal
32
00:02:48,568 --> 00:02:53,609
drei Nanometer pro Sekunde Quadrat. Das
ist ein mittlerer weltweiter
33
00:02:53,609 --> 00:02:58,294
Korrekturfaktor. Dann hab ich die
zeitlichen Variationen in der Schwere
34
00:02:58,294 --> 00:03:06,521
durch die Atmosphäre weg. Ja, fast. Die
tatsächliche Atmosphäre wird nicht allein
35
00:03:06,521 --> 00:03:10,065
durch den Luftdruck jetzt hier an meinem
Punkt oder da neben meinem Gerät
36
00:03:10,065 --> 00:03:14,258
beschrieben. Man kann sich ja vorstellen,
ich messe da einen Luftdruck von, sagen
37
00:03:14,258 --> 00:03:18,806
wir, 1000 hPa. Aber über mir in der
Atmosphäre ist eine große Menge
38
00:03:18,806 --> 00:03:21,763
Wasserdampf, also ein hoher
Luftfeuchtigkeitsgehalt in den oberen
39
00:03:21,763 --> 00:03:26,606
Atmosphärenschichten. Jetzt messe ich an
einem anderen Tag. Ich habe wieder 1000
40
00:03:26,606 --> 00:03:31,066
hPa Luftdruck an meinem Gerät. Aber über
mir ist sehr geringe Luftfeuchtigkeit,
41
00:03:31,066 --> 00:03:35,461
also ein geringer Wasserdampfgehalt. Das
ist eine unterschiedliche Masse.
42
00:03:35,461 --> 00:03:41,545
Wasserdampf hat auch Masse, hat somit
einen Effekt auf das Schwerefeld und auf
43
00:03:41,545 --> 00:03:45,906
die Messung, die ich durchführe. Das weiß
man auch schon seit ein paar Jahrzehnten,
44
00:03:45,906 --> 00:03:50,003
dass man diese Korrektur mit diesem
Daumenfaktor auch weiter treiben kann.
45
00:03:50,003 --> 00:03:54,529
Also ist der zweite Schritt: Ich suche mir
eine Möglichkeit herauszufinden, wie sehen
46
00:03:54,529 --> 00:03:59,029
die Atmosphärenschichten über mir aus?
Durch ein 3D-Atmosphärenmodell, durch ein
47
00:03:59,029 --> 00:04:04,221
Klimamodell. Ich hab hier mal als Beispiel
eines meiner Ergebnisse dargestellt. Der
48
00:04:04,221 --> 00:04:11,954
Plot oben zeigt so die Atmosphärenhöhe bis
zu 50 km. Ich habe also aus diesem Modell,
49
00:04:11,954 --> 00:04:17,421
das ist so in Schichten aufgeteilt, 37
Schichten. Ich kann das auch bis in 80
50
00:04:17,421 --> 00:04:21,537
Kilometer machen, und ich berechne mir
anhand verschiedener Klimavariablen, die
51
00:04:21,537 --> 00:04:25,666
ich aus dem Klimamodell bekomme, sowas wie
Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck in
52
00:04:25,666 --> 00:04:30,725
den Höhen, so die Dichte dieser
Atmosphärenschicht. Und wenn ich die
53
00:04:30,725 --> 00:04:34,927
Dichte habe und die Geometrie der
Atmosphärenschichten, dann kann ich mir so
54
00:04:34,927 --> 00:04:40,816
nach Newton die Attraktion berechnen, also
wie stark zieht die Atmosphäre, die über
55
00:04:40,816 --> 00:04:46,376
mir ist, das Gravitationsfeld, mich, nach
oben? Wir messen g - 9,81 Meter pro
56
00:04:46,376 --> 00:04:52,661
Sekunde Quadrat - wir messen da in der
zehnten an der achten bis neunten
57
00:04:52,661 --> 00:04:56,451
Nachkommastelle. Das ist die Genauigkeit,
die wir erreichen können. Mit den Geräten,
58
00:04:56,451 --> 00:05:00,919
so wie ich das gerade eben gezeigt habe.
Und wenn ich mir jetzt das Bild oben
59
00:05:00,919 --> 00:05:05,392
anschaue, dann ist auf der x-Achse die
Zeit, auf der y-Achse die Höhe. Und man
60
00:05:05,392 --> 00:05:09,519
sieht auch so kleine Strukturen drin, und
das sind so die einzelnen
61
00:05:09,519 --> 00:05:12,718
Atmosphärenschichten. Und der Effekt jeder
einzelnen Atmosphärenschichten ist so
62
00:05:12,718 --> 00:05:17,134
plusminus 15 Nanometer pro Sekunde
Quadrat. Und der untere Plot zeigt die
63
00:05:17,134 --> 00:05:23,951
Summe des oberen Plots. Und das ist so,
ja, man kann so rechnen, das spielt sich
64
00:05:23,951 --> 00:05:32,050
ab so plusminus 100 nm/s2. Also Erfolg.
Ich habe eine bessere Korrektur als
65
00:05:32,050 --> 00:05:36,124
vorher. Das kann man auch an vielen
Vergleichen feststellen. Jetzt fragt ihr
66
00:05:36,124 --> 00:05:40,036
euch: Das ist ja ein sehr spezielles
Problem, das ich hier habe. Ja, stimmt.
67
00:05:40,036 --> 00:05:45,923
Also was machen wir jetzt damit? Ich
möchte im Folgenden über großen
68
00:05:45,923 --> 00:05:50,218
Datenreichtum berichten, den jeder so frei
- positiv besetzten Datenreichtum -, den
69
00:05:50,218 --> 00:05:56,172
jeder selber nutzen kann. Ich zeige euch
verschiedene Dienste, wo es Wetter oder
70
00:05:56,172 --> 00:06:03,246
Klimadaten frei zum Herunterladen gibt, wo
man selber Visualisierungen machen kann
71
00:06:03,246 --> 00:06:08,158
und in seinen eigenen Projekten verwenden
kann. Man könnte anders sagen: Ich rede
72
00:06:08,158 --> 00:06:13,172
über FTP-Server mit ASCII-Dateien, über
APIs zum Datendownload und Online-
73
00:06:13,172 --> 00:06:17,216
Toolboxen zur Visualisierung und Analyse,
und über Eyecandy. Der dritte Punkt -
74
00:06:17,216 --> 00:06:21,510
müssen wir mal schauen, ob wir das in der
Zeit schaffen. Vorher gibts auch schon ein
75
00:06:21,510 --> 00:06:26,791
bisschen Farbe. Ich selber bin Nutzer
dieser Daten. Also ich zeige, was ich so
76
00:06:26,791 --> 00:06:31,304
gefunden habe. Ich gehe nicht darauf ein,
wie ein Klimamodell erstellt wird. Da war
77
00:06:31,304 --> 00:06:36,422
am Tag eins ein Talk mit dem Titel
"Climate Modeling", den ich dafür weiter
78
00:06:36,422 --> 00:06:41,987
empfehlen möchte. Ich kann hier nur kleine
Ausschnitte von diesen Diensten zeigen.
79
00:06:41,987 --> 00:06:47,671
Die sind wesentlich umfangreicher in ihren
Fähigkeiten. Und auch zu den Daten selber
80
00:06:47,671 --> 00:06:53,682
kann ich in dieser kurzen Zeit nicht
komplett alles darstellen. Aber alle diese
81
00:06:53,682 --> 00:06:58,423
Dienste sind sehr umfangreich
dokumentiert. Das kann jeder für sich
82
00:06:58,423 --> 00:07:04,765
selber nachsehen. Alles, worüber ich jetzt
gleich spreche, da gibt es im Fahrplan ein
83
00:07:04,765 --> 00:07:09,712
Dokument, das sämtliche Dienste aufführt,
alle Ressourcen nennt auf GitHub - wenn
84
00:07:09,712 --> 00:07:16,159
Ihr nach "36c3_klima" sucht, dann findet
ihr da die Skripte, die ich genutzt habe,
85
00:07:16,159 --> 00:07:20,789
um die Daten herunterzuladen für diesen
Talk und um die Abbildungen zu erzeugen.
86
00:07:20,789 --> 00:07:26,180
Also fangen wir an mit selber messen.
