Evaluating Urban Thermal Comfort Indicators: Optimizing Tree Cover for Climate Adaptation and Introducing Machine Learning to Reduce Computational Costs in UTCI Prediction

Die Dissertation beginnt mit einer umfassenden Untersuchung der Klimaanpassung in Städten, beginnend mit einer Überprüfung der Indikatoren für die Klimaanpassung in Städten (Urban Climate Adaptation Indicators, UCAI), um Forschungslücken zu ermitteln und Indikatoren für die Verringerung von Hitzestress und Starkniederschlägen zu bewerten. Anschließend wird mit Hilfe der Software ENVI-met eine Modellierung auf Mikroebene durchgeführt. Unsere laufende Untersuchung befasst sich mit der komplexen Landschaft der städtischen Klimaanpassung und untersucht, wie Städte mit einem Spektrum von Herausforderungen wie Hitzestress, Luftverschmutzung, Wasserknappheit und Starkniederschlägen fertig werden. Traditionell wurden diese Herausforderungen isoliert betrachtet, was einen ganzheitlicheren Ansatz erforderlich macht. Unsere Untersuchung versucht, zwei zentrale Fragen zu beantworten: (1) Wie können Rahmenwerke Klimaanpassungsmaßnahmen über mehrere Gefahren hinweg optimieren? (2) Welche Methoden können eingesetzt werden, um die Eignung von naturbasierten Lösungen in verschiedenen Klimazonen und auf städtischer Ebene zu bewerten? Darüber hinaus untersucht die Studie die potenzielle Übertragbarkeit der Ergebnisse auf verschiedene städtische Kontexte, wobei die Transparenz in der Stadtplanung im Vordergrund steht. Die Forschung geht dann zur Analyse und Umsetzung von grüner und blauer Infrastruktur (GBI) innerhalb lokaler Klimazonen (LCZs) über, um Hitzestress und Starkniederschläge zu bekämpfen. ENVI-met-Simulationen erleichtern diese Analyse und ermöglichen es uns, die anfälligsten LCZs für sich ändernde Klimabedingungen zu identifizieren und tages- und jahreszeitliche Schwankungen zu untersuchen. Dabei werden auch Faktoren wie Kompaktheit, Offenheit, Belüftungspotenzial, Windströmung und die Rolle grüner Infrastruktur bei der Abschwächung von Hitzestress und Starkniederschlägen/Sturzfluten berücksichtigt. Letztendlich zielt die Forschung darauf ab, widerstandsfähige strukturelle Konfigurationen für die Klimaanpassung zu bestimmen, indem sie sich auf frühere Studien stützt und das ENVI-met-Mikroskalenmodell nutzt, um die komplexe Dynamik städtischer Räume zu simulieren und so unschätzbare Erkenntnisse zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit des städtischen Klimas beizutragen.