Digital tvilling ska hjälpa städer att möta extremväder

– En så kallad digital tvilling gör det möjligt att blicka in i framtiden för ett lokalt område och inte bara för en hel region, säger Fuxing Wang, forskare och projektledare vid SMHI.

– Den hjälper de som arbetar med att planera städer och fatta beslut att utforska ”tänk om”-scenarier så att de kan förbereda sig innan extremvädret slår till.

Ett virtuellt urbant klimat

Projektet kommer att utveckla en digital tvilling av urbana klimatsystem, som kombinerar en regional klimatmodell med avancerad maskininlärning och ett interaktivt visualiseringsgränssnitt. Det gör det möjligt att göra simuleringar på hektometerskala (100 meter) och fångar detaljer i hur bebyggelse, träd och vägar påverkar extrema väderhändelser. Man kommer kunna interagera med modellen, justera lokala parametrar och testa olika framtidsscenarier.

– Det är ett nytt sätt att koppla samman klimatforskning med praktiskt beslutsfattande. Städer kan testa lösningar i den digitala världen innan de genomför dem i verkligheten, förklarar Fuxing Wang.

Extremväder håller på att bli det nya normala

I takt med att klimatet blir varmare upplever regioner från norra Europa till södra Afrika redan extrema väderhändelser. Återkommande värmeböljor, intensiv nederbörd och svåra översvämningar blir allt vanligare - och allt mer skadliga.

Göteborg är särskilt sårbart för skyfall, översvämningar från vattendrag och stigande havsnivåer. Medan Kapstaden hotas av kraftiga stormar, värmeböljor, vattenbrist och ökad risk för skogsbränder.

– Det här är typer av extremväder som vi tidigare betraktade som ovanliga, men som kommer att inträffa allt oftare. Städer behöver detaljerad kunskap för att kunna planera i tid och där fyller vårt projekt en viktig roll, säger Fuxing Wang.

Så kan städer använda den digitala tvillingen

Verktyget utvecklas i nära samarbete med Göteborgsregionen och Kapstaden, för att säkerställa att det svarar mot verkliga behov. De kommer bland annat att kunna:

• Testa hur olika stadsutformningar påverkar risker kopplade till översvämning och värme
• Bedöma när och med vilken sannolikhet extrema händelser av en viss intensitet kan inträffa
• Utforska strategier för grön infrastruktur, dagvattenhantering, värmeanpassning och krishantering
  

– Vi vill ge städerna trygghet att våga agera tidigt. Med den digitala tvillingen kan de se konsekvenserna av olika val innan de fattar beslut, säger Fuxing Wang.

Hur städer själva påverkar extremväder

UrbExt DT kommer också att undersöka hur urbanisering i sig påverkar extrema väderhändelser. Till exempel samspelet mellan urbana värmeöar och värmeböljor, eller hur stadsmiljöer påverkar extrem nederbörd. Dessa återkopplingar är ännu inte fullt ut förstådda, trots att de har stor betydelse för lokala klimatrisker.

Projektets högupplösta klimatsimuleringar ger nya möjligheter att besvara dessa frågor och bidra till mer hållbar och genomtänkt stadsutveckling.

Nyttan för människor i vardagen

Den digitala tvillingen kan låta avancerad, men nyttan kan på sikt märkas i människors vardag genom exempelvis:

• Minskad risk för översvämningar i bostäder och stadsdelar
• Svalare och mer användbara offentliga miljöer under värmeböljor
• Mer robust el- och vattenförsörjning
• Snabbare och mer träffsäkra insatser vid extrema väderhändelser
• Stadsplanering som förebygger risker istället för att reagera på kriser

– I slutändan handlar det om tryggare och mer motståndskraftiga städer för dem som bor där, betonar Fuxing Wang.

Utvecklat för global användning

Även om projektet fokuserar på Sverige och Afrika är metoden utformad för att kunna användas globalt, från mindre städer till megastäder.

– De verktyg vi utvecklar här kan anpassas till andra platser. Urban sårbarhet är en global utmaning, och vi vill att vårt arbete ska bidra till globala lösningar, avslutar Fuxing Wang.