Funktioniert ja häufig sehr gut. Außer
87
00:07:26,180 --> 00:07:31,382
wenn man bedenkt, das sind Messgeräte, die
über serielle Schnittstelle mit Windows-
88
00:07:31,382 --> 00:07:35,768
PCs sprechen. Da muss man auch schon mal
schauen, ob jemand anders die Daten schon
89
00:07:35,768 --> 00:07:40,928
für einen gemessen hat. Da kommt zuerst
der Deutsche Wetterdienst ins Spiel, der
90
00:07:40,928 --> 00:07:47,480
auch Klimamodelle selber erzeugt. ICON und
COSMO sind da die aktuellen Ausgaben für
91
00:07:47,480 --> 00:07:52,702
Europa und weltweit. Aber hier geht es
jetzt eigentlich erst mal um Wetterdaten,
92
00:07:52,702 --> 00:07:56,188
die ich darstellen möchte. Die werden auf
verschiedenen Kanälen verteilt. Das erste
93
00:07:56,188 --> 00:08:00,872
ist das Climate Data Center Portal. Das
ist ein interaktives Webtool. Da kann ich
94
00:08:00,872 --> 00:08:04,921
mir klicken, welche Parameter möchte ich
wissen? Dann kann ich mir auf einer Karte
95
00:08:04,921 --> 00:08:08,364
eine Station klicken, und dann kriege ich
die Daten. Wenn man ein GIS einsetzt, dann
96
00:08:08,364 --> 00:08:12,791
kann man auch über Schnittstellen des
Deutschen Wetterdienstes Web Feature oder
97
00:08:12,791 --> 00:08:17,613
Mapping Service einbinden und so Daten
erhalten. Da möchte ich nicht weiter
98
00:08:17,613 --> 00:08:22,349
darauf eingehen. Ich habe ja ASCII-Dateien
vom FTP-Server versprochen, mit denen wir
99
00:08:22,349 --> 00:08:28,802
uns jetzt näher beschäftigen würden. Da
gibt es für Stationen Stationszeitreihen
100
00:08:28,802 --> 00:08:33,348
verschiedener Messgrößen: Temperatur,
Luftdruck, Niederschlag und ähnliches. Und
101
00:08:33,348 --> 00:08:38,586
daraus aufbereitete Rasterdaten, die
Gesamtdeutschland erfassen. In jedem
102
00:08:38,586 --> 00:08:44,364
Datenverzeichnis gibt es dann Metadaten zu
eingesetzten Geräten, Fehlerquellen und
103
00:08:44,364 --> 00:08:50,481
die Beschreibung, wie dieses Produkt, wenn
es ein Produkt ist, erstellt wurde. Wir
104
00:08:50,481 --> 00:08:57,072
haben hier eine Stationsübersicht des
Deutschen Wetterdienstes in Deutschland.
105
00:08:57,072 --> 00:09:02,652
Der Dienst selber stellt auch Daten Europa
und global eingeschränkt bereit. Ich
106
00:09:02,652 --> 00:09:06,703
konzentriere mich jetzt hier gleich auf
eine Zeitreihe aus Deutschland.
107
00:09:06,703 --> 00:09:10,905
Fünfhundert Stationen haben in diesem
Monat Messzeitreihen abgeliefert,
108
00:09:10,905 --> 00:09:17,588
beigesteuert. Und ich möchte hier
hauptsächlich über Lufttemperatur zwei
109
00:09:17,588 --> 00:09:22,860
Meter Höhe über dem Boden reden. Wenn man
sich einmal die Länge der Zeitreihen
110
00:09:22,860 --> 00:09:26,099
ansieht, dann sieht man eigentlich: Die
meisten sind so um die 20 Jahre, da gibt
111
00:09:26,099 --> 00:09:31,063
es aber auch welche mit 60 Jahren, 80
Jahren und ganz hinten gibt's eine Station
112
00:09:31,063 --> 00:09:36,934
mit über 120 Jahren, das ist Potsdam am
Telegrafenberg. Da kann man sich jetzt mal
113
00:09:36,934 --> 00:09:41,813
die Stationszeitreihe herunterladen.
Temperatur. Weil die täglichen Messungen
114
00:09:41,813 --> 00:09:48,011
eigentlich nur ein dickes blaues Band hier
in dem Plot wären, habe ich schon mal
115
00:09:48,011 --> 00:09:52,180
Monatsmittelwerte gebildet. Ja gut, da
sieht man jetzt den jährlichen Zyklus,
116
00:09:52,180 --> 00:09:57,306
nicht wahr? Es gibt Mitte des Plots auch
mal viele kältere Jahre, und Ende des
117
00:09:57,306 --> 00:10:02,072
Plots wird das irgendwie wärmer. Wenn man
aus den Monatsmitteln die Jahresmittel
118
00:10:02,072 --> 00:10:05,455
bildet, sieht das Ganze so aus. Und
spätestens in dieser Darstellung erkennt
119
00:10:05,455 --> 00:10:08,904
man, was eigentlich auch hinlänglich
bekannt ist: Dass in den letzten 100
120
00:10:08,904 --> 00:10:12,019
Jahren so die Durchschnittsgeschwindigkeit
- das sind ja Jahresdurchschnittswerte -
121
00:10:12,019 --> 00:10:19,098
leicht angestiegen sind. Eine moderne oder
aktuelle Darstellungsweise für diese Art
122
00:10:19,098 --> 00:10:23,710
der Zeitreihe ist ja so jetzt diese
Warming Stripes oder Wärmestreifen. Wer
123
00:10:23,710 --> 00:10:28,503
mal so Material von den Scientists vor
Future gesehen hat da sind so im
124
00:10:28,503 --> 00:10:32,970
Hintergrund immer so blau-weiß-rote
Streifen, die die Erwärmung zeigen sollen.
125
00:10:32,970 --> 00:10:38,518
Das kann man so aus diesen Jahresmitteln
berechnen. Da wird einfach für eine
126
00:10:38,518 --> 00:10:43,069
bestimmte Referenzepoche, sagen wir 1960
bis 90, so der Mittelwert genommen. Das
127
00:10:43,069 --> 00:10:49,357
waren jetzt hier für Potsdam 8,7 Grad, und
abgezogen. Dann habe ich diese obere
128
00:10:49,357 --> 00:10:55,630
Zeitreihe, also Mittelwert plus minus zwei
bis zweieinhalb Grad, ist die Variation da
129
00:10:55,630 --> 00:11:01,656
etwa. Und die untere Farbskala ist ja
limitiert auf plus minus zweieinhalb Grad.
130
00:11:01,656 --> 00:11:08,100
Und so kommen halt zustande für Temperatur
untere Mittel so leicht blaue bis
131
00:11:08,100 --> 00:11:13,162
tiefblaue Balken und für die höheren
Temperaturen halt leicht rot bis leuchtend
132
00:11:13,162 --> 00:11:19,217
rot. Erstellt ist das Ganze nach der Seite
„Show Your Stripes“. Kann man sich
133
00:11:19,217 --> 00:11:24,422
angucken, wenn man auf die Seite geht,
dann hat man hier den ersten Plot, so
134
00:11:24,422 --> 00:11:28,854
global weltweit. Interessant ist hier
eigentlich der Punkt unter „information“.
135
00:11:28,854 --> 00:11:34,015
Da steht, wo die Daten herkommen. Also
jetzt schaue ich doch mal, was die hier
136
00:11:34,015 --> 00:11:42,981
über uns sagen. Europa, Germany. Das Bild
sieht jetzt ungefähr so aus wie das, was
137
00:11:42,981 --> 00:11:47,481
ich eben hatte. Und unter „Information“
steht jetzt "annual average temperatures",
138
00:11:47,481 --> 00:11:54,060
okay, 1881 bis 2018 vom DWD. Wenn man das
für andere Regionen macht, dann bekommt
139
00:11:54,060 --> 00:11:58,637
man auch jeweils die Datenquelle. Und oben
rechts unter FAQ findet man dann auch die
140
00:11:58,637 --> 00:12:04,114
entsprechenden Services dafür. Gut also.
