Udviklingen i middeltemperaturen for Torshavn 1873-2010

Klimadebat.dk > Debatforum > Konsekvenser af klimaændringer > Udviklingen i middeltemperaturen for Torshavn 1873-2010

Udviklingen i middeltemperaturen for Torshavn 1873-201006-05-2012 12:15
kfl ★★★★★ (2167)	Udviklingen i middeltemperaturen for Torshavn 1873 -2010. Version I. Baggrund Jeg har for mange år siden arbejdet på Færøerne. Deraf min interesse for Færøerne. Følgende billede er taget sidste i 1970'er af klipperne ved Sandø på vej mod Suderø. Dette ophold på Færøerne er bl.a. inspiration til følgende analyse af temperaturudviklingen ved Torshavn. DMI gør et fortræffeligt arbejde med indsamling af data og udfører analyser af vejr og klima, som er helt uovertruffen. DMI har nogle helt enestående temperaturmålinger, der i nogle tilfælde går tilbage til 1768 for Danmark, Færøerne og Grønland og som man sjældent hører noget om. Derfor har jeg foretaget en analyse af nogle af disse dataserier, nemlig dataserierne for målestation Torshavn, stationsnummer 6011. Hensigten er bl.a. at få diskussionen på Klimadebat til at køle lidt af ved at inddrage nogle konkrete måleserier fra et område, som vi alle kender noget til. Data beskrivelser kan finde på: DMI Databeskrivelser Data kan findes på: DMI Data i zip format. Analyse resultater kan f.eks. findes her:Danmarks klima 2010 med Tórshavn, Færøerne og Nuuk, Grønland og Klimaændringer i de seneste 150 år Der udestår et arbejde med at gennemgå alle måleserierne i detaljer. Jeg vil forsøge at verificere DMI's resultater. Hvis jeg skulle nå frem til andre analyseresultater en DMI, er det i princippet DMI's resultater, der er gældende, idet de er eksperter på området. Selvfølgelig kan et afvigende resultat aflede spørgsmål til DMI. I forhold til den debat, der måske finder sted, vil jeg evt. senere udarbejde en version II af dette skriv med et resume. Resume Middeltemperaturen er over perioden 1873 – 2011 vokset med ca. 0,6 C pr. 100 år. Der har ikke været en konstant temperaturstigning over perioden 1873-2011. Temperaturen er voksende fra 1873 til 1940 med 1,6 °C pr. 100 år, faldende i perioden 1941 – 1980 med -1,4 °C pr. 100 år for igen at være voksende med 2,9 °C pr. 100 år frem til 2010. Udviklingen i middeltemperaturen for Torshavn minder om den globale temperaturudvikling. Antal minimumsrekorder og antal maksimumsrekorder afviger ikke signifikant fra de forventede værder. Overblik over nøgletal Følgende graf viser et overblik over de 11 nøgletal for Torhavns vejr: De bemærkes, at alle temperaturmålinger viser en voksende trend, hvorimod den akkumulerede nedbør er faldende. 24 timers nedbøren og skydækket er voksende. Diurnal-temperaturen, som er beregnet som forskelle mellem den gennemsnitligt månedslige maksimumstemperatur og den gennemsnitlige månedslige minimumstemperatur, aftager systematisk over perioden. Antallet af dage med skydække er måske voksende. Overblik over middeltemperaturen månedsvis Middeltemperaturen for hver måned fremgår af følgende graf: Alle måneder viser en systematisk stigning i middeltemperaturen, men ikke alle stigninger er signifikant forskellig fra 0. Beregningen af den månedlige middeltemperatur og andre nøgletal er fundet ved at summere de daglige middeltemperaturer og divideret med antal dage i måneden. I det følgende er det primært middeltemperaturen, der undersøges. Middeltemperaturen for Torshavn 1873 – 2010 Følgende graf viser de månedlige middeltemperaturer. Der er i alt 1656 målinger = (2010-1873+1)12 målinger i datasættet. Det fremgår af denne graf, at der er en voksende trend på ca. 0,00639 °C pr. år eller 0,6369 °C pr. 100 år. Stigningen har ikke været systematisk over hele perioden. Følgende graf viser ovenstående graf splittet i 3 perioder: Det fremgår af denne figur, at temperaturen er voksende fra 1873 til 1940 med 1,6 °C pr. 100 år, faldende i perioden 1941 – 1980 med -1,4 °C pr. 100 år for igen at være voksende med 2,9 °C pr. 100 år frem til 2010. Gad vide hvorfor vi ser dette forløb? På globalt plan har temperaturstigning været på ca. 0,74 °C pr. 100 år, dvs. en lidt større stigning end for Torshavns vedkommende. Udviklingen for middeltemperaturen for Torshavn minder om udviklingen for den globale temperaturudvikling. Her er en sammenligning mellem Torshavn og