WEBVTT
00:00:00.000 --> 00:00:19.017
36c3 Vorspannmusik
00:00:19.017 --> 00:00:23.760
Herald: Jetzt brauch ich ein bisschen eure
Hilfe. Wer von euch weiß, wie wo man sich
00:00:23.760 --> 00:00:31.690
das Wetter von vor 40 Jahren raussuchen
kann? Eins, zwei, drei, vier. Okay, nicht
00:00:31.690 --> 00:00:43.020
mal ein Prozent des Publikums. Wer weiß
was "Warming Stripes" sind? Das sind
00:00:43.020 --> 00:00:49.550
genauso viele und auch noch die gleichen
Leute, verdammt! Und wer will wissen, ob
00:00:49.550 --> 00:00:55.620
es früher mehr Schnee gab? Fast alle von
euch. Ihr werdet's in diesem Talk nicht
00:00:55.620 --> 00:01:00.380
erfahren, aber ihr werdet hier lernen wie
es geht. Und das wird euch Manuel zeigen.
00:01:00.380 --> 00:01:05.860
Der macht sonst was mit Schwerkraft zur
Nutzung von öffentlichen Klimadaten. Einen
00:01:05.860 --> 00:01:07.550
Riesenapplaus, bitte!
00:01:07.550 --> 00:01:13.311
Applaus
00:01:13.311 --> 00:01:17.138
Manuel: Hallo zusammen und einen
wunderschönen guten Morgen! Ich mache
00:01:17.138 --> 00:01:19.637
normalerweise was mit Schwerkraft. Ich
durfte ja vor zwei Jahren schon mal was
00:01:19.637 --> 00:01:23.360
vortragen darüber, wie man mit
Satellitenmethoden das Schwerefeld der
00:01:23.360 --> 00:01:27.905
Erde bestimmt, daraus Massenveränderungen
berechnet und dann sagen kann: Ja, in
00:01:27.905 --> 00:01:33.551
Grönland schmilzt im Jahrzehnt so und so
viel Eis. Oder wir nutzen so und so viel
00:01:33.551 --> 00:01:39.344
zu viel Grundwasser in verschiedenen
Regionen der Welt. Ich arbeite eigentlich
00:01:39.344 --> 00:01:43.201
mehr im lokalen Bereich. Ich möchte
wissen: Was ist die Schwerkraft, das
00:01:43.201 --> 00:01:48.523
kleine "g"? Also hier, oder sagen wir da
unten. Und da stören mich zeitlich
00:01:48.523 --> 00:01:53.125
variable Effekte sehr stark. Also Sonne,
Mond, Sterne. Das kann ich herausrechnen,
00:01:53.125 --> 00:01:58.969
das ist ja einfach. Problem ist eher die
Atmosphäre. Also aus messtechnischer Sicht
00:01:58.969 --> 00:02:03.455
ist Atmosphäre von Nachteil. Leider können
wir da meistens relativ wenig dran ändern.
00:02:03.455 --> 00:02:09.971
Da ist halt Atmosphäre. Darum berechne ich
für mich den Effekt der tatsächlichen,
00:02:09.971 --> 00:02:13.764
sich zeitlich ändernden Atmosphäre, im
Vergleich zu einer Referenz-Atmosphäre,
00:02:13.764 --> 00:02:17.965
die zeitlich nicht veränderlich ist. Und
der einfachste Ansatz, wenn ich das in
00:02:17.965 --> 00:02:22.633
meinen Schweremessungen berücksichtigen
will, ist halt: Ich messe selber. Also ich
00:02:22.633 --> 00:02:26.903
hab hier mein kleines Gravimeter. Damit
kann ich relative Schwereänderungen
00:02:26.903 --> 00:02:31.930
messen. Wie ändert sich das mit der Zeit?
Daneben liegt ein Datenlogger, der
00:02:31.930 --> 00:02:35.507
zeichnet mir den Luftdruck auf. Ja,
wunderschön. Ich habe den tatsächlichen
00:02:35.507 --> 00:02:39.219
Luftdruck. Ich ziehe die
Referenzatmosphäre, also den
00:02:39.219 --> 00:02:42.878
Referenzluftdruck ab. Dann hab ich da so
eine kleine Korrektur, die ich berechnen
00:02:42.878 --> 00:02:48.568
muss. Also diesen Delta Luftdruck mal Pi
mal Daumen, also ungefähr mal 3, also mal
00:02:48.568 --> 00:02:53.609
drei Nanometer pro Sekunde Quadrat. Das
ist ein mittlerer weltweiter
00:02:53.609 --> 00:02:58.294
Korrekturfaktor. Dann hab ich die
zeitlichen Variationen in der Schwere
00:02:58.294 --> 00:03:06.521
durch die Atmosphäre weg. Ja, fast. Die
tatsächliche Atmosphäre wird nicht allein
00:03:06.521 --> 00:03:10.065
durch den Luftdruck jetzt hier an meinem
Punkt oder da neben meinem Gerät
00:03:10.065 --> 00:03:14.258
beschrieben. Man kann sich ja vorstellen,
ich messe da einen Luftdruck von, sagen
00:03:14.258 --> 00:03:18.806
wir, 1000 hPa. Aber über mir in der
Atmosphäre ist eine große Menge
00:03:18.806 --> 00:03:21.763
Wasserdampf, also ein hoher
Luftfeuchtigkeitsgehalt in den oberen
00:03:21.763 --> 00:03:26.606
Atmosphärenschichten. Jetzt messe ich an
einem anderen Tag. Ich habe wieder 1000
00:03:26.606 --> 00:03:31.066
hPa Luftdruck an meinem Gerät. Aber über
mir ist sehr geringe Luftfeuchtigkeit,
00:03:31.066 --> 00:03:35.461
also ein geringer Wasserdampfgehalt. Das
ist eine unterschiedliche Masse.
00:03:35.461 --> 00:03:41.545
Wasserdampf hat auch Masse, hat somit
einen Effekt auf das Schwerefeld und auf
00:03:41.545 --> 00:03:45.906
die Messung, die ich durchführe. Das weiß
man auch schon seit ein paar Jahrzehnten,
00:03:45.906 --> 00:03:50.003
dass man diese Korrektur mit diesem
Daumenfaktor auch weiter treiben kann.
00:03:50.003 --> 00:03:54.529
Also ist der zweite Schritt: Ich suche mir
eine Möglichkeit herauszufinden, wie sehen
00:03:54.529 --> 00:03:59.029
die Atmosphärenschichten über mir aus?
Durch ein 3D-Atmosphärenmodell, durch ein
00:03:59.029 --> 00:04:04.221
Klimamodell. Ich hab hier mal als Beispiel
eines meiner Ergebnisse dargestellt. Der
00:04:04.221 --> 00:04:11.954
Plot oben zeigt so die Atmosphärenhöhe bis
zu 50 km. Ich habe also aus diesem Modell,
00:04:11.954 --> 00:04:17.421
das ist so in Schichten aufgeteilt, 37
Schichten. Ich kann das auch bis in 80
00:04:17.421 --> 00:04:21.537
Kilometer machen, und ich berechne mir
anhand verschiedener Klimavariablen, die
00:04:21.537 --> 00:04:25.666
ich aus dem Klimamodell bekomme, sowas wie
Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck in
00:04:25.666 --> 00:04:30.725
den Höhen, so die Dichte dieser
Atmosphärenschicht. Und wenn ich die
00:04:30.725 --> 00:04:34.927
Dichte habe und die Geometrie der
Atmosphärenschichten, dann kann ich mir so
00:04:34.927 --> 00:04:40.816
nach Newton die Attraktion berechnen, also
wie stark zieht die Atmosphäre, die über
00:04:40.816 --> 00:04:46.376
mir ist, das Gravitationsfeld, mich, nach
oben? Wir messen g - 9,81 Meter pro
00:04:46.376 --> 00:04:52.661
Sekunde Quadrat - wir messen da in der
zehnten an der achten bis neunten
00:04:52.661 --> 00:04:56.451
Nachkommastelle. Das ist die Genauigkeit,
die wir erreichen können. Mit den Geräten,
00:04:56.451 --> 00:05:00.919
so wie ich das gerade eben gezeigt habe.
