Microscale models and urban heat island studies: a systematic review
Vieira Zezzo, Larissa; Pereira Coltri, Priscila; Dubreuil, Vincent · · Environmental Monitoring and Assessment, Vol. 195, Art. 1006 (Springer Nature)
Bibliographische Details
- Quellen-ID
- 2023-zezzo-microscale-uhi-review
- Abgerufen
Notizen
Systematisches Review der Instrumente für kleinräumige Mikroklima-/Urban-Heat-Island-Modellierung. Bestandsaufnahme und Vergleich der gebräuchlichen Mikroskalen-Modelle (u.a. ENVI-met, SOLWEIG, PALM-4U, RayMan, TEB) hinsichtlich Anwendungsfeld, Auflösung, Datenbedarf und Validierung. ENVI-met, SOLWEIG und RayMan sind die am häufigsten benchmarkierten Werkzeuge; ENVI-met deckt die meisten Strahlungsparameter mit geringsten Fehlern ab, SOLWEIG eignet sich für große Außenräume (höhere Fehler). Direkte Antwort auf WFK-6.3.1c („welche Instrumente eignen sich für kleinräumige Modellierung"). Global/methodisch; kein DOI-Volltext frei (Springer-Paywall).
Zentrale Befunde
- Instrument-Landkarte: Das Review inventarisiert und vergleicht die gängigen Mikroskalen-Modelle für Stadt-Mikroklima und Wärmeinseln — ENVI-met, SOLWEIG, PALM-4U, RayMan und TEB sind die meiststudierten Werkzeuge.
- ENVI-met als Referenz: ENVI-met berechnet die meisten Strahlungsparameter mit den geringsten Fehlern und modelliert kurz-/langwellige Strahlung zwischen Gebäudeoberflächen — passend für Fassaden-/Materialwahl-Szenarien (WFK-6.3.1c).
- Werkzeug-Zweck-Passung: SOLWEIG eignet sich für großflächige Außenraum-Komfortkartierung (aber höhere Fehler), RayMan für schnelle thermische-Komfort-Abschätzungen; die Modellwahl folgt Fragestellung, Auflösung und Datenverfügbarkeit.
- Validierungslücke: Uneinheitliche Feld-Validierung und heterogene Eingabeparametrisierung sind wiederkehrende Schwächen der Mikroskalen-Studien.
Methodik
- Systematisches Literaturreview zu Mikroskalen-Modellen im UHI-Kontext: Kategorisierung nach Modelltyp, Anwendungsfall, räumlich-zeitlicher Auflösung und Validierungsgüte.
- Vergleichende Bewertung der Modell-Fähigkeiten (Strahlung, thermischer Komfort, Vegetations-/Materialrepräsentation); keine eigene Simulation.
Einschränkungen
- Review-Stand 2023; sehr aktive Modellentwicklung (z.B. PALM-4U, KI-Surrogate) entwickelt sich rasch weiter.
- Kein Ranking „bestes Modell" absolut — Eignung ist fragestellungs- und kontextabhängig.
- Volltext hinter Springer-Paywall (oa_status closed); Kernaussagen aus Abstract/Verlagsmetadaten verifiziert.
Relevanz für den Forschungskatalog
Direkter Instrument-Anker für WFK-6.3.1c (kleinräumige Modellierung mikroklimatischer Effekte von Fassadenbegrünung, Materialwahl, Beschattung, Versiegelungsgrad): liefert den systematischen Überblick, welches Modell für welche Fragestellung geeignet ist, und positioniert ENVI-met (vgl. 2025-eingruber-gmd-envi-met-vegetationEU) methodisch. Schließt die vom Reuse-Sweep identifizierte Katalog-Lücke „kein dediziertes Instrument-Vergleichs-/Modellierungs-Review" und untermauert die KI-Eignungs-Argumentation (PINN-/Surrogat-Skalierung von ENVI-met) in WFK-6.3.1.
Zitiert in 1 Forschungsfrage
- Klimafitte Grün- und Freiräume
Quelldatei
sources/2023-zezzo-microscale-uhi-review.md
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