GISS Analyse af månedlige data* For at undersøge cykliske udsving i temperaturen i Torshavn er spektrogrammet for den månedlige middeltemperatur renset for en linear trend vist her: Det fremgår af denne graf, at der cykliske bevægelser i middeltemperaturen på 12 måneder og 6 måneder svarende til frekvenserne 1/12 og 1/6 på grafen. En model med en lineær trend og 2 harmoniske svingninger på 12 måneder og 6 måneder kan forklare ca. 85 % af variationen.. Amplituden af 12 måneders og 6 måneders svingningerne er på henholdsvis 3,66 C og 0,55 C. Bidraget fra summen af de harmoniske svingninger vil være fra -3,08 C til 4,08 C. Det er umuligt at plotte hele perioden med data og den tilpassede kurve. Derfor vises kun perioden 1990-2000 nedenfor. Det er første gang jeg har forsøgt en sådan model og jeg er overrasket over hvor godt modellen passer. Antal Rekorder Spørgsmålet om en signifikant temperaturstigning kan også angribes ved at se på antal rekord temperaturer. Hvis der er tale om en global opvarmning, ville man forvente at iagttage mange maksimumstemperaturrekorder og få minimums rekordtemperaturer. Det er efter hånden lang tid siden, at man har set en ny temperatur rekord globalt set. Dette har sat spekulationer i gang om den globale opvarmning har stoppet. Lad os nu se på middeltemperaturen for Torshavn for perioden 1873-2010 og tælle antal minimumsrekorder og antal maksimumsrekorder. Den første måling er selvfølgelige både en maksimumsrekord og en minimumsrekord. Første gang vi møder en måling, der er større end denne har vi talt 2 maksimumsrekorder og næste gang vi møder en måling, der er større en den hidtil største måling, har vi 3 maksimumsrekorder, osv. På denne måde er der optalt 3 minimums rekorder og 6 maksimums rekorder. Hvad kan disse tal bruges til? Nu gælder der imidlertid, at man kan finde både middelværdien og variansen på antal rekorder under den antagelse, at der ikke er nogen systematisk stigning i middeltemperaturen. Her er der tale om et helt generelt resultat. Imidlertid kan man ikke finde et lukket regneudtryk for at beregne fordelingsfunktionen for antal rekorder. Derfor har jeg ved simulationer fundet fordelingen af antal rekorder. For en observationsserie på 138 gælder, at sandsynligheden for at antal rekorder er fra 1 til 9 begge inkl. er på ca. 97 %. Middelværdien er på 5,66. Sandsynligheden for at finde 3 eller færre minimums rekorder er på ca. 14 % og sandsynligheden for at finde 6 eller flere maksimumsrekorder er på ca. 45 %. Dermed er der hverken signifikant flere maksimumsrekorder end forventet eller færre minimumsrekorder end forventet. Hvis temperatur stigningen er 0,6369 °C pr 100 år gælder: Sandsynligheden for at antal minimums rekorder er fra 1 til 8 begge inkl. er på ca. 99 %. Middelværdien er på 4.15. Sandsynligheden for at antal maksimums rekorder er fra 3 til 13 begge inkl. er på ca. 98 %. Middelværdien er på 8.14. Vi skal altså forvente, at observere flere maksimumsrekorder end minimumsrekorder. Ved kun at se på antallet af rekorder mister man værdifuld information om den tidslige udvikling. Derfor er det ikke nogen god måde at undersøge temperaturudviklingen på. Rekorder kan selvfølgelig trække store avisoverskrifter, men som statistisk analyseværktøj er de ikke særlige anvendelige. Derimod er de særdeles nyttig i forbindelse med katastrofeberedskaber ved oversvømmelser, jordskælv og storme. Udviklingen i den gennemsnitlige temperatur for Torshavn kan vises ved at plotte årstallene sorteret efter temperaturen og farvelægge det koldeste år med blå og de varmeste med røde. Dette fremgår af følgende figur: På figuren kan man se, at det primært er først i perioden, at de koldeste år optræder og at det er sidst i perioden, at de varmeste år optræder. År 2010 falder nogenlunde midt i feltet. 