Þrjár veðurstöðvar á Akureyri - hver er munurinn?

Titill pistilsins lofar meiru heldur en hægt er að standa við í stuttum bloggpistli. En hér er svar við talsvert þrengri spurningu: Hver er meðalmunur hita á stöðvunum þremur á athugunartímum í júní? Stöðvarnar þrjár eru: Sú mannaða við lögreglustöðina (mælt er á þriggja tíma fresti, það er átta sinnum á dag) og sjálfvirku stöðvarnar á flugvellinum og við Krossanesbraut. Við notum mælingar á klukkustundarfresti frá sjálfvirku stöðvunum.

Ég verð að játa að langminnst veit ég um flugvallarstöðina, t.d. þekki ég ekki hæð hitamælisins yfir jörð - hún skiptir máli, auk þess berast hitamælingar stöðvarinnar aðeins með einnar gráðu nákvæmni í gagnagrunn Veðurstofunnar. Af einhverjum ástæðum er útilokað að fá nákvæmari upplýsingar. En látum sem ekkert sé.

Hér eru júnímánuðir áranna 2006 til 2011 teknir til athugunar. Á bak við hverja tölu sem sést á línuritunum hér að neðan eru því 180 athuganir - nokkuð gott. Sé maður ekki því óheppnari með tímabil mælinga neglist dægursveiflan nokkuð vel á 5 árum eða meira. Hér er heppilegt að mælingarnar á stöðvunum þremur ná yfir nákvæmlega sama tímabil. Væri svo ekki þyrfti fyrst að reikna meðaltal sólarhringsins og taka vik frá því meðaltali til rannsóknar. Upplýsingar af því tagi eru til fyrir fleiri staði á Akureyri - en aldrei samtímis. Að tíunda það í bloggpistli er fullleiðinlegt - en hver veit nema mig grípi einhver nördasamúð og ég fjalli um það síðar í slíku kasti.

Og þá er það myndin:

Lárétti ásinn sýnir klukkustundir sólarhringsins - í júní, en sá lóðrétti sýnir hita. Blá tákn og línur sýna hitann við Krossanesbrautina, rautt á við flugvöllinn, en grænt við lögreglustöðina. Aðeins 8 punktar eru í ferli lögreglustöðvarinnar.

Við sjáum strax að flugvöllurinn er áberandi kaldasti staðurinn yfir nóttina, en hinir tveir staðirnir eru svipaðir. Trúlegasta skýringin er sú að þunnt lag af köldu, óblönduðu lofti leki frá láglendi Eyjafjarðar út yfir flugvöllinn að næturlagi. Þegar loftið kemur út yfir Pollinn hlýnar það að neðan og blandast einnig á þykkara hæðarbil. Meiri blöndun verður svo yfir bænum.

Milli klukkan 8 og 10 jafnar flugvöllurinn muninn við Krossanesbrautina og er kominn framúr í hita klukkan 11. Klukkan 18 hefur flugvöllurinn náð lögreglustöðinni, en sígur síðan niðurfyrir aftur kl. 21. Við vitum ekki hver munurinn er klukkan 16 og 17 því á þeim tíma er ekki mælt við lögreglustöðina.

Stöðin við Krossanesbrautina er áberandi kaldari mestallan daginn heldur en hinar stöðvarnar báðar. Klukkan 18 munar 0,7 stigum á hita þar og á lögreglustöðinni. Þetta er óþægilega mikill munur. Áhugi er á því að setja upp eina sjálfvirka stöð í bænum til viðbótar þannig að úr því fáist skorið hvort Krossanesbrautin er köld eða lögreglustöðin hlý miðað við það sem almennt er á svæðinu. Kostnaður við viðbótarstöð er talsverður þannig að ólíklegt verður að telja að þessi áhugi breytist í eitthvað fast í hendi. Nei, Ráðhústorgið kemur ekki til greina, en tillögur eru vel þegnar.

Athuga þarf hitamun stöðvanna þriggja mun betur heldur en hér hefur verið gert. Þá yrði munur athugaður við mismunandi vindátt og skýjahulu og auðvitað í öllum mánuðum ársins. Ýmislegt til viðbótar kemur þá trúlega í ljós.

Já, meðalhitinn á stöðvunum þremur í sex júnímánuðum. Krossanesbraut: 9,34 stig, Flugvöllurinn: 9,46 stig, Lögreglustöðin: 9,73 stig, áberandi hlýjust stöðvanna þriggja.