Und wenn ich mir jetzt das Bild oben
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
00:05:05.392 --> 00:05:09.519
sieht auch so kleine Strukturen drin, und
das sind so die einzelnen
00:05:09.519 --> 00:05:12.718
Atmosphärenschichten. Und der Effekt jeder
einzelnen Atmosphärenschichten ist so
00:05:12.718 --> 00:05:17.134
plusminus 15 Nanometer pro Sekunde
Quadrat. Und der untere Plot zeigt die
00:05:17.134 --> 00:05:23.951
Summe des oberen Plots. Und das ist so,
ja, man kann so rechnen, das spielt sich
00:05:23.951 --> 00:05:32.050
ab so plusminus 100 nm/s2. Also Erfolg.
Ich habe eine bessere Korrektur als
00:05:32.050 --> 00:05:36.124
vorher. Das kann man auch an vielen
Vergleichen feststellen. Jetzt fragt ihr
00:05:36.124 --> 00:05:40.036
euch: Das ist ja ein sehr spezielles
Problem, das ich hier habe. Ja, stimmt.
00:05:40.036 --> 00:05:45.923
Also was machen wir jetzt damit? Ich
möchte im Folgenden über großen
00:05:45.923 --> 00:05:50.218
Datenreichtum berichten, den jeder so frei
- positiv besetzten Datenreichtum -, den
00:05:50.218 --> 00:05:56.172
jeder selber nutzen kann. Ich zeige euch
verschiedene Dienste, wo es Wetter oder
00:05:56.172 --> 00:06:03.246
Klimadaten frei zum Herunterladen gibt, wo
man selber Visualisierungen machen kann
00:06:03.246 --> 00:06:08.158
und in seinen eigenen Projekten verwenden
kann. Man könnte anders sagen: Ich rede
00:06:08.158 --> 00:06:13.172
über FTP-Server mit ASCII-Dateien, über
APIs zum Datendownload und Online-
00:06:13.172 --> 00:06:17.216
Toolboxen zur Visualisierung und Analyse,
und über Eyecandy. Der dritte Punkt -
00:06:17.216 --> 00:06:21.510
müssen wir mal schauen, ob wir das in der
Zeit schaffen. Vorher gibts auch schon ein
00:06:21.510 --> 00:06:26.791
bisschen Farbe. Ich selber bin Nutzer
dieser Daten. Also ich zeige, was ich so
00:06:26.791 --> 00:06:31.304
gefunden habe. Ich gehe nicht darauf ein,
wie ein Klimamodell erstellt wird. Da war
00:06:31.304 --> 00:06:36.422
am Tag eins ein Talk mit dem Titel
"Climate Modeling", den ich dafür weiter
00:06:36.422 --> 00:06:41.987
empfehlen möchte. Ich kann hier nur kleine
Ausschnitte von diesen Diensten zeigen.
00:06:41.987 --> 00:06:47.671
Die sind wesentlich umfangreicher in ihren
Fähigkeiten. Und auch zu den Daten selber
00:06:47.671 --> 00:06:53.682
kann ich in dieser kurzen Zeit nicht
komplett alles darstellen. Aber alle diese
00:06:53.682 --> 00:06:58.423
Dienste sind sehr umfangreich
dokumentiert. Das kann jeder für sich
00:06:58.423 --> 00:07:04.765
selber nachsehen. Alles, worüber ich jetzt
gleich spreche, da gibt es im Fahrplan ein
00:07:04.765 --> 00:07:09.712
Dokument, das sämtliche Dienste aufführt,
alle Ressourcen nennt auf GitHub - wenn
00:07:09.712 --> 00:07:16.159
Ihr nach "36c3_klima" sucht, dann findet
ihr da die Skripte, die ich genutzt habe,
00:07:16.159 --> 00:07:20.789
um die Daten herunterzuladen für diesen
Talk und um die Abbildungen zu erzeugen.
00:07:20.789 --> 00:07:26.180
Also fangen wir an mit selber messen.
Funktioniert ja häufig sehr gut. Außer
00:07:26.180 --> 00:07:31.382
wenn man bedenkt, das sind Messgeräte, die
über serielle Schnittstelle mit Windows-
00:07:31.382 --> 00:07:35.768
PCs sprechen. Da muss man auch schon mal
schauen, ob jemand anders die Daten schon
00:07:35.768 --> 00:07:40.928
für einen gemessen hat. Da kommt zuerst
der Deutsche Wetterdienst ins Spiel, der
00:07:40.928 --> 00:07:47.480
auch Klimamodelle selber erzeugt. ICON und
COSMO sind da die aktuellen Ausgaben für
00:07:47.480 --> 00:07:52.702
Europa und weltweit. Aber hier geht es
jetzt eigentlich erst mal um Wetterdaten,
00:07:52.702 --> 00:07:56.188
die ich darstellen möchte. Die werden auf
verschiedenen Kanälen verteilt. Das erste
00:07:56.188 --> 00:08:00.872
ist das Climate Data Center Portal. Das
ist ein interaktives Webtool. Da kann ich
00:08:00.872 --> 00:08:04.921
mir klicken, welche Parameter möchte ich
wissen? Dann kann ich mir auf einer Karte
00:08:04.921 --> 00:08:08.364
eine Station klicken, und dann kriege ich
die Daten. Wenn man ein GIS einsetzt, dann
00:08:08.364 --> 00:08:12.791
kann man auch über Schnittstellen des
Deutschen Wetterdienstes Web Feature oder
00:08:12.791 --> 00:08:17.613
Mapping Service einbinden und so Daten
erhalten. Da möchte ich nicht weiter
00:08:17.613 --> 00:08:22.349
darauf eingehen. Ich habe ja ASCII-Dateien
vom FTP-Server versprochen, mit denen wir
00:08:22.349 --> 00:08:28.802
uns jetzt näher beschäftigen würden. Da
gibt es für Stationen Stationszeitreihen
00:08:28.802 --> 00:08:33.348
verschiedener Messgrößen: Temperatur,
Luftdruck, Niederschlag und ähnliches. Und
00:08:33.348 --> 00:08:38.586
daraus aufbereitete Rasterdaten, die
Gesamtdeutschland erfassen. In jedem
00:08:38.586 --> 00:08:44.364
Datenverzeichnis gibt es dann Metadaten zu
eingesetzten Geräten, Fehlerquellen und
00:08:44.364 --> 00:08:50.481
die Beschreibung, wie dieses Produkt, wenn
es ein Produkt ist, erstellt wurde. Wir
00:08:50.481 --> 00:08:57.072
haben hier eine Stationsübersicht des
Deutschen Wetterdienstes in Deutschland.
00:08:57.072 --> 00:09:02.652
Der Dienst selber stellt auch Daten Europa
und global eingeschränkt bereit. Ich
00:09:02.652 --> 00:09:06.703
konzentriere mich jetzt hier gleich auf
eine Zeitreihe aus Deutschland.
00:09:06.703 --> 00:09:10.905
Fünfhundert Stationen haben in diesem
Monat Messzeitreihen abgeliefert,
00:09:10.905 --> 00:09:17.588
beigesteuert. Und ich möchte hier
hauptsächlich über Lufttemperatur zwei
00:09:17.588 --> 00:09:22.860
Meter Höhe über dem Boden reden. Wenn man
sich einmal die Länge der Zeitreihen
00:09:22.860 --> 00:09:26.099
ansieht, dann sieht man eigentlich: Die
meisten sind so um die 20 Jahre, da gibt
00:09:26.099 --> 00:09:31.063
es aber auch welche mit 60 Jahren, 80
Jahren und ganz hinten gibt's eine Station
00:09:31.063 --> 00:09:36.934
mit über 120 Jahren, das ist Potsdam am
Telegrafenberg. Da kann man sich jetzt mal
00:09:36.934 --> 00:09:41.813
die Stationszeitreihe herunterladen.
Temperatur. Weil die täglichen Messungen
00:09:41.813 --> 00:09:48.011
eigentlich nur ein dickes blaues Band hier
in dem Plot wären, habe ich schon mal
00:09:48.011 --> 00:09:52.180
Monatsmittelwerte gebildet. Ja gut, da
sieht man jetzt den jährlichen Zyklus,
00:09:52.180 --> 00:09:57.306
nicht wahr? Es gibt Mitte des Plots auch
mal viele kältere Jahre, und Ende des
00:09:57.306 --> 00:10:02.072
Plots wird das irgendwie wärmer. Wenn man
aus den Monatsmitteln die Jahresmittel
00:10:02.072 --> 00:10:05.455
bildet, sieht das Ganze so aus. Und
spätestens in dieser Darstellung erkennt
00:10:05.455 --> 00:10:08.904
man, was eigentlich auch hinlänglich
bekannt ist: Dass in den letzten 100
00:10:08.904 --> 00:10:12.019
Jahren so die Durchschnittsgeschwindigkeit
- das sind ja Jahresdurchschnittswerte -
00:10:12.019 --> 00:10:19.098
leicht angestiegen sind. Eine moderne oder
aktuelle Darstellungsweise für diese Art
00:10:19.098 --> 00:10:23.710
der Zeitreihe ist ja so jetzt diese
Warming Stripes oder Wärmestreifen. Wer
00:10:23.710 --> 00:10:28.503
mal so Material von den Scientists vor
Future gesehen hat da sind so im
00:10:28.503 --> 00:10:32.970
Hintergrund immer so blau-weiß-rote
Streifen, die die Erwärmung zeigen sollen.