Es gibt offensichtlich beim Deutschen
141
00:12:04,114 --> 00:12:07,253
Wetterdienst Daten deutschlandweit
Temperaturen ab 1881. Da war mein erster
142
00:12:07,253 --> 00:12:11,800
Gedanke vor ein paar Monaten, als ich
diesen Beitrag eingereicht habe: Das
143
00:12:11,800 --> 00:12:15,091
könnte man ja mal machen, dass da jeder
jetzt kommen kann, nach Koordinate, und
144
00:12:15,091 --> 00:12:19,912
dann berechne ich mir: Wie sieht es jetzt
für meinen Wunschort aus? Die Idee hatte
145
00:12:19,912 --> 00:12:25,588
nicht nur ich. Das hatte auch Zeit ONLINE
vor zweieinhalb Wochen. Mit dem Artikel
146
00:12:25,588 --> 00:12:31,715
"Viel zu warm hier" haben Sie so ein Tool
bereitgestellt. Da kann man eingeben in
147
00:12:31,715 --> 00:12:36,504
die Maske seinen Wunschort - Leipzig, und
erhält dann diesen Streifen. Und man
148
00:12:36,504 --> 00:12:41,740
sieht, wenn man an dem rechten Bild unten
die letzte Zeile liest, - mal von rechts
149
00:12:41,740 --> 00:12:46,133
nach links: Inspiriert von Ed Hawkins, das
ist dieses ShowYourStripes.Info, Quelle:
150
00:12:46,133 --> 00:12:50,776
Deutscher Wetterdienst, das ist dann diese
Datenzeitreihe, und unter Methodik ist
151
00:12:50,776 --> 00:12:55,127
letzten Endes das beschrieben, was ich
auch gerade erklärt habe, Plus da wird
152
00:12:55,127 --> 00:13:00,331
noch drauf eingegangen, wie das Geo Coding
geht, das ich jetzt "Leipzig" tippe und
153
00:13:00,331 --> 00:13:08,039
nicht die Koordinate von Leipzig. Also
schauen wir uns einmal ganz kurz diesen
154
00:13:08,039 --> 00:13:11,148
Datensatz an, also Flächendaten des
Deutschen Wetterdienstes. Da gibt es auch
155
00:13:11,148 --> 00:13:15,904
wiederum viele verschiedene Variablen. Ich
zeige jetzt ja wieder drum die
156
00:13:15,904 --> 00:13:20,708
Lufttemperatur. In dieser Animation ist
aber jedes einzelne Pixel 1x1 Kilometer -
157
00:13:20,708 --> 00:13:25,888
die Auflösung des Datensatzes - , und für
jedes Pixel ist halt dieser Mittelwert
158
00:13:25,888 --> 00:13:31,026
berechnet und abgezogen. Die Animation ist
quasi der Warming Streifen für jeden
159
00:13:31,026 --> 00:13:36,137
einzelnen Pixel dargestellt. Die
Koordinaten sind unglücklicherweise Gauß-
160
00:13:36,137 --> 00:13:39,725
Krüger. Das ist ein rechtwinkliges
Koordinatensystem, sehr schön zum
161
00:13:39,725 --> 00:13:44,771
Interpolieren, wenn man denn Gauß-Krüger-
Koordinaten kennt. Für das Skript auf
162
00:13:44,771 --> 00:13:49,174
GitHub habe ich dann das noch in
geografische Koordinaten umgerechnet. Die
163
00:13:49,174 --> 00:13:55,971
Flächendaten des DWDs, also wirklich viele
Produkte, manche beginnen erst in den
164
00:13:55,971 --> 00:14:00,360
1950ern, so etwas wie Niederschlag oder
so. Durchaus interessant, aber das hier
165
00:14:00,360 --> 00:14:05,766
war ja alles nur Oberfläche. Ich habe ja
gerade gesagt, ich brauche die dritte
166
00:14:05,766 --> 00:14:11,290
Dimension. Also brauchen wir Klimamodelle,
und das beständig, zeitlich
167
00:14:11,290 --> 00:14:18,101
kontinuierlich, wo ich mich darauf
verlassen kann, dass ich in fünf Jahren
168
00:14:18,101 --> 00:14:22,506
noch die gleichen Daten bekomme. Da haben
eine Kollegin vor mir und ich uns
169
00:14:22,506 --> 00:14:25,909
entschieden für das European Center for
Medium-Range Weather Forecasts - der Name
170
00:14:25,909 --> 00:14:30,722
sagt schon: Es ist eine EU-Institution,
getragen von den EU-Mitgliedstaaten, und
171
00:14:30,722 --> 00:14:34,682
deren Aufgabe ist Wettervorhersage.
Wunderschön. Es ist gleichzeitig eine
172
00:14:34,682 --> 00:14:39,267
Forschungseinrichtung. Sie erstellen ihre
eigenen Klimamodelle und nach eigener
173
00:14:39,267 --> 00:14:43,754
Beschreibung das weltweit größte
Datenarchiv für Klimadaten. Die Modelle
174
00:14:43,754 --> 00:14:50,442
gehen zurück bis 1979. Für das Aktuelle
ist angestrebt, das bis auf 1950
175
00:14:50,442 --> 00:14:56,003
auszudehnen. Mal schauen. Da bekomme ich
dann nochmal altes Wetter her, wenn ich
176
00:14:56,003 --> 00:14:58,990
nicht „Tagesschau vor 40 Jahren“ gucken
will. Innerhalb des Copernicus Programms -
177
00:14:58,990 --> 00:15:04,944
das ist das EU-Programm zur Erdbeobachtung
- stellt das ECMWF den sogenannten Climate
178
00:15:04,944 --> 00:15:10,758
Change Service. Das ist die Datenquelle,
auf dem sie Ihr aktuellstes Modell
179
00:15:10,758 --> 00:15:17,120
verbreiten. Das Copernicus Programm bietet
auch freien Datenzugang in sechs
180
00:15:17,120 --> 00:15:21,522
Themenschwerpunkten. Davon ist Climate
Change einer. "Freie" hat ein Sternchen,
181
00:15:21,522 --> 00:15:26,606
weil einer der Themenschwerpunkte ist halt
Security, und da ist es dann mit dem
182
00:15:26,606 --> 00:15:30,895
freien Datenzugriff vielleicht etwas
eingeschränkt. Ich habe es nicht genau
183
00:15:30,895 --> 00:15:35,472
nachgeguckt. Schauen wir uns diesen
Climate Change Service einmal an. Geht aus
184
00:15:35,472 --> 00:15:46,903
dem WLAN, ich will eine Demo machen. Da
wird man begrüßt mit „Welcome to the
185
00:15:46,903 --> 00:15:50,221
climate data store“ - Store im Sinne von
Speicher, nicht im Sinne von Shopping -
186
00:15:50,221 --> 00:15:53,942
und hat drei freundliche Buttons auf der
Seite. Auf die ersten zwei werden wir
187
00:15:53,942 --> 00:15:58,785
gleich genau eingehen, der dritte, das ist
ein Hilfe-Forum. Das ist auch tatsächlich
188
00:15:58,785 --> 00:16:07,073
hilfreich. Also das aktuellste Modell von
denen nennt sich ERA5, also ECW, Free
189
00:16:07,073 --> 00:16:13,384
Analysis Nr. 5. Das hat normal eine
Auflösung von so 25 bis 30 Kilometer auf
190
00:16:13,384 --> 00:16:18,896
Land und auf See. Und wenn man sich
speziell für Klimaparameter der Landmassen
191
00:16:18,896 --> 00:16:25,638
interessiert, wie z.B. Bodenfeuchtigkeit
bis in 4 Meter, da gibt es noch eine
192
00:16:25,638 --> 00:16:29,668
hochaufgelöste Version, die nennt sich
ERA5 Land. Aber das ist für meine Arbeit
193
00:16:29,668 --> 00:16:34,509
nicht so entscheidend. Und standardmäßig
wird geliefert: Eine stündliche Auflösung
194
00:16:34,509 --> 00:16:40,427
und Monatsmittelwerte. Und zwar von 1979
bis heute vor fünf Tagen. Den Datenzugriff
195
00:16:40,427 --> 00:16:46,004
schauen uns gleich genauer an. Die Scripte
hierfür und für das Auslesen des NetCDF-
196
00:16:46,004 --> 00:16:51,933
Formats gibt's dann auf GitHub. NetCDF-
Bibliotheken gibt es für Python, Octave,
197
00:16:51,933 --> 00:16:56,568
Matlab, was immer man da machen möchte.
Das schauen wir uns jetzt ganz kurz an.
