Værstat har hatt fokus på den omfattende og feilaktige betegnelsen av temperaturstatistikk som «målinger» i medier. Fokuset fra Værstat har ført til gjentatte korrigeringer fra store medieaktører, deriblant faktisk.no og NTB.
Etter dette fokuset, så har Værstat registrert at flere medier har begynt å bruke begrepet «registrert» istedenfor. Dette er ikke feil, men underkommuniserer usikkerheten som ligger i estimeringsmodeller og beregninger.
Værstat har hatt spesielt fokus regionale og globale estimeringsmodeller som er feilaktig omtalt som «målinger». Men hva med annen temperaturstatistikk?
19. juni 2024 publiserte Værstat temperaturstatistikk fra Valentia i Irland. Denne er spesielt interessant da den har timesverdier helt tilbake til 1944. Dette gir en spennende mulighet – ettergå døgn-, måned- og årsmiddelberegninger.
Bli medlem i Værstats nyhetsbrev og få med deg når Værstat publiserer nye saker:
Værstat finansieres utelukkende ved frivillige donasjoner. Ønsker du å bidra til flere slike saker, så kan du donere:
- Bruk følgende betalingslenker for betaling (Vipps, Visa eller Mastercard): 50 kr, 100 kr, 200 kr eller 500 kr.
- Les om muligheter for regelmessige bidrag.
Hva er et døgnmiddel?
I utgangspunktet tror jeg de færreste reflekterer hvordan man beregner et gjennomsnitt for et døgn, en såkalt døgnmiddeltemperatur. I utgangspunktet kan man måle temperaturen en gang i timen i 24 timer og beregne et gjennomsnitt (sum av alle timesverdiene delt på 24) så får man et godt anslag for det virkelige døgnmiddelet.
Utfordringen er at man historisk sett ikke hadde ressurser til å gjøre manuelle målinger døgnet rundt. Man valgte derfor å basere døgnmiddel på estimater.
En enkel måte er å måle høyeste og laveste temperatur gjennom et døgn, og dele på 2. Dette er vært en av de vanligste metodene for å estimere døgnmiddel. Istedenfor å basere døgnmiddelet på 24 observasjoner, så baserer man de altså på 2 observasjoner.
I Norge valgte man å måle temperaturen på tre tidspunkt i døgnet, samt minimumstemperaturen. Så estimerte man døgnmiddelet med en koeffisient som varierte med sted og måned. Denne metoden kalles Köppens formel. Ifølge Meteorologisk institutt er Norge trolig det eneste landet i verden som brukte denne metoden.
Når man har automatiske målestasjoner så kan man beregne døgnmiddel i Norge med timesverdier. I 2023 hadde vi 277 automatiske målestasjoner i Norge, og sommeren 2018 ble 50 manuelle målestasjoner lagt ned.
La oss teste døgnmiddelestimatene for Valentia i Irland
I Værstat sin temperaturside for Valentia, så kan man utforske to forskjellige beregningsmetoder for temperaturgjennomsnittene.
En slik ettergåelse av temperaturstatistikken fra Valentia ble først gjort i en Substack-artikkel fra Stephen Connolly 31. mai 2024. Værstat har gjennomført en tilsvarende analyse.
Analysene i denne saken baseres på beregninger Værstat har gjort, basert på data hentet fra irske meteorologiske myndigheter. Følg lenke til excelark som viser alle beregninger: Datagrunnlag Valentia Observatory_01011944-01092024
La oss først se på variasjonen i døgnmiddel mellom to ulike beregningsmetoder i januar 2024:
Vi ser at døgnestimatet ved max+min/2 ofte stemmer relativt godt overens med døgnmiddel beregnet med 24 observasjoner. Men enkelte døgn så er det betydelige avvik. 18. januar 2024 var avviket hele 1,6 grader. Å ta høyeste og laveste målte temperatur og dele på 2 ga 2,2 grader, mens gjennomsnittet av 24 observasjoner ga 0,5 grader.
Hvorfor ble avviket så stort dette døgnet?
La oss se på døgnobservasjonene fra Valentia Observatory 18. januar 2024:
Her ser vi at store deler av døgnet så lå temperaturene mellom 0 og -3 grader, mens det var en varmeperiode midt på dagen med opp mot 7 grader. Maksimumtemperaturen på 7,1 grader førte til at døgnmiddelet ble feilestimert med et avvik på 1,6 grader ved bruk av kun maks- og minimumstemperatur.
Det virkelige døgnmiddelet er angitt med sort strek, mens det feilaktige estimatet basert på kun maks- og minimumstemperatur er angitt med grønn strek.
Konsekvenser for månedsmiddel
For å kunne analyse temperaturutvikling så klarer de færreste av oss å forholde oss til døgnverdier. Derfor beregner man måneds- og årsmiddelverdier. Basert på disse filtrerte verdiene klarer vi å få et begrep av hvordan temperaturer utvikler seg over tid.
Men disse verdiene baserer seg på de beregnede døgnverdiene, så valget av beregningsmetode og antall observasjoner i løpet av et døgn har også konsekvenser for måneds- og årsverdiene.
Værstat har publisert måneds- og årsstatistikk for Valentia Observatory med begge metodene, slik at vi kan analysere hvilke konsekvenser valget har gitt.