00:10:32.970 --> 00:10:38.518
Das kann man so aus diesen Jahresmitteln
berechnen. Da wird einfach für eine
00:10:38.518 --> 00:10:43.069
bestimmte Referenzepoche, sagen wir 1960
bis 90, so der Mittelwert genommen. Das
00:10:43.069 --> 00:10:49.357
waren jetzt hier für Potsdam 8,7 Grad, und
abgezogen. Dann habe ich diese obere
00:10:49.357 --> 00:10:55.630
Zeitreihe, also Mittelwert plus minus zwei
bis zweieinhalb Grad, ist die Variation da
00:10:55.630 --> 00:11:01.656
etwa. Und die untere Farbskala ist ja
limitiert auf plus minus zweieinhalb Grad.
00:11:01.656 --> 00:11:08.100
Und so kommen halt zustande für Temperatur
untere Mittel so leicht blaue bis
00:11:08.100 --> 00:11:13.162
tiefblaue Balken und für die höheren
Temperaturen halt leicht rot bis leuchtend
00:11:13.162 --> 00:11:19.217
rot. Erstellt ist das Ganze nach der Seite
„Show Your Stripes“. Kann man sich
00:11:19.217 --> 00:11:24.422
angucken, wenn man auf die Seite geht,
dann hat man hier den ersten Plot, so
00:11:24.422 --> 00:11:28.854
global weltweit. Interessant ist hier
eigentlich der Punkt unter „information“.
00:11:28.854 --> 00:11:34.015
Da steht, wo die Daten herkommen. Also
jetzt schaue ich doch mal, was die hier
00:11:34.015 --> 00:11:42.981
über uns sagen. Europa, Germany. Das Bild
sieht jetzt ungefähr so aus wie das, was
00:11:42.981 --> 00:11:47.481
ich eben hatte. Und unter „Information“
steht jetzt "annual average temperatures",
00:11:47.481 --> 00:11:54.060
okay, 1881 bis 2018 vom DWD. Wenn man das
für andere Regionen macht, dann bekommt
00:11:54.060 --> 00:11:58.637
man auch jeweils die Datenquelle. Und oben
rechts unter FAQ findet man dann auch die
00:11:58.637 --> 00:12:04.114
entsprechenden Services dafür. Gut also.
Es gibt offensichtlich beim Deutschen
00:12:04.114 --> 00:12:07.253
Wetterdienst Daten deutschlandweit
Temperaturen ab 1881. Da war mein erster
00:12:07.253 --> 00:12:11.800
Gedanke vor ein paar Monaten, als ich
diesen Beitrag eingereicht habe: Das
00:12:11.800 --> 00:12:15.091
könnte man ja mal machen, dass da jeder
jetzt kommen kann, nach Koordinate, und
00:12:15.091 --> 00:12:19.912
dann berechne ich mir: Wie sieht es jetzt
für meinen Wunschort aus? Die Idee hatte
00:12:19.912 --> 00:12:25.588
nicht nur ich. Das hatte auch Zeit ONLINE
vor zweieinhalb Wochen. Mit dem Artikel
00:12:25.588 --> 00:12:31.715
"Viel zu warm hier" haben Sie so ein Tool
bereitgestellt. Da kann man eingeben in
00:12:31.715 --> 00:12:36.504
die Maske seinen Wunschort - Leipzig, und
erhält dann diesen Streifen. Und man
00:12:36.504 --> 00:12:41.740
sieht, wenn man an dem rechten Bild unten
die letzte Zeile liest, - mal von rechts
00:12:41.740 --> 00:12:46.133
nach links: Inspiriert von Ed Hawkins, das
ist dieses ShowYourStripes.Info, Quelle:
00:12:46.133 --> 00:12:50.776
Deutscher Wetterdienst, das ist dann diese
Datenzeitreihe, und unter Methodik ist
00:12:50.776 --> 00:12:55.127
letzten Endes das beschrieben, was ich
auch gerade erklärt habe, Plus da wird
00:12:55.127 --> 00:13:00.331
noch drauf eingegangen, wie das Geo Coding
geht, das ich jetzt "Leipzig" tippe und
00:13:00.331 --> 00:13:08.039
nicht die Koordinate von Leipzig. Also
schauen wir uns einmal ganz kurz diesen
00:13:08.039 --> 00:13:11.148
Datensatz an, also Flächendaten des
Deutschen Wetterdienstes. Da gibt es auch
00:13:11.148 --> 00:13:15.904
wiederum viele verschiedene Variablen. Ich
zeige jetzt ja wieder drum die
00:13:15.904 --> 00:13:20.708
Lufttemperatur. In dieser Animation ist
aber jedes einzelne Pixel 1x1 Kilometer -
00:13:20.708 --> 00:13:25.888
die Auflösung des Datensatzes - , und für
jedes Pixel ist halt dieser Mittelwert
00:13:25.888 --> 00:13:31.026
berechnet und abgezogen. Die Animation ist
quasi der Warming Streifen für jeden
00:13:31.026 --> 00:13:36.137
einzelnen Pixel dargestellt. Die
Koordinaten sind unglücklicherweise Gauß-
00:13:36.137 --> 00:13:39.725
Krüger. Das ist ein rechtwinkliges
Koordinatensystem, sehr schön zum
00:13:39.725 --> 00:13:44.771
Interpolieren, wenn man denn Gauß-Krüger-
Koordinaten kennt. Für das Skript auf
00:13:44.771 --> 00:13:49.174
GitHub habe ich dann das noch in
geografische Koordinaten umgerechnet. Die
00:13:49.174 --> 00:13:55.971
Flächendaten des DWDs, also wirklich viele
Produkte, manche beginnen erst in den
00:13:55.971 --> 00:14:00.360
1950ern, so etwas wie Niederschlag oder
so. Durchaus interessant, aber das hier
00:14:00.360 --> 00:14:05.766
war ja alles nur Oberfläche. Ich habe ja
gerade gesagt, ich brauche die dritte
00:14:05.766 --> 00:14:11.290
Dimension. Also brauchen wir Klimamodelle,
und das beständig, zeitlich
00:14:11.290 --> 00:14:18.101
kontinuierlich, wo ich mich darauf
verlassen kann, dass ich in fünf Jahren
00:14:18.101 --> 00:14:22.506
noch die gleichen Daten bekomme. Da haben
eine Kollegin vor mir und ich uns
00:14:22.506 --> 00:14:25.909
entschieden für das European Center for
Medium-Range Weather Forecasts - der Name
00:14:25.909 --> 00:14:30.722
sagt schon: Es ist eine EU-Institution,
getragen von den EU-Mitgliedstaaten, und
00:14:30.722 --> 00:14:34.682
deren Aufgabe ist Wettervorhersage.