198
00:16:56,568 --> 00:17:02,987
Ich möchte jetzt nicht selber den ganzen
Krempel installieren, diese Datenmenge
199
00:17:02,987 --> 00:17:07,744
runterladen. Da hilft uns der Climate Data
Store weiter, also Copernicus - da gibts
200
00:17:07,744 --> 00:17:14,711
so eine ONLINE Toolbox. ...du warst schon
geladen. Also man hat links, auf der
201
00:17:14,711 --> 00:17:18,535
linken Seite einmal so das was man schon
beschrieben hatte, mit ein paar
202
00:17:18,535 --> 00:17:22,379
Beispielen, die zeigen, wie das Ganze zu
funktionieren hat. Und es gibt auch hier
203
00:17:22,379 --> 00:17:27,654
die Dokumentation der Funktionen. Das ist
jetzt nicht weiter wichtig. Ich presse
204
00:17:27,654 --> 00:17:31,857
schon mal auf play, weil das kann dauern.
Das Script ist dann auch verfügbar über
205
00:17:31,857 --> 00:17:37,541
den Fahrplan. Das lädt nur deshalb jetzt
so schnell, weil ich das vorhin schon
206
00:17:37,541 --> 00:17:40,835
ausgeführt hab. Normal kann das schon mal
10, 20 Minuten dauern, weil die Daten
207
00:17:40,835 --> 00:17:46,244
werden zusammengestellt und dann
präsentiert. Das Skript selber hat einen
208
00:17:46,244 --> 00:17:54,845
Teil, indem ich definiere, was ich haben
möchte. Also ich habe drei Klimavariablen
209
00:17:54,845 --> 00:17:59,855
2-Meter-Temperatur, Schneetiefe und
totaler Niederschlag. Das sind die Namen
210
00:17:59,855 --> 00:18:03,950
so wie sie im Datenkatalog vorhanden sind,
auf den ich gleich zu sprechen komme. Ja,
211
00:18:03,950 --> 00:18:08,251
ich definiere hier mittig ein paar
Koordinaten, für die ich den Plot
212
00:18:08,251 --> 00:18:11,669
erstellen möchte. Das ist jetzt hier
Leipzig. Und das ist die Datenanfrage, wo
213
00:18:11,669 --> 00:18:16,715
ich ganz einfach sage: Ein Gitter 0,25
Grad, das ist die höchste Auflösung. Ich
214
00:18:16,715 --> 00:18:20,098
kann auch sagen, ich möchte ein Grad
Auflösung, dann ist die Datenmenge
215
00:18:20,098 --> 00:18:24,388
natürlich kleiner. Mein Zeitraum, den ich
haben möchte, also alle Jahre, alle
216
00:18:24,388 --> 00:18:28,602
Monate. Und ich habe unten noch
eingeschränkt das Gebiet, soll jetzt hier
217
00:18:28,602 --> 00:18:31,624
nur Deutschland sein. Wenn ich ein
größeres Gebiet anfordere, dann kann die
218
00:18:31,624 --> 00:18:36,117
Anforderung auch länger dauern. Man kann
durchaus, wenn man Monatskarten anfordert,
219
00:18:36,117 --> 00:18:40,350
schon mal sechs bis zwölf Stunden warten,
dass die runtergeladen werden. Also, der
220
00:18:40,350 --> 00:18:45,623
Dienst setzt so täglich 30 bis 40 Terabyte
an Daten um, die er an Benutzer sendet.
221
00:18:45,623 --> 00:18:51,074
Gut, das Ergebnis haben wir jetzt hier
gleich dargestellt. Man kann hier rein
222
00:18:51,074 --> 00:18:57,092
zoomen, sich Ausschnitte ansehen. Wir
haben ja drei verschiedene Variablen
223
00:18:57,092 --> 00:19:00,268
angefordert. Man kann auch mal die
Schneetiefe anschauen. Schneetiefe ist
224
00:19:00,268 --> 00:19:05,709
hier als Wasseräquivalent: Man nehme an,
der gesamte Schnee ist geschmolzen, und
225
00:19:05,709 --> 00:19:09,773
ich habe eine durchgehende Wasserschicht
in dieser Gitterzelle. Und ich kann hier
226
00:19:09,773 --> 00:19:15,782
meinetwegen noch Koordinaten ändern. Und
dann wird der Plot neu für diese
227
00:19:15,782 --> 00:19:19,119
Koordinaten erzeugt, sofern ich diesen
Datensatz für diese Koordinaten vorher
228
00:19:19,119 --> 00:19:23,030
runtergeladen habe. Also wenn ich jetzt
hier eine Nordamerika-Koordinate eingebe,
229
00:19:23,030 --> 00:19:27,617
funktioniert das nicht - ich habe ja nur
die Daten für Deutschland angefordert. Das
230
00:19:27,617 --> 00:19:33,680
ist die erste Möglichkeit. Ich kann da
schnell Plotten lassen. Ich muss da keine
231
00:19:33,680 --> 00:19:37,760
Gigabyte Datenströmen runterladen. Ich
muss nur diese Skriptsprache so ein
232
00:19:37,760 --> 00:19:43,640
bisschen beherrschen. Aber schauen wir uns
doch mal die eigenen Daten insgesamt an,
233
00:19:43,640 --> 00:19:48,590
den Katalog, denn meine Berechnungen sind
zu komplex, um sie in dieser Toolbox
234
00:19:48,590 --> 00:19:53,150
durchzuführen. Außerdem bekommt man so
einen Überblick darüber: Was gibt das da
235
00:19:53,150 --> 00:19:59,800
überhaupt alles? Ganz grundsätzlich hat
dieser Climate Data Store nicht nur jetzt
236
00:19:59,800 --> 00:20:06,640
diese ERA5 Klimadaten, sondern allerlei
Produkte schon vorrätig. also hier:
237
00:20:06,640 --> 00:20:12,610
"Arktische Seerouten": Wie entwickelt sich
das für die Schifffahrt zum Beispiel. Aber
238
00:20:12,610 --> 00:20:19,270
wir wollen jetzt ERA5. Hier sehen wir alle
Produkte zum Thema ERA5, die es so gibt.
239
00:20:19,270 --> 00:20:27,490
So gibt es hier zum Beispiel die Lösung so
stündliche Atmosphärenparameter seit 1979,
240
00:20:27,490 --> 00:20:32,080
bis heute vor 5 Tagen. Da gibt es jetzt
drei Möglichkeiten, das runter zu
241
00:20:32,080 --> 00:20:35,560
bekommen. Ich habe schon angesprochen, es
gibt eine Python API, die man sich
242
00:20:35,560 --> 00:20:39,730
installiert. Dann kann man das ganze
gescripted runterladen. Da möge man bitte
243
00:20:39,730 --> 00:20:43,930
bei größeren Mengen auch die Download
Policy beachten. Die empfehlen
244
00:20:43,930 --> 00:20:48,490
Monatsstücke einzeln runterzuladen, wenn
man zum Beispiel eine Zeitreihe von 2 oder
245
00:20:48,490 --> 00:20:52,990
3 Jahren haben möchte. Sonst kann man
durchaus mehrere Tage in der Download-
246
00:20:52,990 --> 00:20:58,330
Schlange hängen. Man hat hier erst mal
eine Beschreibung des Produkts. Okay, und
247
00:20:58,330 --> 00:21:03,430
kann man rechts den Scrollstreifen sehen?
Das ist die Liste der ganzen Parameter,
248
00:21:03,430 --> 00:21:08,800
die es gibt. Da ist sicher was für jeden
dabei. Aber wir wissen ja, was wir haben
249
00:21:08,800 --> 00:21:13,570
wollen. Hier ist schon mal ausgewählt,
weil ich das vorhin geklickt habe:
250
00:21:13,570 --> 00:21:18,700
"Populäre Datensätze", also Kunden, die
2m-Temperatur klickten, klickten auch
251
00:21:18,700 --> 00:21:24,280
totalen Niederschlag und meinetwegen
Luftdruck. Für andere Variablen ist das
252
00:21:24,280 --> 00:21:29,020
hier so thematisch geordnet, so Wind,
Schneefall und so weiter. Man kann sich
253
00:21:29,020 --> 00:21:36,460
den Zeitraum klicken, Zeitpunkte, das
Format. Und wenn ich jetzt mein eigenes
254
00:21:36,460 --> 00:21:42,340
Python-Skript starten möchte, kann ich
über "Show API Request" mir dann direkt
255
00:21:42,340 --> 00:21:46,690
darstellen lassen: Mit dieser Anfrage, in
Python ausgeführt auf meinem Rechner,
256
00:21:46,690 --> 00:21:51,550
bekomme ich den vorhin angeklickten
Datensatz. Wenn ich jetzt das für die
257
00:21:51,550 --> 00:21:55,840
Toolbox machen möchte, die ich gerade
gezeigt habe, dann kann man auf "Toolbox
258
00:21:55,840 --> 00:21:59,770
Request" klicken, kann sich diesen
Abschnitt hier in sein Skript kopieren, wo
259
00:21:59,770 --> 00:22:05,780
dann noch die Visualisierung darunter ist.