1892 er en af de koldets årgange. Diurnal-temperaturen Ifølge teorien for drivhusgasser gælder, at jo større koncentration af drivhusgasser inklusive vanddampe, jo mindre forskel er der mellem den maksimale daglige temperatur og den minimale natlige temperatur dvs. diurnal-temperaturvariationen. Derfor er diurnal-temperatur meget stor på f.eks. Månen og i ørkenområder. Vi skal derfor forvente, at diurnal-temperaturen er aftagende med en voksende koncentration af drivhusgasser. Følgende graf viser udviklingen i diurnal-temperaturen fra 1873 til 2010. Det fremgår heraf, at den årlige reduktion i diurnal-temperaturen er på ca. – 0,5955 °C pr. 100 år, dog med den bemærkning, at der er nogle gevaldige hop under vejs. Dette indikerer, at der er drivhusgasserne, der er den primære årsag til temperaturstigningerne. Hvor pålidelige er resultaterne? I DMI Databeskrivelser på side 26-27 fremgår det, at der er en række forbehold for kvaliteten af data. I flere tilfælde er data splejset sammen fra flere stationer og i nogle tilfælde kan man ikke umiddelbart foretage en sammenligning over tid. Målingerne for Torshavn er taget 3 forskellige steder i Torshavn med en højde over vandoverfladen fra 9 m til 54 m. Det er min vurdering, at DMI har gjort hvad det er muligt at opbygge data og at dokumentere dette. Det kan selvfølgelig ikke udelukkes, at jeg har lavet en fejl her eller der eller at jeg ikke har taget tilstrækkelig forbehold. KFL Vær skeptisk over for skeptikerne.... Det er der grund til. Redigeret d. 06-05-2012 12:23
06-05-2012 14:57
pifpafpuf ★★★☆☆ (771)	Som tidligere DWH chef i et dansk forsikringsselskab skal jeg nok afholde mig fra at kommentere de statistiske metoder anvendt. Der er formentlig ikke en finger at sætte. Jeg kan dog ikke andet end undre mig over den kurve , meget lig dr. spencers kritiserede 3. ordens polominale fit, der tilsyneladende kan lægges over de månedlige data. Med ca. 30 års interval kan der findes et max el. min - 2010 max - 1980 min - 1950 max - 1920 min - og så omkring 1890 er der klart en anomali med et meget lavt temperatur niveau, der bryder kurven. Man kunne faktisk argumentere for at de eneste overraskende anomali, der er at finde i datasættet er 1880-1890 temperaturerne som er meget lave. Analysen tager derfor, med denne argumentation, udgangspunkt i et 'unormalt' lavt niveau for at stoppe i et 'max' niveau. Ikke overraskende at du finder en positiv trend. Heller ikke overraskende at varmetrenden omkring 1940' og 50'erne er komplet bortvasket fra GISS temperaturerne. Det må selv du finde underligt? Hvis man derfor skulle lave en analyse af langtids udviklingen , som jeg kunne acceptere , ville det være en analyse af forskellene i 'max' temperaturerne i 1950'erne og i 00'erne og en analyse af forskellene i min temperaturerne i 20'erne og 80'erne. Det ville, i mine øjne , give et mere troværdigt billede. Men spændede læsning.
06-05-2012 16:41
kfl ★★★★★ (2167)	Ideen med at udarbejde denne og andre analyser er at få debatten på klimadebat til at køle lidt ned samtidig med at tilføre mere viden. Det er korrekt, at man vil kunne fitte et 3.gradspolynomium for den angiven periode, men en sådan fit kan ikke anvendes uden for det givne område. Jeg har bevisdt undgået at sige noget om den fremtidig udvikling i temperturkurve. Jeg syntes selv det er interessant , at temperaturkurven har lighedspunkter med den globale temperaturudvikling.
06-05-2012 19:30
Kosmos ★★★★★ (5371)	Jeg syntes selv det er interessant , at temperaturkurven har lighedspunkter med den globale temperaturudvikling - absolut 'interessant', vel nogenlunde på niveau med: 'Hund bider mand'; derimod ingenlunde sensationelt, à là: 'Mand bider hund'! Redigeret d. 06-05-2012 19:31
06-05-2012 20:25
kfl ★★★★★ (2167)	Kosmos skrev: Jeg syntes selv det er interessant , at temperaturkurven har lighedspunkter med den globale temperaturudvikling - absolut 'interessant', vel nogenlunde på niveau med: 'Hund bider mand'; derimod ingenlunde sensationelt, à là: 'Mand bider hund'! Godt forstå - har selv Schæfer hund KFL Vær skeptisk over for skeptikerne.... Det er der grund til.

06-05-2012 22:27
kulden-varmen★★★★★ (2597)	Det kunne være sjovt at sammenlige DMIs data med de rettede data som danne grundlag for klima-modellerne.
06-05-2012 23:48
SRJ ★★★☆☆ (462)	DMI's serie for Thorshavn er mere komplet end den som indgår i GHCN v2 hvor der ikke er data for årene 1925-1930: http://climexp.knmi.nl/data/ta6011.dat I GHCN v3 mangler der desuden data for 1993 iflg. GISS' online stationsviser: http://data.giss.nasa.gov/cgi-bin/gistemp/gistemp_station.py?id=652060110000&data_set=12&num_neighbors=1 Jeg har ikke læst den tekniske rapport fra DMI der henvises til, men der kunne måske være en forklaring på afvigelsen mellem de 3 serier der.