Wunderschön. Es ist gleichzeitig eine
00:14:34.682 --> 00:14:39.267
Forschungseinrichtung. Sie erstellen ihre
eigenen Klimamodelle und nach eigener
00:14:39.267 --> 00:14:43.754
Beschreibung das weltweit größte
Datenarchiv für Klimadaten. Die Modelle
00:14:43.754 --> 00:14:50.442
gehen zurück bis 1979. Für das Aktuelle
ist angestrebt, das bis auf 1950
00:14:50.442 --> 00:14:56.003
auszudehnen. Mal schauen. Da bekomme ich
dann nochmal altes Wetter her, wenn ich
00:14:56.003 --> 00:14:58.990
nicht „Tagesschau vor 40 Jahren“ gucken
will. Innerhalb des Copernicus Programms -
00:14:58.990 --> 00:15:04.944
das ist das EU-Programm zur Erdbeobachtung
- stellt das ECMWF den sogenannten Climate
00:15:04.944 --> 00:15:10.758
Change Service. Das ist die Datenquelle,
auf dem sie Ihr aktuellstes Modell
00:15:10.758 --> 00:15:17.120
verbreiten. Das Copernicus Programm bietet
auch freien Datenzugang in sechs
00:15:17.120 --> 00:15:21.522
Themenschwerpunkten. Davon ist Climate
Change einer. "Freie" hat ein Sternchen,
00:15:21.522 --> 00:15:26.606
weil einer der Themenschwerpunkte ist halt
Security, und da ist es dann mit dem
00:15:26.606 --> 00:15:30.895
freien Datenzugriff vielleicht etwas
eingeschränkt. Ich habe es nicht genau
00:15:30.895 --> 00:15:35.472
nachgeguckt. Schauen wir uns diesen
Climate Change Service einmal an. Geht aus
00:15:35.472 --> 00:15:46.903
dem WLAN, ich will eine Demo machen. Da
wird man begrüßt mit „Welcome to the
00:15:46.903 --> 00:15:50.221
climate data store“ - Store im Sinne von
Speicher, nicht im Sinne von Shopping -
00:15:50.221 --> 00:15:53.942
und hat drei freundliche Buttons auf der
Seite. Auf die ersten zwei werden wir
00:15:53.942 --> 00:15:58.785
gleich genau eingehen, der dritte, das ist
ein Hilfe-Forum. Das ist auch tatsächlich
00:15:58.785 --> 00:16:07.073
hilfreich. Also das aktuellste Modell von
denen nennt sich ERA5, also ECW, Free
00:16:07.073 --> 00:16:13.384
Analysis Nr. 5. Das hat normal eine
Auflösung von so 25 bis 30 Kilometer auf
00:16:13.384 --> 00:16:18.896
Land und auf See. Und wenn man sich
speziell für Klimaparameter der Landmassen
00:16:18.896 --> 00:16:25.638
interessiert, wie z.B. Bodenfeuchtigkeit
bis in 4 Meter, da gibt es noch eine
00:16:25.638 --> 00:16:29.668
hochaufgelöste Version, die nennt sich
ERA5 Land. Aber das ist für meine Arbeit
00:16:29.668 --> 00:16:34.509
nicht so entscheidend. Und standardmäßig
wird geliefert: Eine stündliche Auflösung
00:16:34.509 --> 00:16:40.427
und Monatsmittelwerte. Und zwar von 1979
bis heute vor fünf Tagen. Den Datenzugriff
00:16:40.427 --> 00:16:46.004
schauen uns gleich genauer an. Die Scripte
hierfür und für das Auslesen des NetCDF-
00:16:46.004 --> 00:16:51.933
Formats gibt's dann auf GitHub. NetCDF-
Bibliotheken gibt es für Python, Octave,
00:16:51.933 --> 00:16:56.568
Matlab, was immer man da machen möchte.
Das schauen wir uns jetzt ganz kurz an.
00:16:56.568 --> 00:17:02.987
Ich möchte jetzt nicht selber den ganzen
Krempel installieren, diese Datenmenge
00:17:02.987 --> 00:17:07.744
runterladen. Da hilft uns der Climate Data
Store weiter, also Copernicus - da gibts
00:17:07.744 --> 00:17:14.711
so eine ONLINE Toolbox. ...du warst schon
geladen. Also man hat links, auf der
00:17:14.711 --> 00:17:18.535
linken Seite einmal so das was man schon
beschrieben hatte, mit ein paar
00:17:18.535 --> 00:17:22.379
Beispielen, die zeigen, wie das Ganze zu
funktionieren hat. Und es gibt auch hier
00:17:22.379 --> 00:17:27.654
die Dokumentation der Funktionen. Das ist
jetzt nicht weiter wichtig. Ich presse
00:17:27.654 --> 00:17:31.857
schon mal auf play, weil das kann dauern.
Das Script ist dann auch verfügbar über
00:17:31.857 --> 00:17:37.541
den Fahrplan. Das lädt nur deshalb jetzt
so schnell, weil ich das vorhin schon
00:17:37.541 --> 00:17:40.835
ausgeführt hab. Normal kann das schon mal
10, 20 Minuten dauern, weil die Daten
00:17:40.835 --> 00:17:46.244
werden zusammengestellt und dann
präsentiert. Das Skript selber hat einen
00:17:46.244 --> 00:17:54.845
Teil, indem ich definiere, was ich haben
möchte. Also ich habe drei Klimavariablen
00:17:54.845 --> 00:17:59.855
2-Meter-Temperatur, Schneetiefe und
totaler Niederschlag. Das sind die Namen
00:17:59.855 --> 00:18:03.950
so wie sie im Datenkatalog vorhanden sind,
auf den ich gleich zu sprechen komme. Ja,
00:18:03.950 --> 00:18:08.251
ich definiere hier mittig ein paar
Koordinaten, für die ich den Plot
00:18:08.251 --> 00:18:11.669
erstellen möchte. Das ist jetzt hier
Leipzig. Und das ist die Datenanfrage, wo
00:18:11.669 --> 00:18:16.715
ich ganz einfach sage: Ein Gitter 0,25
Grad, das ist die höchste Auflösung. Ich
00:18:16.715 --> 00:18:20.098
kann auch sagen, ich möchte ein Grad
Auflösung, dann ist die Datenmenge
00:18:20.098 --> 00:18:24.388
natürlich kleiner. Mein Zeitraum, den ich
haben möchte, also alle Jahre, alle
00:18:24.388 --> 00:18:28.602
Monate. Und ich habe unten noch
eingeschränkt das Gebiet, soll jetzt hier
00:18:28.602 --> 00:18:31.624
nur Deutschland sein. Wenn ich ein
größeres Gebiet anfordere, dann kann die
00:18:31.624 --> 00:18:36.117
Anforderung auch länger dauern. Man kann
durchaus, wenn man Monatskarten anfordert,
00:18:36.117 --> 00:18:40.350
schon mal sechs bis zwölf Stunden warten,
dass die runtergeladen werden. Also, der
00:18:40.350 --> 00:18:45.623
Dienst setzt so täglich 30 bis 40 Terabyte
an Daten um, die er an Benutzer sendet.
00:18:45.623 --> 00:18:51.074
Gut, das Ergebnis haben wir jetzt hier
gleich dargestellt. Man kann hier rein
00:18:51.074 --> 00:18:57.092
zoomen, sich Ausschnitte ansehen. Wir
haben ja drei verschiedene Variablen
00:18:57.092 --> 00:19:00.268
angefordert. Man kann auch mal die
Schneetiefe anschauen. Schneetiefe ist
00:19:00.268 --> 00:19:05.709
hier als Wasseräquivalent: Man nehme an,
der gesamte Schnee ist geschmolzen, und
00:19:05.709 --> 00:19:09.773
ich habe eine durchgehende Wasserschicht
in dieser Gitterzelle. Und ich kann hier
00:19:09.773 --> 00:19:15.782
meinetwegen noch Koordinaten ändern. Und
dann wird der Plot neu für diese
00:19:15.782 --> 00:19:19.119
Koordinaten erzeugt, sofern ich diesen
Datensatz für diese Koordinaten vorher
00:19:19.119 --> 00:19:23.030
runtergeladen habe. Also wenn ich jetzt
hier eine Nordamerika-Koordinate eingebe,
00:19:23.030 --> 00:19:27.617
funktioniert das nicht - ich habe ja nur
die Daten für Deutschland angefordert. Das
00:19:27.617 --> 00:19:33.680
ist die erste Möglichkeit. Ich kann da
schnell Plotten lassen. Ich muss da keine
00:19:33.680 --> 00:19:37.760
Gigabyte Datenströmen runterladen. Ich
muss nur diese Skriptsprache so ein
00:19:37.760 --> 00:19:43.640
bisschen beherrschen. Aber schauen wir uns
doch mal die eigenen Daten insgesamt an,
00:19:43.640 --> 00:19:48.590
den Katalog, denn meine Berechnungen sind
zu komplex, um sie in dieser Toolbox
00:19:48.590 --> 00:19:53.150
durchzuführen. Außerdem bekommt man so
einen Überblick darüber: Was gibt das da
00:19:53.150 --> 00:19:59.800
überhaupt alles? Ganz grundsätzlich hat
dieser Climate Data Store nicht nur jetzt
00:19:59.800 --> 00:20:06.640
diese ERA5 Klimadaten, sondern allerlei
Produkte schon vorrätig. also hier:
00:20:06.640 --> 00:20:12.610
"Arktische Seerouten": Wie entwickelt sich
das für die Schifffahrt zum Beispiel. Aber
00:20:12.610 --> 00:20:19.270
wir wollen jetzt ERA5. Hier sehen wir alle
Produkte zum Thema ERA5, die es so gibt.
