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* 484 00:40:59,959 --> 00:41:03,820 Untertitel erstellt von c3subtitles.de im Jahr 2020. Mach mit und hilf uns!