Athugasemdir

[Ágúst H Bjarnason, 3.7.2011 kl. 09:21]

Góðan dag Trausti og takk fyrir að vekja athygli á þessu.

Ég hef allnokkra reynslu af hitamælingum (og annars konar mælitækni)  og veit vel af áratuga basli að margt er að varast.  Ég lít því alltaf á hitamælitölur þar sem gefið er upp brot úr gráðu með nokkrum fyrirvara.

Þau atriði sem mér dettur í hug, meðan ég sötra úr kaffibollanum snemma á sunnudagsmorgni, að geti haft áhrif á þetta misræmi eru eftirfarandi m.a. (röðunin tilviljanakennd):


1) Staðsetning hitamælanna með tilliti til umhverfis:

   - Eru öll tækin á bersvæði þar sem vel loftar um þau?

   - Eru öll tækin fjarri byggingum sem safna í sig varma að degi til og geisla honum út að nóttu til?

   - Eru öll tækin fjarri malbiki sem safnar í sig varma að degi til og geislar honum út að nóttu til?

- Eru öll tækin þannig staðsett að þau sjái jafn mikið af himninum fyrir ofan og séu þannig í sama geislajafnvægi við himingeiminn? (Þetta atriði gæti valdið misræmi að nóttu til).

(Allir hitamælarnir ættu að vera á bersvæði langt frá byggingum og malbiki, þ.e. þar sem þar sem gras er umhverfis, og allir að vera í sama geislajafnvægi við himininn til þess að mælingin verði sambærileg og marktæk. Jafnvel trjágróður má ekki skyggja á, en trjágróður sem er að vaxa upp í nágrenninu getur skekkt langtímamælingar, svo ekki sé talað um vaxandi byggð umhverfis).


2) Fyrirkomulag tækja:

   - Ef um rafeindatæki er að ræða er þá rafeindahlutinn á sama stað og hitaneminn í öllum tilvikum? Rafeindahlutinn á það nefnilega til að breyta sér verulega með umhverfishita og skekkja þannig mælinguna. Í raun þá tekur hann oft smá þátt í hitamælingunni, eða þannig...

   - Er hitaneminn alls staðar í sams konar hýsingu (Stevenson screen eða bara lítill hólkur eins oft er þar sem rafeindahitanemi er notaður).


3) Kvörðun tækja:

   - Eru öll tækin af sömu gerð (kvikasilfurs eða rafeindatæki)? Er því kvörðunaraðferðin sambærileg?

   - Eru öll tækin frá sama framleiðanda?

   - Ef um rafeindatæki er að ræða, er þá tekið tillit til þess að jafnvel góðir hitanemar svo sem platínuviðnám (Pt100) eru ólínulegir?

   - Ef um rafeindatæki er að ræða, er þá tekið tillit til hitareks rafeindahlutans við kvörðun, eða er látið nægja að kvarða hitanemann einan sér?

   - Hve oft eru tækin kvörðuð? Eru þau kvörðuð af sama aðila og sami kvörðunarbúnaður notaður? Er nákvæmni þess búnaðar rekjanleg til einhvers staðalbúnaðar? Eru kvörðunarskýrslur til? Er tekið tillit til þess að rafeindamælitæki eiga til að breyta sér með timanum (öldrun)?


4) Viðbragðstími tækja:

   - Er tekið tillit til þess að töluverður munur getur verið á viðbragðstíma kvikasilfursmælis og rafeindamælis, og er sá síðarnefndi oft miklu kvikari og næmari fyrir hitaflökti sem ávallt er til staðar.


5) Aflestur:
   - Er aflestur gerður á sama hátt í öllum tilvikum, á sama tíma og af fólki með þjálfun í aflestri mælitækja?


6) - Öll hin atriðin, smá og stór, sem hafa áhrif á nákvæmni mælinganna og gleymist að líta til...  Margir telja að rafeindatækin séu óskaplega nákvæm því þau eru með svo mörgum aukastöfum, en oftar en ekki þá eru þau mun ónákvæmari og óáreiðanlegri en góðir gamaldags kvikasilfursmælar. Menn verða að gera góðan greinarmun á hittni eða nákvæmd, samkvæmd og upplausn tækjanna (accuracy, precision, resolution). (Sjá pistil um þessi hugtök hér: http://agbjarn.blog.is/blog/agbjarn/entry/979660/ ).