00:20:19.270 --> 00:20:27.490
So gibt es hier zum Beispiel die Lösung so
stündliche Atmosphärenparameter seit 1979,
00:20:27.490 --> 00:20:32.080
bis heute vor 5 Tagen. Da gibt es jetzt
drei Möglichkeiten, das runter zu
00:20:32.080 --> 00:20:35.560
bekommen. Ich habe schon angesprochen, es
gibt eine Python API, die man sich
00:20:35.560 --> 00:20:39.730
installiert. Dann kann man das ganze
gescripted runterladen. Da möge man bitte
00:20:39.730 --> 00:20:43.930
bei größeren Mengen auch die Download
Policy beachten. Die empfehlen
00:20:43.930 --> 00:20:48.490
Monatsstücke einzeln runterzuladen, wenn
man zum Beispiel eine Zeitreihe von 2 oder
00:20:48.490 --> 00:20:52.990
3 Jahren haben möchte. Sonst kann man
durchaus mehrere Tage in der Download-
00:20:52.990 --> 00:20:58.330
Schlange hängen. Man hat hier erst mal
eine Beschreibung des Produkts. Okay, und
00:20:58.330 --> 00:21:03.430
kann man rechts den Scrollstreifen sehen?
Das ist die Liste der ganzen Parameter,
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
00:21:08.800 --> 00:21:13.570
wollen. Hier ist schon mal ausgewählt,
weil ich das vorhin geklickt habe:
00:21:13.570 --> 00:21:18.700
"Populäre Datensätze", also Kunden, die
2m-Temperatur klickten, klickten auch
00:21:18.700 --> 00:21:24.280
totalen Niederschlag und meinetwegen
Luftdruck. Für andere Variablen ist das
00:21:24.280 --> 00:21:29.020
hier so thematisch geordnet, so Wind,
Schneefall und so weiter. Man kann sich
00:21:29.020 --> 00:21:36.460
den Zeitraum klicken, Zeitpunkte, das
Format. Und wenn ich jetzt mein eigenes
00:21:36.460 --> 00:21:42.340
Python-Skript starten möchte, kann ich
über "Show API Request" mir dann direkt
00:21:42.340 --> 00:21:46.690
darstellen lassen: Mit dieser Anfrage, in
Python ausgeführt auf meinem Rechner,
00:21:46.690 --> 00:21:51.550
bekomme ich den vorhin angeklickten
Datensatz. Wenn ich jetzt das für die
00:21:51.550 --> 00:21:55.840
Toolbox machen möchte, die ich gerade
gezeigt habe, dann kann man auf "Toolbox
00:21:55.840 --> 00:21:59.770
Request" klicken, kann sich diesen
Abschnitt hier in sein Skript kopieren, wo
00:21:59.770 --> 00:22:05.780
dann noch die Visualisierung darunter ist.
Muss man also auch nicht von Hand machen.
00:22:05.780 --> 00:22:10.040
Oder wenn man den Download-Link möchte,
dann klickt man halt auf "submit form".
00:22:10.040 --> 00:22:16.820
Und dann wird das gezeigt, was man schon
mal herunterladen wollte. Und er hat
00:22:16.820 --> 00:22:19.880
erkannt: Das habe ich schon mal haben
wollen. Also hier wäre der Downloadlink,
00:22:19.880 --> 00:22:25.100
normalerweise. Wie gesagt, je nach
Datenmenge kann das mehrere Stunden oder
00:22:25.100 --> 00:22:30.320
vielleicht auch mal einen Tag dauern. Dass
die Daten zusammengesucht wurden und zum
00:22:30.320 --> 00:22:34.970
Download bereit stehen. Wenn man das
höchst aufgelöste Klimamodell möchte, das
00:22:34.970 --> 00:22:40.400
ist auf Magnetbänder gespeichert, das
dauert dann halt ein bisschen. Gut, wenn
00:22:40.400 --> 00:22:43.610
das jetzt alles nichts für einen war, dann
gibt es immer noch vorbereitete
00:22:43.610 --> 00:22:51.380
Themenbereiche, wo es für bestimmte Themen
wie zum Beispiel "Auswuchs des Ausmaßes
00:22:51.380 --> 00:22:56.660
arktischen Meereises über die letzten 40
Jahre" bereits vorbereitete Applikationen
00:22:56.660 --> 00:23:04.880
gibt, die live die Daten laden und dann
visualisieren. Also man sieht, ich lade
00:23:04.880 --> 00:23:07.370
eigentlich immer wieder die gleiche Seite,
es sind nur unterschiedliche Reiter, die
00:23:07.370 --> 00:23:13.010
ich hier habe, also Applications. Da haben
wir vorhin schon gesehen, es gibt eine
00:23:13.010 --> 00:23:17.510
Navigation. Wann ist die Nordwestpassage
eisfrei? Wann ist da Schifffahrt möglich?
00:23:17.510 --> 00:23:23.330
Da wird man sehen, dass das von Jahr zu
Jahr ein längerer Zeitraum ist. Es gibt,
00:23:23.330 --> 00:23:28.940
was gibt's denn hier, Überlebensfähigkeit
einer bestimmten Mückenart in Europa.
00:23:29.600 --> 00:23:33.920
Zukünftig. Der Einmarsch von
Tropenkrankheiten zum Beispiel über diese
00:23:33.920 --> 00:23:37.970
Mücke, wie wird sich das entwickeln? Aber
ich bin ja beim Klima, also schauen wir
00:23:37.970 --> 00:23:49.860
uns mal den ERA5 Explorer an! Der
präsentiert uns zuerst eine Karte bzw. ich
00:23:49.860 --> 00:23:54.360
klicke das, was ich schon geladen habe.
Man erhält also so eine Karte. Das ist die
00:23:54.360 --> 00:23:58.050
Weltkarte, man kann darin zoomen, sich
einen Ort suchen, für den man jetzt die
00:23:58.050 --> 00:24:02.850
gesamten Klimadaten der vergangenen 40
Jahre anzeigen möchte. Dann bekommt man
00:24:02.850 --> 00:24:11.280
hier rechts so das Ergebnis gezeigt. Der
erste Plot zeigt dann quasi für die 40
00:24:11.280 --> 00:24:15.120
Jahre, für jeden Monat, die
Durchschnittstemperatur, die maximalen
00:24:15.120 --> 00:24:20.130
minimalen Tageswerte. Wenn man also
irgendwo in den Urlaub fährt, zur Arbeit
00:24:20.130 --> 00:24:25.020
fährt, nicht weiß, wie ist dort das Wetter
im März, kann man sich das hier einmal
00:24:25.020 --> 00:24:30.480
quasi direkt visualisieren lassen. Gut,
Warming Stripes, da haben wir drüber
00:24:30.480 --> 00:24:34.290
gesprochen. Aber wie ist das denn, die
langfristige Entwicklung an so einem Ort?