Muss man also auch nicht von Hand machen.
260
00:22:05,780 --> 00:22:10,040
Oder wenn man den Download-Link möchte,
dann klickt man halt auf "submit form".
261
00:22:10,040 --> 00:22:16,820
Und dann wird das gezeigt, was man schon
mal herunterladen wollte. Und er hat
262
00:22:16,820 --> 00:22:19,880
erkannt: Das habe ich schon mal haben
wollen. Also hier wäre der Downloadlink,
263
00:22:19,880 --> 00:22:25,100
normalerweise. Wie gesagt, je nach
Datenmenge kann das mehrere Stunden oder
264
00:22:25,100 --> 00:22:30,320
vielleicht auch mal einen Tag dauern. Dass
die Daten zusammengesucht wurden und zum
265
00:22:30,320 --> 00:22:34,970
Download bereit stehen. Wenn man das
höchst aufgelöste Klimamodell möchte, das
266
00:22:34,970 --> 00:22:40,400
ist auf Magnetbänder gespeichert, das
dauert dann halt ein bisschen. Gut, wenn
267
00:22:40,400 --> 00:22:43,610
das jetzt alles nichts für einen war, dann
gibt es immer noch vorbereitete
268
00:22:43,610 --> 00:22:51,380
Themenbereiche, wo es für bestimmte Themen
wie zum Beispiel "Auswuchs des Ausmaßes
269
00:22:51,380 --> 00:22:56,660
arktischen Meereises über die letzten 40
Jahre" bereits vorbereitete Applikationen
270
00:22:56,660 --> 00:23:04,880
gibt, die live die Daten laden und dann
visualisieren. Also man sieht, ich lade
271
00:23:04,880 --> 00:23:07,370
eigentlich immer wieder die gleiche Seite,
es sind nur unterschiedliche Reiter, die
272
00:23:07,370 --> 00:23:13,010
ich hier habe, also Applications. Da haben
wir vorhin schon gesehen, es gibt eine
273
00:23:13,010 --> 00:23:17,510
Navigation. Wann ist die Nordwestpassage
eisfrei? Wann ist da Schifffahrt möglich?
274
00:23:17,510 --> 00:23:23,330
Da wird man sehen, dass das von Jahr zu
Jahr ein längerer Zeitraum ist. Es gibt,
275
00:23:23,330 --> 00:23:28,940
was gibt's denn hier, Überlebensfähigkeit
einer bestimmten Mückenart in Europa.
276
00:23:29,600 --> 00:23:33,920
Zukünftig. Der Einmarsch von
Tropenkrankheiten zum Beispiel über diese
277
00:23:33,920 --> 00:23:37,970
Mücke, wie wird sich das entwickeln? Aber
ich bin ja beim Klima, also schauen wir
278
00:23:37,970 --> 00:23:49,860
uns mal den ERA5 Explorer an! Der
präsentiert uns zuerst eine Karte bzw. ich
279
00:23:49,860 --> 00:23:54,360
klicke das, was ich schon geladen habe.
Man erhält also so eine Karte. Das ist die
280
00:23:54,360 --> 00:23:58,050
Weltkarte, man kann darin zoomen, sich
einen Ort suchen, für den man jetzt die
281
00:23:58,050 --> 00:24:02,850
gesamten Klimadaten der vergangenen 40
Jahre anzeigen möchte. Dann bekommt man
282
00:24:02,850 --> 00:24:11,280
hier rechts so das Ergebnis gezeigt. Der
erste Plot zeigt dann quasi für die 40
283
00:24:11,280 --> 00:24:15,120
Jahre, für jeden Monat, die
Durchschnittstemperatur, die maximalen
284
00:24:15,120 --> 00:24:20,130
minimalen Tageswerte. Wenn man also
irgendwo in den Urlaub fährt, zur Arbeit
285
00:24:20,130 --> 00:24:25,020
fährt, nicht weiß, wie ist dort das Wetter
im März, kann man sich das hier einmal
286
00:24:25,020 --> 00:24:30,480
quasi direkt visualisieren lassen. Gut,
Warming Stripes, da haben wir drüber
287
00:24:30,480 --> 00:24:34,290
gesprochen. Aber wie ist das denn, die
langfristige Entwicklung an so einem Ort?
288
00:24:34,290 --> 00:24:41,130
Das hier ist jetzt geklickt ungefähr
Leipzig. Diese Darstellung zeigt jetzt die
289
00:24:41,130 --> 00:24:45,210
gesamte Zeitreihe und glättet das mit
Fünf-Jahres-Mittelwerten, und dargestellt
290
00:24:45,210 --> 00:24:49,650
werden Sommertage. Das sind Tage mit einer
maximalen Temperatur über 25 Grad,
291
00:24:49,650 --> 00:24:56,580
Frosttage, das sind Tage mit einer
Minimaltemperatur unter null Grad, und
292
00:24:56,580 --> 00:25:01,860
tropische Nächte, das sind Nächte, in
denen es mindestens 20 Grad als
293
00:25:01,860 --> 00:25:06,750
Minimaltemperatur hat. Und da jetzt die
Entwicklung der vergangenen 40 Jahre,
294
00:25:06,750 --> 00:25:12,210
sieht man halt jetzt für diesen geklickten
Ort. Anstieg der Sommertage also
295
00:25:12,210 --> 00:25:18,600
Durchschnittstemperatur über 25 Grad,
Niedergang der Frostnächte. Aber
296
00:25:18,600 --> 00:25:22,530
interessant, auch wenn es nur ein kleiner
Prozentsatz ist, ist eigentlich auch: die
297
00:25:22,530 --> 00:25:28,110
tropischen Nächte, in denen es nicht
kälter wird als 20 Grad, ist halt auch in
298
00:25:28,110 --> 00:25:34,710
der Zunahme. Also das waren von diesem
Climate Data Store von dem ERA5-Modell so
299
00:25:34,710 --> 00:25:38,940
verschiedene Anwendungsfälle. Für das, was
man selber programmieren kann, habe ich
300
00:25:38,940 --> 00:25:43,530
wie gesagt Beispielscripte oder wenn man
sich nur ein bisschen umschauen möchte,
301
00:25:43,530 --> 00:25:50,970
gibt es halt diese vorbereiteten
Applikationen. Für den Fall, dass die Demo
302
00:25:50,970 --> 00:25:57,000
nicht funktioniert.. Das letzte ist ein
Dienst der NASA, der in erster Linie die
303
00:25:57,000 --> 00:26:03,510
verschiedenen Satellitenmissionen der NASA
und zum Teil auch der ESA darstellt. Das
304
00:26:03,510 --> 00:26:09,810
nennt sich Nasa EOSDIS Earth Observing
System Data Information System. Wer früher
305
00:26:09,810 --> 00:26:13,350
schon mal mit NASA Daten gearbeitet hat,
dem wird das vor vier Monaten aufgefallen
306
00:26:13,350 --> 00:26:16,410
sein, dass die Daten nicht mehr einfach
zum Klicken und Runterladen sind. Man
307
00:26:16,410 --> 00:26:23,250
braucht jetzt diesen EarthData UserID, um
zu seinen früheren Datenarchiven zu
308
00:26:23,250 --> 00:26:29,550
kommen. Das Visualisierungstool ist
Worldview. Das kann in GIS-Systeme
309
00:26:29,550 --> 00:26:34,710
exportieren, die man hat. Man kann den
SourceCode runterladen und eine Instanz
310
00:26:34,710 --> 00:26:39,420
bei sich selbst laufen lassen, die die
Daten von den NASA Datendiensten heraus
311
00:26:39,420 --> 00:26:49,260
abgreift. Wenn wir uns das mal anschauen,
wird man auch wieder mit bereits
312
00:26:49,260 --> 00:26:53,940
aufbereiteten thematischen Präsentationen
begrüßt, die einem eigentlich
313
00:26:53,940 --> 00:26:57,480
hauptsächlich die Fähigkeiten dieses
Visualisierungsdienstes zeigen. Man sieht
314
00:26:57,480 --> 00:27:00,600
im Hintergrund das aktuelle
Satellitenbild. Man kann in der linken
315
00:27:00,600 --> 00:27:05,610
Spalte verschiedene Layer auswählen, was
man dargestellt haben möchte, das sind so
316
00:27:05,610 --> 00:27:10,050
ungefähr 900, geben die an. Aus
Zeitgründen schauen wir uns nur mal an,
317
00:27:10,050 --> 00:27:18,180
sowas wie: Feuer in Kalifornien und Teilen
Kanadas. Das ist einfach nur das
318
00:27:18,180 --> 00:27:22,410
Satellitenbild, so gut, man kann es auch
rechts in der Beschreibung lesen. Man
319
00:27:22,410 --> 00:27:26,340
sieht schon so in dem Bild, das da
irgendwie so Rauch rüberzieht. Jetzt wird
320
00:27:26,340 --> 00:27:32,850
das mit verschiedenen Satellitenmissionen
kombiniert. Jeder rote Punkt ist durch die
321
00:27:32,850 --> 00:27:39,510
Satellitenmission, durch das Moderate
Resolution Imaging Spectroradiometer
322
00:27:39,510 --> 00:27:47,340
(MODIS) identifizierte Feuer schon
deutlicher zu erkennen. Den Rest kann man
323
00:27:47,340 --> 00:27:52,770
sich auch selber anschauen. Und eigentlich
entscheidend ist: Man kann sich hier auch
324
00:27:52,770 --> 00:27:56,610
durch die Zeit dieser
Satellitenbeobachtungen quasi zeitlich
325
00:27:56,610 --> 00:28:01,170
zurück bewegen, inklusive das Erstellen
von Animationen, also einen Satelliten-
326
00:28:01,170 --> 00:28:04,380
Film einer bestimmten Größe, für die man
sich interessiert, sei es
327
00:28:04,380 --> 00:28:11,070
Meerestemperatur, das jetzt Wildfeuer,
verschiedene Gaskonzentrationen in der
328
00:28:11,070 --> 00:28:17,940
Atmosphäre, Aerosole, Rauch, Schadstoffe.