Enn og aftur, takk fyrir góðan pistil og fyrirgefðu langlokuna...

Með kveðju,

[Sigurður Þór Guðjónsson, 3.7.2011 kl. 13:10]

Er ekki kvikasilfursmælirinn á Lögreglustöðinni eiginlega á malbiki? Þegar ég kom þar síðast var ein grastorfa undir honum en annars malbik allt um kring. Ekki veitti svo af að setja upp sjálfvirkar mælingar í Reykjavík sem er orðin ansi víðlend. Nú eru tvær sjálfvirkar stöðvar á Veðurstofutúni ( væri ekki nóg að hafa bara ein og flytja hina á einhvern góðan stað utan Veðurstofutúns) og á flugvellinum. Reyndar er líka mælir Siglingastofnunar niður við höfn á háum stólpa. Ég vil ekki kalla Korpu, Geldinganes og Hólmsheiði eiginlegar Reykjavíkurstöðvar, heldur í nágrenni Reykjavíkur (enginn mannbyggð er t.d. í Geldinganesi). Miðað við stærðarmun á Akureyri og Reykjavík hafa Akureyringar úr meiru að moða með sinn hita. Svo mætti alveg vera góð sjálfvirk stöð í Kópavogi, Hafnarfirði og í Mosfellsbæ. Bæjarfélögin þarna mættu alveg sýna því áhuga en líklega sitja eingöngu veðurhálfvitar í bæjarstjórnunum. 

[Þorkell Guðbrands (IP-tala skráð) 3.7.2011 kl. 21:02]

Þetta eru skemmtilegar og umfram allt fróðlegar pælingar hvað varðar skilyrði mælinga m.t.t. langtíma samanburðar. Áður en yðar einlægur gerðist eftirlaunamaður starfaði ég á tímabili m.a. við uppbyggingu gæðakerfis í litlu fyrirtæki í rafeindaiðnaði. Eitt af því sem maður lærði á þeim tíma var hve miklu skiptir að kvörðun (calibration) mælitækja sé nákvæm og einnig að mælingarnar sem slíkar séu vandaðar og gerðar með sambærilegum hætti, hver sem gerir þær og því brýnt að verklýsingar séu ítarlegar og rýndar reglulega. Fyrir bragðið kemur "komment" Ágústs H. Bjarnasonar kunnuglega fyrir sjónir. Þetta eru einmitt atriði, sem fara þurfti vandlega í gegnum í öllum þeim verkferlum. Maður er alltaf að læra, jafnvel þótt maður geri ekki neitt að gagni lengur! 

[Trausti Jónsson, 4.7.2011 kl. 01:19]

Þakka listann Ágúst, langhundar eru ekki langir þegar þeir eru efnismiklir eins og hjá þér í þessu tilviki. Ég kannast vel við flest sem þú nefnir og skrifaði reyndar pistil um vandamál varðandi staðsetningu hitamæla í viðhengi með bloggfærslu 7. maí í vor. Mælarnir þrír á Akureyri eru allir af sitt hvorri tegund og er komið fyrir á mismunandi hátt. Af stöðvunum þremur er lögreglustöðin síst staðsett með tilliti til vandamála sem þú nefnir í tölulið 1. Lúmskar breytingar hafa einnig orðið í kringum stöðina frá því hún var flutt á þennan stað 1967 eða 1968 (eins og Sigurður Þór minnist á). Eina leiðin til að halda sæmilegri samfellu í veðurathugunum er að mæla á sem flestum stöðvum. Nú fer mönnuðum hitamælistöðvum ört fækkandi og sjálfvirkar mælingar koma í þeirra stað. Allgóður samanburður er smám saman að fást af eiginleikum þessara tveggja aðferða og í leiðinni hafa fengist mun betri upplýsingar heldur en áður um staðbundinn breytileika. Óskandi er að hægt væri að fjölga athugunum í Reykjavík og nágrannabyggðum, en áhugi á því hjá þeim sem þar ráða virðist grátlega lítill. Vonandi verður mögulegt á næstu árum að auðvelda almenningi að nálgast allar mælingar og upplýsingar sem til eru um þær og geta menn þá sjálfir séð hvaða vandamál er við að eiga.