00:24:34.290 --> 00:24:41.130
Das hier ist jetzt geklickt ungefähr
Leipzig. Diese Darstellung zeigt jetzt die
00:24:41.130 --> 00:24:45.210
gesamte Zeitreihe und glättet das mit
Fünf-Jahres-Mittelwerten, und dargestellt
00:24:45.210 --> 00:24:49.650
werden Sommertage. Das sind Tage mit einer
maximalen Temperatur über 25 Grad,
00:24:49.650 --> 00:24:56.580
Frosttage, das sind Tage mit einer
Minimaltemperatur unter null Grad, und
00:24:56.580 --> 00:25:01.860
tropische Nächte, das sind Nächte, in
denen es mindestens 20 Grad als
00:25:01.860 --> 00:25:06.750
Minimaltemperatur hat. Und da jetzt die
Entwicklung der vergangenen 40 Jahre,
00:25:06.750 --> 00:25:12.210
sieht man halt jetzt für diesen geklickten
Ort. Anstieg der Sommertage also
00:25:12.210 --> 00:25:18.600
Durchschnittstemperatur über 25 Grad,
Niedergang der Frostnächte. Aber
00:25:18.600 --> 00:25:22.530
interessant, auch wenn es nur ein kleiner
Prozentsatz ist, ist eigentlich auch: die
00:25:22.530 --> 00:25:28.110
tropischen Nächte, in denen es nicht
kälter wird als 20 Grad, ist halt auch in
00:25:28.110 --> 00:25:34.710
der Zunahme. Also das waren von diesem
Climate Data Store von dem ERA5-Modell so
00:25:34.710 --> 00:25:38.940
verschiedene Anwendungsfälle. Für das, was
man selber programmieren kann, habe ich
00:25:38.940 --> 00:25:43.530
wie gesagt Beispielscripte oder wenn man
sich nur ein bisschen umschauen möchte,
00:25:43.530 --> 00:25:50.970
gibt es halt diese vorbereiteten
Applikationen. Für den Fall, dass die Demo
00:25:50.970 --> 00:25:57.000
nicht funktioniert.. Das letzte ist ein
Dienst der NASA, der in erster Linie die
00:25:57.000 --> 00:26:03.510
verschiedenen Satellitenmissionen der NASA
und zum Teil auch der ESA darstellt. Das
00:26:03.510 --> 00:26:09.810
nennt sich Nasa EOSDIS Earth Observing
System Data Information System. Wer früher
00:26:09.810 --> 00:26:13.350
schon mal mit NASA Daten gearbeitet hat,
dem wird das vor vier Monaten aufgefallen
00:26:13.350 --> 00:26:16.410
sein, dass die Daten nicht mehr einfach
zum Klicken und Runterladen sind. Man
00:26:16.410 --> 00:26:23.250
braucht jetzt diesen EarthData UserID, um
zu seinen früheren Datenarchiven zu
00:26:23.250 --> 00:26:29.550
kommen. Das Visualisierungstool ist
Worldview. Das kann in GIS-Systeme
00:26:29.550 --> 00:26:34.710
exportieren, die man hat. Man kann den
SourceCode runterladen und eine Instanz
00:26:34.710 --> 00:26:39.420
bei sich selbst laufen lassen, die die
Daten von den NASA Datendiensten heraus
00:26:39.420 --> 00:26:49.260
abgreift. Wenn wir uns das mal anschauen,
wird man auch wieder mit bereits
00:26:49.260 --> 00:26:53.940
aufbereiteten thematischen Präsentationen
begrüßt, die einem eigentlich
00:26:53.940 --> 00:26:57.480
hauptsächlich die Fähigkeiten dieses
Visualisierungsdienstes zeigen. Man sieht
00:26:57.480 --> 00:27:00.600
im Hintergrund das aktuelle
Satellitenbild. Man kann in der linken
00:27:00.600 --> 00:27:05.610
Spalte verschiedene Layer auswählen, was
man dargestellt haben möchte, das sind so
00:27:05.610 --> 00:27:10.050
ungefähr 900, geben die an. Aus
Zeitgründen schauen wir uns nur mal an,
00:27:10.050 --> 00:27:18.180
sowas wie: Feuer in Kalifornien und Teilen
Kanadas. Das ist einfach nur das
00:27:18.180 --> 00:27:22.410
Satellitenbild, so gut, man kann es auch
rechts in der Beschreibung lesen. Man
00:27:22.410 --> 00:27:26.340
sieht schon so in dem Bild, das da
irgendwie so Rauch rüberzieht. Jetzt wird
00:27:26.340 --> 00:27:32.850
das mit verschiedenen Satellitenmissionen
kombiniert. Jeder rote Punkt ist durch die
00:27:32.850 --> 00:27:39.510
Satellitenmission, durch das Moderate
Resolution Imaging Spectroradiometer
00:27:39.510 --> 00:27:47.340
(MODIS) identifizierte Feuer schon
deutlicher zu erkennen. Den Rest kann man
00:27:47.340 --> 00:27:52.770
sich auch selber anschauen. Und eigentlich
entscheidend ist: Man kann sich hier auch
00:27:52.770 --> 00:27:56.610
durch die Zeit dieser
Satellitenbeobachtungen quasi zeitlich
00:27:56.610 --> 00:28:01.170
zurück bewegen, inklusive das Erstellen
von Animationen, also einen Satelliten-
00:28:01.170 --> 00:28:04.380
Film einer bestimmten Größe, für die man
sich interessiert, sei es
00:28:04.380 --> 00:28:11.070
Meerestemperatur, das jetzt Wildfeuer,
verschiedene Gaskonzentrationen in der
00:28:11.070 --> 00:28:17.940
Atmosphäre, Aerosole, Rauch, Schadstoffe.
Da kann man gerne wahrscheinlich ein paar
00:28:17.940 --> 00:28:21.660
Tage mit verbringen. Die Daten hier im
Hintergrund sind alle frei
00:28:21.660 --> 00:28:26.010
herunterzuladen. Man muss sich allerdings
auch hier für den Account registrieren,
00:28:26.010 --> 00:28:32.490
was aber zumindest in meinem Test keine
Probleme gegeben hat. Abschließend kann
00:28:32.490 --> 00:28:38.310
man sagen, es gibt einen reichen
Datenschatz, den man zu diesem Thema
00:28:38.310 --> 00:28:43.770
Wetter und Klimadaten nutzen kann, der
auch explizit für den öffentlichen
00:28:43.770 --> 00:28:48.510
Nutzer/Nutzerinnen verfügbar ist. Die
Einstiegshürden sind relativ gering. Wie
00:28:48.510 --> 00:28:53.580
gesagt, wir beginnen mit FTP-Server und
ASCII-Dateien. Die Einstiegshürde ist ja
00:28:53.580 --> 00:28:57.210
die Darstellung und dann, wenn man
bestimmte Analysen machen möchte, wie das
00:28:57.210 --> 00:29:02.610
funktioniert. Aber auch wenn man nicht
programmieren möchte, habe ich zumindest
00:29:03.300 --> 00:29:08.850
eine Handvoll Tools gezeigt, wo teilweise
thematisch bereits aufbereitete Themen
00:29:08.850 --> 00:29:16.860
sind, die durchaus von Interesse sein
können. Oder die einem zeigen, was letzten
00:29:16.860 --> 00:29:21.180
Endes alles möglich ist. Die Antwort auf
die Frage war jetzt früher mehr Schnee?
00:29:21.180 --> 00:29:28.140
Die kann sich hoffentlich jetzt jeder
selber suchen. Die Ressourcen dafür sind
00:29:28.140 --> 00:29:33.000
im Fahrplan. Auf GitHub gibts die passenden
Beispiel-Skripte dazu bei der Suche nach
00:29:33.000 --> 00:29:39.000
36c3_Klima, oder man kann mich hier
ansprechen, sei es per DECT oder über die
00:29:39.000 --> 00:29:44.250
Mailadresse im Fahrplan. Da möchte ich
mich für die Aufmerksamkeit und das
00:29:44.250 --> 00:29:47.860
Interesse bedanken und nutzt mehr
öffentliche Daten. Dankeschön.
00:29:47.860 --> 00:29:53.100
Applaus
00:29:53.100 --> 00:30:04.870
Herald: So kommen wir zum Fragenteil Wer
von euch hat Fragen? Hände hoch und ran an
00:30:04.870 --> 00:30:13.180
die Mikrofone. Keine Fragen aus dem
Internet? Das Mikrofon Nummer neun, bitte.
00:30:13.180 --> 00:30:18.490
M9: Bei Folie zwölf haste ja so
Deutschland mit ner Kilometer mal
00:30:18.490 --> 00:30:23.170
Kilometer Auflösung gehabt. Da war ganz am
Anfang bei 1800 irgendwas rum so ein roter
00:30:23.170 --> 00:30:25.930
Punkt so in Höhe NRW. Weißt du, was das
war?
00:30:25.930 --> 00:30:30.700
Manuel: Nee, kann ich jetzt so nicht genau
sagen. Also diese Daten sind interpoliert
00:30:30.700 --> 00:30:36.460
aus den Stationsbeobachtungen oder wie der
deutsche Wetterdienst zu der Zeit geheißen
00:30:36.460 --> 00:30:42.310
hat plus weiterer Dienste, die die
gleichen Qualitäten bieten. In der
00:30:42.310 --> 00:30:47.710
Beschreibung des Produktes auf dem Server
findet man weitere Informationen zu den
00:30:47.710 --> 00:30:52.900
relevanten Literatur Quellen.
Herald: Mikrofon Nummer drei, bitte!
00:30:52.900 --> 00:30:57.970
M3: Vielen Dank für den Talk und vielen Dank
für die ganzen coolen Quellen. Ich habe
00:30:57.970 --> 00:31:01.900
tatsächlich eine Frage zu eher deinem
Gebiet, und zwar relativ anfangs. In den
00:31:01.900 --> 00:31:05.710
Folien hattest du mal argumentiert oder
gesagt, dass es auch Effekte der
00:31:05.710 --> 00:31:14.470
Atmosphäre gibt, die die Erdbeschleunigung
verringern, nein Schmarrn, verstärken. Die
00:31:14.470 --> 00:31:17.860
Skala ging in beide Richtungen, sowohl ins
Positive als auch Negative. Woher kommt
00:31:17.860 --> 00:31:21.550
das?