Først kan vi se på konsekvensene for månedsmiddelverdiene. Her har jeg laget en video som bytter mellom å vise maks+min/2 og 24 timebasert månedsmiddel:
Vi ser at stort sett alle månedsmiddelverdiene endrer seg.
Det vil si at dersom offisiell statistikk baserer seg på min+max / 2 metoden, så vil nesten alle verdiene ha et avvik mot 24 timersmetoden – og dermed ha et avvik mot det virkelige månedsmiddelet.
Her vises de 10 månedmiddelverdiene med høyest avvik mellom beregningsmetodene:
Vi ser at det er spesielt vintermånedene som skiller seg ut med høye avvik mellom beregningsmetodene.
Perioden mellom 1960 og 1980 ser også ut til å skille seg ut med spesielt høye avvik mellom metodene.
Konsekvenser for årsmiddel
Skal man vurdere hvordan temperaturen et sted endrer seg, så er det ofte årsgjennomsnittet som man forholder seg til. Øker årsmiddelet så sier man at temperaturen øker dette stedet.
Årsmiddelet er gjennomsnittet av alle månedsmiddelene, eller summen av alle døgnmiddelene delt på 365.
Det vil si at valget av beregningsmetode vil kunne gi forskjellige resultat. Følgende graf viser årsmiddel fra begge beregningsmetodene:
Vi ser at det er avvik mellom beregningsmetodene i hele perioden 1944 til 2023. Avviket er ikke stabilt over tid, med størst årsavvik mellom metodene i perioden 1960 til 1985.
Siden beregningsmetoden ved bruk av 24 observasjonsverdier per døgn er nærmere den virkelige årsmiddelverdien, så vil dette si at estimeringsmetoden ved bruk av min-/makstemperatur delt på 2 ikke er sammenlignbar over tid.
Temperatursiden til verstat.no for Valentia Observatory oppgir også beregningsavviket over tid:
Gjennom hele perioden gir årsmiddel beregnet med 24 observasjonsverdier per døgn et høyere årsmiddel enn min-/makstemperatur delt på 2 (dvs. avviket er positivt).
Grafen viser tydelig at beregningsavviket ikke er stabilt over tid. For 1997 var beregningsavviket tilnærmet 0, mens for 1973 var avviket +0,35 grader.
Hvilke verdier bruker irske meteorologiske myndigheter?
Vi har nå identifisert systematiske avvik mellom estimeringsmetodene ved bruk av minimum- og maksumstemperatur sammenlignet med 24 observasjonsverdimetoden.
Da er det interessant å se hva irske myndigheter bruker i offisiell statistikk.
Ved å gå inn på nettsiden hvor irske meteorologiske myndigheter publiserer offisiell statistikk ser vi at det offisielle månedsmiddelet for desember 1973 er 7,6 grader (meant).
Dette er altså min-/makstemperaturmetoden, og den offisielle temperaturstatistikken for desember 1973 er altså underestimert med 0,8 grader (ifølge tabellen vist i «konsekvenser for månedsmiddel»).
Værstat sin vurdering
Temperaturdataen fra Valentia Observatory i Irland gir en unik innsikt i utfordringene med temperaturstatistikk som Værstat mener ikke er godt nok belyst. Disse utfordringene kommer i tillegg til andre homogenitetsutfordringer, som f.eks. urbanisering, endring av måleutstyr og flytting av stasjoner.
Værstat sin oppfattelser er at automatiske målestasjoner gir det nærmeste vi kommer det «virkelige» døgnmiddelet. Men dersom man går fra manuelle observasjoner med estimerte døgnmiddel til automatiske målestasjoner, så er ikke nødvendigvis de nye verdiene sammenlignbare med tidligere verdier basert på andre beregningsmetoder.
Det er også interessant at minimum/maksimum-temperatur estimatene heller ikke er sammenlignbare over tid for denne målestasjonen, da avviket mot beregningene basert på 24 døgnobservasjoner ikke er konstant.
Hvordan dette kan overføres til andre forhold og målestasjoner er uklart.
Men det norske meteorologiske instituttet korrigerte store deler av Osloserien etter at man vurderte at koeffisientene i Köppels formel for målestasjonen var feilaktig. Dette ble endret i det stille i 2013. Les mer om korrigeringen av Osloserien her: Oslos temperaturstatistikk ble endret i det stille i 2013 (verstat.no)
Men kanskje koeffisientene for å beregne døgnmiddel med Köppels formel ikke er vært konstant over tid i Oslo?
En ting er sikkert – temperaturstatistikk er mer komplisert enn man får inntrykk i massemediene.
Støtte Værstat?
Liker du innholdet i denne artikkelen, og vil lese mer om værstatistikk?
- Følg Værstat på Twitter eller meld deg på nyhetsbrev (Substack) for å bli minnet på når Værstat er ute med nytt innhold! Værstat er også på Facebook.
- Ønsker du å støtte Værstat økonomisk og bidra til flere slike artikler? Gi donasjoner på Vippsnr. 64 75 94, kontonummer 9230.23.35003, les om muligheter for regelmessige bidrag.
Illustrasjonsbilde: 94794329 | Ireland © Daniel M. Cisilino | Dreamstime.com