Da kann man gerne wahrscheinlich ein paar
329
00:28:17,940 --> 00:28:21,660
Tage mit verbringen. Die Daten hier im
Hintergrund sind alle frei
330
00:28:21,660 --> 00:28:26,010
herunterzuladen. Man muss sich allerdings
auch hier für den Account registrieren,
331
00:28:26,010 --> 00:28:32,490
was aber zumindest in meinem Test keine
Probleme gegeben hat. Abschließend kann
332
00:28:32,490 --> 00:28:38,310
man sagen, es gibt einen reichen
Datenschatz, den man zu diesem Thema
333
00:28:38,310 --> 00:28:43,770
Wetter und Klimadaten nutzen kann, der
auch explizit für den öffentlichen
334
00:28:43,770 --> 00:28:48,510
Nutzer/Nutzerinnen verfügbar ist. Die
Einstiegshürden sind relativ gering. Wie
335
00:28:48,510 --> 00:28:53,580
gesagt, wir beginnen mit FTP-Server und
ASCII-Dateien. Die Einstiegshürde ist ja
336
00:28:53,580 --> 00:28:57,210
die Darstellung und dann, wenn man
bestimmte Analysen machen möchte, wie das
337
00:28:57,210 --> 00:29:02,610
funktioniert. Aber auch wenn man nicht
programmieren möchte, habe ich zumindest
338
00:29:03,300 --> 00:29:08,850
eine Handvoll Tools gezeigt, wo teilweise
thematisch bereits aufbereitete Themen
339
00:29:08,850 --> 00:29:16,860
sind, die durchaus von Interesse sein
können. Oder die einem zeigen, was letzten
340
00:29:16,860 --> 00:29:21,180
Endes alles möglich ist. Die Antwort auf
die Frage war jetzt früher mehr Schnee?
341
00:29:21,180 --> 00:29:28,140
Die kann sich hoffentlich jetzt jeder
selber suchen. Die Ressourcen dafür sind
342
00:29:28,140 --> 00:29:33,000
im Fahrplan. Auf GitHub gibts die passenden
Beispiel-Skripte dazu bei der Suche nach
343
00:29:33,000 --> 00:29:39,000
36c3_Klima, oder man kann mich hier
ansprechen, sei es per DECT oder über die
344
00:29:39,000 --> 00:29:44,250
Mailadresse im Fahrplan. Da möchte ich
mich für die Aufmerksamkeit und das
345
00:29:44,250 --> 00:29:47,860
Interesse bedanken und nutzt mehr
öffentliche Daten. Dankeschön.
346
00:29:47,860 --> 00:29:53,100
Applaus
347
00:29:53,100 --> 00:30:04,870
Herald: So kommen wir zum Fragenteil Wer
von euch hat Fragen? Hände hoch und ran an
348
00:30:04,870 --> 00:30:13,180
die Mikrofone. Keine Fragen aus dem
Internet? Das Mikrofon Nummer neun, bitte.
349
00:30:13,180 --> 00:30:18,490
M9: Bei Folie zwölf haste ja so
Deutschland mit ner Kilometer mal
350
00:30:18,490 --> 00:30:23,170
Kilometer Auflösung gehabt. Da war ganz am
Anfang bei 1800 irgendwas rum so ein roter
351
00:30:23,170 --> 00:30:25,930
Punkt so in Höhe NRW. Weißt du, was das
war?
352
00:30:25,930 --> 00:30:30,700
Manuel: Nee, kann ich jetzt so nicht genau
sagen. Also diese Daten sind interpoliert
353
00:30:30,700 --> 00:30:36,460
aus den Stationsbeobachtungen oder wie der
deutsche Wetterdienst zu der Zeit geheißen
354
00:30:36,460 --> 00:30:42,310
hat plus weiterer Dienste, die die
gleichen Qualitäten bieten. In der
355
00:30:42,310 --> 00:30:47,710
Beschreibung des Produktes auf dem Server
findet man weitere Informationen zu den
356
00:30:47,710 --> 00:30:52,900
relevanten Literatur Quellen.
Herald: Mikrofon Nummer drei, bitte!
357
00:30:52,900 --> 00:30:57,970
M3: Vielen Dank für den Talk und vielen Dank
für die ganzen coolen Quellen. Ich habe
358
00:30:57,970 --> 00:31:01,900
tatsächlich eine Frage zu eher deinem
Gebiet, und zwar relativ anfangs. In den
359
00:31:01,900 --> 00:31:05,710
Folien hattest du mal argumentiert oder
gesagt, dass es auch Effekte der
360
00:31:05,710 --> 00:31:14,470
Atmosphäre gibt, die die Erdbeschleunigung
verringern, nein Schmarrn, verstärken. Die
361
00:31:14,470 --> 00:31:17,860
Skala ging in beide Richtungen, sowohl ins
Positive als auch Negative. Woher kommt
362
00:31:17,860 --> 00:31:21,550
das?
Manuel: Also das ist der... Also da wir die
363
00:31:21,550 --> 00:31:25,810
Atmosphäre nicht entfernen können oder
sollten, machen wir unsere Berechnungen
364
00:31:25,810 --> 00:31:30,430
bezogen auf eine zeitlich nicht variable
Atmosphäre, also Normalatmosphäre. Das ist
365
00:31:30,430 --> 00:31:35,290
so Normaldruck auf Meeresspiegelniveau,
1013 hPa, und da kann man sich mit Formeln
366
00:31:35,290 --> 00:31:39,040
herrechnen, in welcher Höhe meiner Station
welcher Luftdruck herrschen sollte. Der
367
00:31:39,040 --> 00:31:42,700
normale Vorgang ist eigentlich, ich messe
meinen lokalen Luftdruck, mal angenommen
368
00:31:42,700 --> 00:31:48,880
am Meeresspiegel, ich messe 1020. Dann hab
ich also sieben hPa Differenz zu dem
369
00:31:48,880 --> 00:31:53,930
Referenzdruck, sieben Hektopascal mal drei
Nanometer pro Sekunde-Quadat, sind 21
370
00:31:53,930 --> 00:32:00,500
nm/s2. Das ist die Attraktionswirkung, die
die Luftmasse selber hat.