Manuel: Also das ist der... Also da wir die
00:31:21.550 --> 00:31:25.810
Atmosphäre nicht entfernen können oder
sollten, machen wir unsere Berechnungen
00:31:25.810 --> 00:31:30.430
bezogen auf eine zeitlich nicht variable
Atmosphäre, also Normalatmosphäre. Das ist
00:31:30.430 --> 00:31:35.290
so Normaldruck auf Meeresspiegelniveau,
1013 hPa, und da kann man sich mit Formeln
00:31:35.290 --> 00:31:39.040
herrechnen, in welcher Höhe meiner Station
welcher Luftdruck herrschen sollte. Der
00:31:39.040 --> 00:31:42.700
normale Vorgang ist eigentlich, ich messe
meinen lokalen Luftdruck, mal angenommen
00:31:42.700 --> 00:31:48.880
am Meeresspiegel, ich messe 1020. Dann hab
ich also sieben hPa Differenz zu dem
00:31:48.880 --> 00:31:53.930
Referenzdruck, sieben Hektopascal mal drei
Nanometer pro Sekunde-Quadat, sind 21
00:31:53.930 --> 00:32:00.500
nm/s2. Das ist die Attraktionswirkung, die
die Luftmasse selber hat.
00:32:00.500 --> 00:32:05.600
Luft wiegt ja auch was. Und der Effekt
die Masse der Luft drückt auf die
00:32:05.600 --> 00:32:09.320
Erdoberfläche, und die Erdoberfläche
deformiert sich je nach Masse. Also ich
00:32:09.320 --> 00:32:13.790
habe ein Hochdruckgebiet, dann deformiert
sich die Erdmasse stärker. Ich habe ein
00:32:13.790 --> 00:32:18.230
Tiefdruckgebiet, dann wird sie sich wieder
leicht ausdellen. Und das ist der Effekt
00:32:18.230 --> 00:32:22.970
der Messungen, der dann meine
Schweremessung um in diesem Fall 21
00:32:22.970 --> 00:32:28.295
Nanometer pro Sekunde Quadrat beeinflusst.
Das ist natürlich, wie gesagt, so ein
00:32:28.295 --> 00:32:34.160
Daumenwert. Mit den Methoden jetzt über
die Atmosphäre hat man dann eine etwas
00:32:34.160 --> 00:32:37.970
bessere Korrektur. Das heißt, wenn ich
weiß, dass irgendwo ein Signal durch einen
00:32:37.970 --> 00:32:45.110
nahegelegenen, sagen wir ein Meer, durch
einen See oder ein Meeresteil, durch
00:32:45.110 --> 00:32:48.560
Küste, dann habe ich eine bessere
Korrelation. Wenn ich jetzt meine Methode
00:32:48.560 --> 00:32:52.970
benutze mit den Pegeldaten, weil
Meerwasser ist auch mehr Schwere oder
00:32:52.970 --> 00:32:56.990
weniger Wasser weniger Schwere, als wenn
ich jetzt diesen Daumenwert benutze.
00:32:56.990 --> 00:33:03.230
Herald: Kannst du diese Geschwindigkeits
Angabe nochmal irgendwie für uns fassbares
00:33:03.230 --> 00:33:07.040
Mass schicken? So eine Viertelsekunde pro
Jahr oder sowas?
00:33:07.040 --> 00:33:11.810
Manuel: Welche Geschwindigkeit?
Herald: Wie sehr die Erde verlangsamt
00:33:11.810 --> 00:33:14.390
wird?
Manuel: Also das hat jetzt nichts direkt
00:33:14.390 --> 00:33:20.790
mit Erdrotation zu tun. Das geht jetzt bei
mir wirklich nur darum, das kleine g, die
00:33:20.790 --> 00:33:25.730
9,81m/s2, wie ändert sich das durch die
Masse der Atmosphäre, durch den
00:33:25.730 --> 00:33:30.740
Wassergehalt und Ähnliches. Tatsächlich
hat natürlich die je nachdem, wie die
00:33:30.740 --> 00:33:34.850
Atmosphäre auf die Erde verteilt hat das
auch einen Effekt auf die Erdrotation, so
00:33:34.850 --> 00:33:39.890
Sommer, Winter. Also wo ist wieviel
Atmosphärenmasse gerade, Nord-,
00:33:39.890 --> 00:33:44.180
Südhalbkugel, da reden wir aber um
Millisekunden also die tägliche
00:33:44.180 --> 00:33:49.130
Erdrotation variiert im Millisekunden-
Bereich je nach Massenverteilung der Erde.
00:33:49.130 --> 00:33:54.380
Herald: Mikro Nummer 2, bitte.
M2: Von mir auch herzlichen Dank für
00:33:54.380 --> 00:33:58.910
den Zugang. Du hast gesagt, dass das
Downloaden der Daten zum Teil sehr lange
00:33:58.910 --> 00:34:05.000
dauert. Liegt es jetzt an der Menge, oder
dass die auf Ihren Servern lokal die Daten
00:34:05.000 --> 00:34:08.750
erst zusammenstellen müssen?
Manuel: Ja, letzteres also, je nachdem,
00:34:08.750 --> 00:34:12.870
wie groß die Datenmenge ist, die man haben
möchte. Die Daten werden dann für einen
00:34:12.870 --> 00:34:17.670
von den Datenservern zusammengesucht, und
dann lädt man das runter. Also man
00:34:17.670 --> 00:34:22.770
verbringt erst eine gewisse Zeit, quasi in
der Warteschlange. Das können dann so 4-5
00:34:22.770 --> 00:34:25.440
Stunden sein, und dann dauert das ne
knappe Stunde, bis die Daten gesammelt
00:34:25.440 --> 00:34:29.430
sind und dann je nach Internetverbindung
halt. Wenn man jetzt so ein 10 Gigabyte
00:34:29.430 --> 00:34:34.500
Datensatz angefordert hat, das ist so ein
Monat Europa, drei verschiedene
00:34:34.500 --> 00:34:38.370
Klimavariablen, die gesamte Höhe der
Atmosphäre. Das ist das, was ich so
00:34:38.370 --> 00:34:42.990
brauche. Das sind so 10 Gigabyte. Aber man
muss den Rechner nicht zwischendurch
00:34:42.990 --> 00:34:46.290
laufen lassen. Wenn man das Skript einfach
am nächsten Morgen nochmal startet, dann
00:34:46.290 --> 00:34:48.870
sieht das der Server. Aha, der hat da
schon nach gefragt. Die Daten stehen
00:34:48.870 --> 00:34:53.370
bereit, und sie werden runtergeladen. Aber
wie gesagt, der Dienst setzt pro Tag 30,
00:34:53.370 --> 00:34:56.160
40 Terrabyte um. Man stellt sich halt
hinten an.
00:34:56.160 --> 00:35:05.340
Herald: Mikrofon Nummer 1 bitte. M1:Noch eine
Frage zum Schwerenetz. Wofür braucht man
00:35:05.340 --> 00:35:08.340
denn die Daten, die jetzt in der 8. oder
9. Nachkommastelle gemessen werden?
00:35:08.340 --> 00:35:14.910
Manuel: Meine Arbeit beschäftigt sich mit
der Entwicklung neuartiger Sensoren, also
00:35:14.910 --> 00:35:20.040
präziser Gravimeter. Wenn mir jetzt einer
sagen möchte, ich habe das präzisere
00:35:20.040 --> 00:35:22.350
Gerät, und dann schaue ich in die
Datenbank. Und da ist jetzt noch irgendwie
00:35:22.350 --> 00:35:28.440
ein komischer Bogen. Dann sage ich dem "Da
ist ein Bogen in deinen Daten. Du bist
00:35:28.440 --> 00:35:32.820
doch genauer." Also muss ich ein möglichst
genaues Modell der tatsächlichen, zeitlich
00:35:32.820 --> 00:35:38.100
variabel Schwereänderung haben. Insgesamt
ist das interessant für alles, was man
00:35:38.100 --> 00:35:42.600
sonst direkt nicht messen kann, aber Masse
ist. Grundwasser ist ein weit verbreitetes
00:35:42.600 --> 00:35:45.840
Anwendungsgebiet. Man kann nicht
überall..., gut in Deutschland ist ein
00:35:45.840 --> 00:35:46.680
weit verbreitetes Netz an
Grundwasserbohrungen und
00:35:46.680 --> 00:35:55.290
Grundwasserpegeln, wo die zuständigen
Landesämter diese Daten erfassen. Wenn man
00:35:55.290 --> 00:35:59.370
das Glück nicht hat, dann ist Gravimetrie
eine Möglichkeit zu überprüfen, wie
00:35:59.370 --> 00:36:03.630
verhält sich das Grundwasser? Wir hatten
ein großes Regenereignis. Bleibt das
00:36:03.630 --> 00:36:09.090
Grundwasser vor Ort oder fließt das ab?
