Gewusst wie: Urban Wetter überwachen... Mit Ihrem Smartphone

(ISNS) – Smartphones lassen Sie uns senden, Spiele spielen und Videos ansehen Katze jederzeit Zeit oder platzieren. Jetzt diese ausgefeilte Instrumente sich, ein weiteres Kunststück rühmen können: urban Temperaturmessung.

Überwachung der Temperaturen in den Städten ist besonders wichtig wegen der sogenannten städtischen Wärmeinsel-Effekt. Einfach ausgedrückt: eine Stadt tendenziell wärmer als seine Umgebung. Diese Temperatur-Erhöhung stammt aus einer Reihe von Faktoren, einschließlich die Wärme absorbierenden Materialien in Städten wie Zement, Asphalt und Gebäuden.

Diese zusätzliche Wärme bedeutet, dass die Städter, die etwa 80 Prozent der US-Bevölkerung ausmachen, mehr Strom verwenden müssen, um kühl zu bleiben, während leiden Beschwerden und Gesundheitsrisiken. Der Effekt verstärkt auch Hitzewellen, die viele Todesfälle, besonders unter den jungen und älteren Menschen verursachen kann.

Doch die Weltbevölkerung nimmt weiterhin zu urbanisieren – ab 2007, die meisten Menschen leben in Städten. Gebäude-Städte, die die städtischen Wärmeinsel-Effekt Mittel weiterführende Informationen wie bestehende Städte widerstehen erwärmen. Bleiben bestimmte Stadtteile kühler als andere? Wie ändert sich die Temperatur im Laufe des Tages?

Zur Beantwortung dieser Fragen, Wissenschaftler müssen Sensoren verteilt im gesamten Stadtgebiet, in der Lage, Informationen in Echtzeit zu erfassen. Das schließt meteorologischen Beobachtungsstationen, die an einem Ort sitzen, und Satelliten, die Daten nur in festgelegten Zeitabständen zu sammeln. Auch eine städtische Bereitstellung von Thermometern kann Vandalismus zum Opfer fallen.

Verwenden Sie stattdessen warum nicht das allgegenwärtige Smartphone? "Es ist eine sehr innovative Möglichkeit, in städtischen Gebieten zu suchen", sagte Matei Georgescu, wer die ökologische Auswirkungen der Verstädterung an der Arizona State University in Tempe erforscht. Er war nicht mit dieser Studie beteiligt.

Sensoren verfolgen der Smartphones Batterietemperaturen, die ihrer Umgebung widerspiegeln. Die Akkutemperatur ist natürlich auch betroffen, wenn eine Telefon ist stark genutzt oder in einer Tasche gehalten. Aber wenn die Daten von Hunderttausenden von Handys kombiniert werden, bilden diese Quellen ein konstantes Geräusch-Signal, das gemessen und beseitigt werden kann.

"Das wichtigste ist, dass Sie genügend Nutzer haben, so dass wenn Sie über diesen Pool von Benutzern Durchschnitt, Sie eine auch auslesen bekommen, anstatt durch einen Kerl, der gerade sein Handy viel nutzt und Erwärmung der Batterie beeinflußt werden", erklärt James Robinson, Co-Autor des Papiers und der Co-Gründer und Chief Technology Officer von OpenSignal.

OpenSignal ist eine Anwendung, die sammelt Smartphone Daten erfahren Sie die Faktoren, die Signalstärke zu schwächen. Eine Quelle dieser Daten ist zumindest in Android Systemen, die Batterie.

Nach Robinson begannen"wir mit die Temperatur-Daten zu analysieren. Die stärkste Korrelation fanden wir war zwischen der Batterietemperatur und die Lufttemperatur des Standortes, die Lesung an diesem Tag aufgenommen wurde."

Der geschätzte million Batterie Temperatur Lesungen sammelt OpenSignal jeden Tag, das Team konzentrierte sich auf Handys in acht Städten auf der ganzen Welt. Die durchschnittliche Temperatur in einer Stadt mit der Außenlufttemperatur variiert, aber neigt dazu, ein wenig wärmer. Um von der Batterie zur Umgebungstemperatur zu übersetzen, schrieb OpenSignal einen Algorithmus im Zusammenhang mit den beiden.

Dann Mitarbeiter an der Universität Wageningen in den Niederlanden und dem Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, verfeinert den Algorithmus und verwandelte sie in eine Wärmeübertragungsmodell, die Faktoren erklären, die Batterietemperatur, wie das Telefon Isolierung des Besitzers Körpertemperatur und natürlich die Außentemperatur zu beeinflussen.

Das Modell, das in Geophysical Research Lettersveröffentlicht wurde, übersetzt die Lufttemperatur genau Batterietemperatur. Wenn die Forscher in Akku-Temperatur-Daten und das Modell fragte geben ihnen die Lufttemperatur in den meisten Städten wie Los Angeles, ging es nur um etwa ein Grad Celsius.

Das Modell Fahrpreis nicht so gut, jedoch mit den Daten aus Moskau und Paris. Um diese Fehler zu beheben, vermuten die Forscher, dass sie möglicherweise Jahreszeiten berücksichtigt werden müssen. Zum Beispiel in den Wintermonaten verbringen Menschen mehr Zeit drinnen, als sie während der lauen Tage des Sommers zu tun. Diese Änderung im Verhalten könnte die Ergebnisse verzerren.

Auch mit seiner Ungenauigkeiten kann das Modell noch städtischen Wärmeinsel Forscher wie Georgescu helfen. Er sieht, dass das Smartphone der Lufttemperatur als Ergänzung zu anderen Datenquellen, z. B. Satelliten schätzt. "Sat-Überführungen nicht jede Minute auftreten", erklärte er. "Mit Smartphones haben Sie im wesentlichen Informationen in Echtzeit."

Auf der anderen Seite will Georgescu ASU Kollege David Hondula, der nicht an dieser Studie beteiligt war, Smartphones verwenden, um die Wärmebelastung des einzelnen zu verfolgen. "Wenn Ihr Handy Ihre Wetterbedingungen verfolgen ist, könnten Sie eine personalisierte Benachrichtigung, dass Sie übermäßigen Hitze erlebt haben, wie Sie durch Ihren Alltag, umgezogen haben", sagte Hondula. Wenn ihre Hitzeeinwirkung informiert, können Menschen ergreifen, um ihre Gesundheit zu schützen und reduzieren damit hitzebedingte Sterblichkeit.

Hondulas Worten: "Es gibt sicherlich das Potenzial für viele wichtige Fragen beantwortet werden, wenn jeder mit einem potenziellen Umwelt-Monitor in der Tasche herumlaufen ist."

Diese Geschichte wurde von innen Wissenschaft-News-Service bereitgestellt. Sophie Bushwick ist ein freier Wissenschaftsjournalist mit Sitz in New York City. Ihre Arbeiten erschienen in zahlreichen Print- und Online-Outlets. Sie twittert auf @sophiebushwick.