371
00:32:00,500 --> 00:32:05,600
Luft wiegt ja auch was. Und der Effekt
die Masse der Luft drückt auf die
372
00:32:05,600 --> 00:32:09,320
Erdoberfläche, und die Erdoberfläche
deformiert sich je nach Masse. Also ich
373
00:32:09,320 --> 00:32:13,790
habe ein Hochdruckgebiet, dann deformiert
sich die Erdmasse stärker. Ich habe ein
374
00:32:13,790 --> 00:32:18,230
Tiefdruckgebiet, dann wird sie sich wieder
leicht ausdellen. Und das ist der Effekt
375
00:32:18,230 --> 00:32:22,970
der Messungen, der dann meine
Schweremessung um in diesem Fall 21
376
00:32:22,970 --> 00:32:28,295
Nanometer pro Sekunde Quadrat beeinflusst.
Das ist natürlich, wie gesagt, so ein
377
00:32:28,295 --> 00:32:34,160
Daumenwert. Mit den Methoden jetzt über
die Atmosphäre hat man dann eine etwas
378
00:32:34,160 --> 00:32:37,970
bessere Korrektur. Das heißt, wenn ich
weiß, dass irgendwo ein Signal durch einen
379
00:32:37,970 --> 00:32:45,110
nahegelegenen, sagen wir ein Meer, durch
einen See oder ein Meeresteil, durch
380
00:32:45,110 --> 00:32:48,560
Küste, dann habe ich eine bessere
Korrelation. Wenn ich jetzt meine Methode
381
00:32:48,560 --> 00:32:52,970
benutze mit den Pegeldaten, weil
Meerwasser ist auch mehr Schwere oder
382
00:32:52,970 --> 00:32:56,990
weniger Wasser weniger Schwere, als wenn
ich jetzt diesen Daumenwert benutze.
383
00:32:56,990 --> 00:33:03,230
Herald: Kannst du diese Geschwindigkeits
Angabe nochmal irgendwie für uns fassbares
384
00:33:03,230 --> 00:33:07,040
Mass schicken? So eine Viertelsekunde pro
Jahr oder sowas?
385
00:33:07,040 --> 00:33:11,810
Manuel: Welche Geschwindigkeit?
Herald: Wie sehr die Erde verlangsamt
386
00:33:11,810 --> 00:33:14,390
wird?
Manuel: Also das hat jetzt nichts direkt
387
00:33:14,390 --> 00:33:20,790
mit Erdrotation zu tun. Das geht jetzt bei
mir wirklich nur darum, das kleine g, die
388
00:33:20,790 --> 00:33:25,730
9,81m/s2, wie ändert sich das durch die
Masse der Atmosphäre, durch den
389
00:33:25,730 --> 00:33:30,740
Wassergehalt und Ähnliches. Tatsächlich
hat natürlich die je nachdem, wie die
390
00:33:30,740 --> 00:33:34,850
Atmosphäre auf die Erde verteilt hat das
auch einen Effekt auf die Erdrotation, so
391
00:33:34,850 --> 00:33:39,890
Sommer, Winter. Also wo ist wieviel
Atmosphärenmasse gerade, Nord-,
392
00:33:39,890 --> 00:33:44,180
Südhalbkugel, da reden wir aber um
Millisekunden also die tägliche
393
00:33:44,180 --> 00:33:49,130
Erdrotation variiert im Millisekunden-
Bereich je nach Massenverteilung der Erde.
394
00:33:49,130 --> 00:33:54,380
Herald: Mikro Nummer 2, bitte.
M2: Von mir auch herzlichen Dank für
395
00:33:54,380 --> 00:33:58,910
den Zugang. Du hast gesagt, dass das
Downloaden der Daten zum Teil sehr lange
396
00:33:58,910 --> 00:34:05,000
dauert. Liegt es jetzt an der Menge, oder
dass die auf Ihren Servern lokal die Daten
397
00:34:05,000 --> 00:34:08,750
erst zusammenstellen müssen?
Manuel: Ja, letzteres also, je nachdem,
398
00:34:08,750 --> 00:34:12,870
wie groß die Datenmenge ist, die man haben
möchte. Die Daten werden dann für einen
399
00:34:12,870 --> 00:34:17,670
von den Datenservern zusammengesucht, und
dann lädt man das runter. Also man
400
00:34:17,670 --> 00:34:22,770
verbringt erst eine gewisse Zeit, quasi in
der Warteschlange. Das können dann so 4-5
401
00:34:22,770 --> 00:34:25,440
Stunden sein, und dann dauert das ne
knappe Stunde, bis die Daten gesammelt
402
00:34:25,440 --> 00:34:29,430
sind und dann je nach Internetverbindung
halt. Wenn man jetzt so ein 10 Gigabyte
403
00:34:29,430 --> 00:34:34,500
Datensatz angefordert hat, das ist so ein
Monat Europa, drei verschiedene
404
00:34:34,500 --> 00:34:38,370
Klimavariablen, die gesamte Höhe der
Atmosphäre. Das ist das, was ich so
405
00:34:38,370 --> 00:34:42,990
brauche. Das sind so 10 Gigabyte. Aber man
muss den Rechner nicht zwischendurch
406
00:34:42,990 --> 00:34:46,290
laufen lassen. Wenn man das Skript einfach
am nächsten Morgen nochmal startet, dann
407
00:34:46,290 --> 00:34:48,870
sieht das der Server. Aha, der hat da
schon nach gefragt. Die Daten stehen
408
00:34:48,870 --> 00:34:53,370
bereit, und sie werden runtergeladen. Aber
wie gesagt, der Dienst setzt pro Tag 30,
409
00:34:53,370 --> 00:34:56,160
40 Terrabyte um. Man stellt sich halt
hinten an.
410
00:34:56,160 --> 00:35:05,340
Herald: Mikrofon Nummer 1 bitte. M1:Noch eine
Frage zum Schwerenetz. Wofür braucht man
411
00:35:05,340 --> 00:35:08,340
denn die Daten, die jetzt in der 8. oder
9. Nachkommastelle gemessen werden?
412
00:35:08,340 --> 00:35:14,910
Manuel: Meine Arbeit beschäftigt sich mit
der Entwicklung neuartiger Sensoren, also
413
00:35:14,910 --> 00:35:20,040
präziser Gravimeter. Wenn mir jetzt einer
sagen möchte, ich habe das präzisere
414
00:35:20,040 --> 00:35:22,350
Gerät, und dann schaue ich in die
Datenbank. Und da ist jetzt noch irgendwie
415
00:35:22,350 --> 00:35:28,440
ein komischer Bogen. Dann sage ich dem "Da
ist ein Bogen in deinen Daten. Du bist
416
00:35:28,440 --> 00:35:32,820
doch genauer." Also muss ich ein möglichst
genaues Modell der tatsächlichen, zeitlich
417
00:35:32,820 --> 00:35:38,100
variabel Schwereänderung haben. Insgesamt
ist das interessant für alles, was man
418
00:35:38,100 --> 00:35:42,600
sonst direkt nicht messen kann, aber Masse
ist. Grundwasser ist ein weit verbreitetes
419
00:35:42,600 --> 00:35:45,840
Anwendungsgebiet. Man kann nicht
überall..., gut in Deutschland ist ein
420
00:35:45,840 --> 00:35:46,680
weit verbreitetes Netz an
Grundwasserbohrungen und
421
00:35:46,680 --> 00:35:55,290
Grundwasserpegeln, wo die zuständigen
Landesämter diese Daten erfassen. Wenn man
422
00:35:55,290 --> 00:35:59,370
das Glück nicht hat, dann ist Gravimetrie
eine Möglichkeit zu überprüfen, wie
423
00:35:59,370 --> 00:36:03,630
verhält sich das Grundwasser? Wir hatten
ein großes Regenereignis. Bleibt das
424
00:36:03,630 --> 00:36:09,090
Grundwasser vor Ort oder fließt das ab?
Das wäre eine Möglichkeit, mit Gravimetrie
425
00:36:09,090 --> 00:36:16,200
festzustellen. Und auch hier müssen wir
alles korrigieren bis auf diesen
426
00:36:16,200 --> 00:36:18,870
Grundwassereffekt. Auch da braucht man
dann genaue Atmosphärenmodelle.