Das wäre eine Möglichkeit, mit Gravimetrie
00:36:09.090 --> 00:36:16.200
festzustellen. Und auch hier müssen wir
alles korrigieren bis auf diesen
00:36:16.200 --> 00:36:18.870
Grundwassereffekt. Auch da braucht man
dann genaue Atmosphärenmodelle.
00:36:18.870 --> 00:36:22.660
M1: Hätte ich noch eine Anschlussfrage?
Gibt es für diese Grundwasserwerte auch
00:36:22.660 --> 00:36:27.850
öffentliche Daten?
Manuel: In der Regel ja, die muss man
00:36:27.850 --> 00:36:31.465
allerdings... Da gibt es jetzt keinen so
Verteiler, keine Seite, auf den man
00:36:31.465 --> 00:36:35.920
klicken kann. Das ist relativ
unterschiedlich von Bundesland zu
00:36:35.920 --> 00:36:41.830
Bundesland. In der Regel hat die jetzt...
ich komme aus Hannover. Da gibt es in der
00:36:41.830 --> 00:36:46.210
Stadtverwaltung eine Abteilung, wo dann
das Untermenü ist Grundwasser, und da kann
00:36:46.210 --> 00:36:50.710
man persönlich anfragen. Da bekommt man
das frei, wenn man so
00:36:50.710 --> 00:36:53.260
Wissenschaftsforschung macht, oder ich
weiß nicht, ob man das alles bezahlen
00:36:53.260 --> 00:36:58.510
muss, kann ich jetzt leider nicht genau
sagen. Aber es ist Aufgabe der Stadt, der
00:36:58.510 --> 00:37:02.410
Kommune, in der Regel.
Herald: Mikrofon Nummer zwei, bitte!
00:37:02.410 --> 00:37:07.360
M2: Das sind ja alles Klimamodelldaten
also nicht aktuell gemessen, da fliegt ja
00:37:07.360 --> 00:37:11.680
keiner in zwei Kilometer und misst das.
Wann werden die gerechnet? Werden die
00:37:11.680 --> 00:37:14.860
aktuell gerechnet? Werden die hinterher
gerechnet? Werden die vorher gerechnet?
00:37:14.860 --> 00:37:21.550
Manuel: Also das ERA5, das ist jetzt quasi
immer fünf Tage zurück. Es wird das Modell
00:37:21.550 --> 00:37:25.210
gerechnet, mit den Daten, die jetzt gerade
anfallen. Bis vor kurzem gab es eine
00:37:25.210 --> 00:37:29.200
Verzögerung von drei Monaten, und man muss
auch jetzt noch damit rechnen, dass quasi
00:37:29.200 --> 00:37:33.670
wenn ich jetzt heute Daten nehme, die für
vor zwei Wochen sind, dass sich diese
00:37:33.670 --> 00:37:36.895
Daten noch leicht ändern können, weil halt
die jetzt gerade gemessenen Daten noch
00:37:36.895 --> 00:37:40.990
einfließen können in das Modell. Aber man
hat so eine Verzögerung im Moment von
00:37:40.990 --> 00:37:46.900
fünf Tagen, die, wie das erstellt
wird, so ein Modell ist, wie gesagt, am
00:37:46.900 --> 00:37:50.980
Tag eins im Talk Climate Modeling ist das
enthalten gewesen.
00:37:50.980 --> 00:37:57.670
Herald: Mikrofon Nummer eins, bitte.
M1: Wenn die Daten berechnet werden,
00:37:57.670 --> 00:38:02.440
heißt das, das wird auch nachträglich
wieder langfristig in die Vergangenheit
00:38:02.440 --> 00:38:05.980
zurück korrigiert, wenn man bessere
Modelle hat?
00:38:05.980 --> 00:38:12.940
Manuel: Die machen regelmäßige, ja
regelmäßig, alle zehn Jahre ungefähr kommt
00:38:12.940 --> 00:38:17.110
eine neue Version dieses Modells heraus,
das ERA-Interim der Vorgänger, das war vor
00:38:17.110 --> 00:38:22.480
zehn Jahren. Und die halten beide Modelle
vor. Ich kann jetzt hingehen und sagen,
00:38:22.480 --> 00:38:27.880
ich nehme einen Zeitpunkt aus den 80er-
Jahren und vergleiche beide Klimamodelle.
00:38:27.880 --> 00:38:34.610
Was kommt da raus? Gibt's da Diskrepanzen?
Wie das genau mit der Erstellung geht,
00:38:34.610 --> 00:38:37.610
kann ich jetzt so nicht sagen. Aber ich
habe die Möglichkeit, auch wenn ich meine
00:38:37.610 --> 00:38:40.970
Arbeit mit der einer Kollegin von vor zehn
Jahren vergleichen will. Ich kann mir
00:38:40.970 --> 00:38:46.100
immer noch das Klimamodell von damals
laden und mit meinen eigenen Methoden
00:38:46.100 --> 00:38:51.590
vergleichen. Das ist bei diesem ECMWF
eigentlich ein großer Vorteil, dass alle
00:38:51.590 --> 00:38:56.720
Modelle relativ zeitlang noch weiter
gepflegt werden und parallel verfügbar
00:38:56.720 --> 00:39:02.120
sind für gleiche Zeiträume.
Herald: Als letzte Frage Mikrofon Nummer
00:39:02.120 --> 00:39:06.800
Mikrofon 5:
Ja, hallo. Ich wollte fragen, ob
00:39:06.800 --> 00:39:12.770
Europa der Vorreiter ist mit der
Bereitstellung der Daten oder weltweit
00:39:12.770 --> 00:39:21.050
wirklich die Daten gut, also wirklich
öffentlich gemacht werden und dass jeder
00:39:21.050 --> 00:39:25.910
die gleichberechtigt benutzen kann?
Manuel: Das kann ich so nicht beantworten.
00:39:25.910 --> 00:39:29.450
Ich bin mir ziemlich sicher, dass das
andere meteorologische Anstalten gibt, die
00:39:29.450 --> 00:39:34.130
wie der Deutsche Wetterdienst auch die
Daten so frei zur Verfügung stellen bzw.
00:39:34.130 --> 00:39:39.410
dieses Klimamodell wie das ERA5 auch
vergleichsweise woanders bereitgestellt
00:39:39.410 --> 00:39:46.550
wird. Für die amerikanische Version würde
ich auf diesem von mir zuletzt gezeigten
00:39:46.550 --> 00:39:51.920
Data Dienst tippen, dass es da enthalten
ist. Ganz genau wie gesagt, kann ich das
00:39:51.920 --> 00:39:55.220
so nicht sagen. Das deutsche Wetter. Der
Deutsche Wetterdienst hat eigene
00:39:55.220 --> 00:39:59.720
Klimamodelle, wo ich mir auch nicht sicher
bin, ob die frei zugänglich sind. Der
00:39:59.720 --> 00:40:03.890
Grund, warum damals dieses ECMWF
aufgenommen wurde, war genau, weil ich das
00:40:03.890 --> 00:40:09.560
und auch meine Kollegin vor mir so direkt
nutzen konnte. Also, wenn man sich da
00:40:09.560 --> 00:40:13.700
klickt, da steht auch explizit nicht nur
Forschung, Wissenschaft, Commercial da, da
00:40:13.700 --> 00:40:19.970
steht explizit auch public interest, also
jeder Bürger, Bürgerin, sich da bedienen
00:40:19.970 --> 00:40:24.200
kann und soll. Die Frage ist natürlich,
wenn ich jetzt ein kommerzielles Produkt
00:40:24.200 --> 00:40:27.800
daraus mache. Da müsste man persönlich
nochmal nachlesen, wie die Einschränkungen
00:40:27.800 --> 00:40:30.560
sind.
Herald: Vielen Dank für diesen sehr
00:40:30.560 --> 00:40:33.569
interessanten Talk einen großen Applaus.
Manuel: Ja, vielen Dank für die
00:40:33.569 --> 00:40:34.932
Aufmerksamkeit.
00:40:34.932 --> 00:40:37.599
Applaus
00:40:37.599 --> 00:40:59.959
36c3 Abspannmusik
00:40:59.959 --> 00:41:03.820
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