427
00:36:18,870 --> 00:36:22,660
M1: Hätte ich noch eine Anschlussfrage?
Gibt es für diese Grundwasserwerte auch
428
00:36:22,660 --> 00:36:27,850
öffentliche Daten?
Manuel: In der Regel ja, die muss man
429
00:36:27,850 --> 00:36:31,465
allerdings... Da gibt es jetzt keinen so
Verteiler, keine Seite, auf den man
430
00:36:31,465 --> 00:36:35,920
klicken kann. Das ist relativ
unterschiedlich von Bundesland zu
431
00:36:35,920 --> 00:36:41,830
Bundesland. In der Regel hat die jetzt...
ich komme aus Hannover. Da gibt es in der
432
00:36:41,830 --> 00:36:46,210
Stadtverwaltung eine Abteilung, wo dann
das Untermenü ist Grundwasser, und da kann
433
00:36:46,210 --> 00:36:50,710
man persönlich anfragen. Da bekommt man
das frei, wenn man so
434
00:36:50,710 --> 00:36:53,260
Wissenschaftsforschung macht, oder ich
weiß nicht, ob man das alles bezahlen
435
00:36:53,260 --> 00:36:58,510
muss, kann ich jetzt leider nicht genau
sagen. Aber es ist Aufgabe der Stadt, der
436
00:36:58,510 --> 00:37:02,410
Kommune, in der Regel.
Herald: Mikrofon Nummer zwei, bitte!
437
00:37:02,410 --> 00:37:07,360
M2: Das sind ja alles Klimamodelldaten
also nicht aktuell gemessen, da fliegt ja
438
00:37:07,360 --> 00:37:11,680
keiner in zwei Kilometer und misst das.
Wann werden die gerechnet? Werden die
439
00:37:11,680 --> 00:37:14,860
aktuell gerechnet? Werden die hinterher
gerechnet? Werden die vorher gerechnet?
440
00:37:14,860 --> 00:37:21,550
Manuel: Also das ERA5, das ist jetzt quasi
immer fünf Tage zurück. Es wird das Modell
441
00:37:21,550 --> 00:37:25,210
gerechnet, mit den Daten, die jetzt gerade
anfallen. Bis vor kurzem gab es eine
442
00:37:25,210 --> 00:37:29,200
Verzögerung von drei Monaten, und man muss
auch jetzt noch damit rechnen, dass quasi
443
00:37:29,200 --> 00:37:33,670
wenn ich jetzt heute Daten nehme, die für
vor zwei Wochen sind, dass sich diese
444
00:37:33,670 --> 00:37:36,895
Daten noch leicht ändern können, weil halt
die jetzt gerade gemessenen Daten noch
445
00:37:36,895 --> 00:37:40,990
einfließen können in das Modell. Aber man
hat so eine Verzögerung im Moment von
446
00:37:40,990 --> 00:37:46,900
fünf Tagen, die, wie das erstellt
wird, so ein Modell ist, wie gesagt, am
447
00:37:46,900 --> 00:37:50,980
Tag eins im Talk Climate Modeling ist das
enthalten gewesen.
448
00:37:50,980 --> 00:37:57,670
Herald: Mikrofon Nummer eins, bitte.
M1: Wenn die Daten berechnet werden,
449
00:37:57,670 --> 00:38:02,440
heißt das, das wird auch nachträglich
wieder langfristig in die Vergangenheit
450
00:38:02,440 --> 00:38:05,980
zurück korrigiert, wenn man bessere
Modelle hat?
451
00:38:05,980 --> 00:38:12,940
Manuel: Die machen regelmäßige, ja
regelmäßig, alle zehn Jahre ungefähr kommt
452
00:38:12,940 --> 00:38:17,110
eine neue Version dieses Modells heraus,
das ERA-Interim der Vorgänger, das war vor
453
00:38:17,110 --> 00:38:22,480
zehn Jahren. Und die halten beide Modelle
vor. Ich kann jetzt hingehen und sagen,
454
00:38:22,480 --> 00:38:27,880
ich nehme einen Zeitpunkt aus den 80er-
Jahren und vergleiche beide Klimamodelle.
455
00:38:27,880 --> 00:38:34,610
Was kommt da raus? Gibt's da Diskrepanzen?
Wie das genau mit der Erstellung geht,
456
00:38:34,610 --> 00:38:37,610
kann ich jetzt so nicht sagen. Aber ich
habe die Möglichkeit, auch wenn ich meine
457
00:38:37,610 --> 00:38:40,970
Arbeit mit der einer Kollegin von vor zehn
Jahren vergleichen will. Ich kann mir
458
00:38:40,970 --> 00:38:46,100
immer noch das Klimamodell von damals
laden und mit meinen eigenen Methoden
459
00:38:46,100 --> 00:38:51,590
vergleichen. Das ist bei diesem ECMWF
eigentlich ein großer Vorteil, dass alle
460
00:38:51,590 --> 00:38:56,720
Modelle relativ zeitlang noch weiter
gepflegt werden und parallel verfügbar
461
00:38:56,720 --> 00:39:02,120
sind für gleiche Zeiträume.
Herald: Als letzte Frage Mikrofon Nummer
462
00:39:02,120 --> 00:39:06,800
Mikrofon 5:
Ja, hallo. Ich wollte fragen, ob
463
00:39:06,800 --> 00:39:12,770
Europa der Vorreiter ist mit der
Bereitstellung der Daten oder weltweit
464
00:39:12,770 --> 00:39:21,050
wirklich die Daten gut, also wirklich
öffentlich gemacht werden und dass jeder
465
00:39:21,050 --> 00:39:25,910
die gleichberechtigt benutzen kann?
Manuel: Das kann ich so nicht beantworten.
466
00:39:25,910 --> 00:39:29,450
Ich bin mir ziemlich sicher, dass das
andere meteorologische Anstalten gibt, die
467
00:39:29,450 --> 00:39:34,130
wie der Deutsche Wetterdienst auch die
Daten so frei zur Verfügung stellen bzw.
468
00:39:34,130 --> 00:39:39,410
dieses Klimamodell wie das ERA5 auch
vergleichsweise woanders bereitgestellt
469
00:39:39,410 --> 00:39:46,550
wird. Für die amerikanische Version würde
ich auf diesem von mir zuletzt gezeigten
470
00:39:46,550 --> 00:39:51,920
Data Dienst tippen, dass es da enthalten
ist. Ganz genau wie gesagt, kann ich das
471
00:39:51,920 --> 00:39:55,220
so nicht sagen. Das deutsche Wetter. Der
Deutsche Wetterdienst hat eigene
472
00:39:55,220 --> 00:39:59,720
Klimamodelle, wo ich mir auch nicht sicher
bin, ob die frei zugänglich sind. Der
473
00:39:59,720 --> 00:40:03,890
Grund, warum damals dieses ECMWF
aufgenommen wurde, war genau, weil ich das
474
00:40:03,890 --> 00:40:09,560
und auch meine Kollegin vor mir so direkt
nutzen konnte. Also, wenn man sich da
475
00:40:09,560 --> 00:40:13,700
klickt, da steht auch explizit nicht nur
Forschung, Wissenschaft, Commercial da, da
476
00:40:13,700 --> 00:40:19,970
steht explizit auch public interest, also
jeder Bürger, Bürgerin, sich da bedienen
477
00:40:19,970 --> 00:40:24,200
kann und soll. Die Frage ist natürlich,
wenn ich jetzt ein kommerzielles Produkt
478
00:40:24,200 --> 00:40:27,800
daraus mache. Da müsste man persönlich
nochmal nachlesen, wie die Einschränkungen
479
00:40:27,800 --> 00:40:30,560
sind.
Herald: Vielen Dank für diesen sehr
480
00:40:30,560 --> 00:40:33,569
interessanten Talk einen großen Applaus.
Manuel: Ja, vielen Dank für die
481
00:40:33,569 --> 00:40:34,932
Aufmerksamkeit.
482
00:40:34,932 --> 00:40:37,599
Applaus
483
00:40:37,599 --> 00:40:59,959
36c3 Abspannmusik
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00:40:59,959 --> 00:41:03,820
Untertitel erstellt von c3subtitles.de
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