Af tveimur stöðvakerfum

Nú fer mönnuðum veðurstöðvum ört fækkandi. Þetta er þróun sem á sér stað um allan heim. Sjálfvirkar athuganir taka við. Ástæður þessara breytinga eru bæði faglegar og fjárhagslegar. Sjálfvirkar stöðvar eru talsvert ódýrari í rekstri heldur en þær mönnuðu. 

Sjálfvirk stöð tekur ekkert meira fyrir athuganir á nóttu heldur en á dagvinnutíma. Sömuleiðis munar litlu hvort gerð er ein athugun á dag eða 144 eins og nú er algengast. Sumt mæla sjálfvirku stöðvarnar betur en þær mönnuðu, t.d. eru vindmælingar betri, loftþrýstimælingar eru líka betri. Miklu meiri upplýsingar en áður fást út úr hitamælingum.

Úrkomumælingar eru að sumu leyti betri - þær eru alla vega mun ítarlegri. Hins vegar munar talsverðu á sjónrænum athugunum - en skyggnis- og skýjamælingar sjálfvirkra stöðva eru batnandi og einnig gengur þeim betur og betur að greina úrkomutegund. Tækin til að mæla þessa veðurþætti eru þó enn mjög dýr og blönk þjóð hefur víst að öðru að hyggja. Snjóhulu- og snjódýptarathuganir eru mögulegar sjálfvirkt - en talsvert vantar upp á að hægt sé að reiða sig á þær eingöngu.

En breytingarnar eru samt ekki auðveldar, sérstaklega þegar fjárhagsleg sjónarmið ráða miklu. Að skeyta saman mæliraðir stöðva beggja gerða á sama stað er aldrei hægt að gera umhugsunarlaust. Æskilegt er að samanburður fari fram. Sömuleiðis verður að hafa gát þegar meðaltöl/mælingar kerfanna tveggja eru borin saman.

Samanburðarmælingar hafa verið í gangi í um 15 ár og samtenging bæði landshita- og loftþrýstiraða nú möguleg. Vindathuganir beggja kerfa er sömuleiðis hægt að tengja saman á áreiðanlegri hátt heldur en hægt er að meta samfellu gamalla vindathugana við þær yngri. Einstakar stöðvar eru hins vegar erfiðari varðandi vindinn.

Við skulum til gamans bera eitt atriði hitamælinga kerfanna saman. Taka verður fram að myndin segir ekkert um veðurfarsbreytingar. Eins og í tveimur fyrri pistlum eru gögnin sett fram sem 365 daga meðaltöl. Það er einungis gert fyrir sérvisku ritstjórans en ekki er um einhverja bókhaldsreglu að ræða.

Athugað var hver lægsti og hæsti hiti landsins var á hverjum degi. Byrjað var 1. janúar 1995 en endað 30. júní í sumar (2013). Síðan var reiknað 365 daga meðaltal landsútgildanna hvors um sig og munur raðanna tveggja reiknaður og mynd teiknuð. Mönnuðum og sjálfvirkum stöðvum var haldið aðskildum og því eru tveir ferlar á myndinni. Rétt er að taka fram að aðeins er miðað við stöðvar í byggð.

Lárétti ásinn sýnir tíma. Fyrstu gildi eiga við 31. desember 1995 en það síðasta nær til 1. júlí 2012 til 30. júní 2013. Lóðrétti ásinn sýnir mun á hæsta hámarki og lægsta lágmarki í þeim sérstaka skilningi sem greint var frá að ofan. Við köllum þetta hitaspönn til hægðarauka.

Blái ferillinn á við sjálfvirku stöðvarnar en sá rauði við þær mönnuðu. Hitaspönnin er lengst af á milli 15 og 18 stig (ársmeðaltal).

Það sem vekur athygli er að spönnin á sjálfvirku stöðvunum hefur sífellt aukist en minnkað á þeim mönnuðu. Skýringin á þessari mismunandi hegðan liggur í stöðvakerfunum. Fyrstu tvö árin voru sjálfvirku stöðvarnar mun færri heldur en þær mönnuðu. Meðan á því stóð var líklegast að bæði hámarks- og lágmarkshiti dagsins væri mældur á mannaðri stöð.

Síðan fjölgar sjálfvirku stöðvunum mjög og árið 1998 er svo komið að landsspönnin er mjög svipuð í hvoru kerfi fyrir sig. Það ástand helst út árið 2003 - en þá byrjar mönnuðu stöðvunum að fækka svo um munar og hefur fækkunin haldið áfram síðan. Sjálfvirku stöðvunum fjölgaði fram til 2007 en þá dró mjög úr fjölgun.

Frá 2004 er líklegast að hæsti og lægsti hiti landsins mælist á sjálfvirkri stöð. Auðvitað kemur fyrir að mönnuðu stöðvarnar ná hærri eða lægri tölu - en þeim tilvikum fækkar sífellt.

Næsta öruggt má telja að spannarleitni á mönnuðum stöðvum stafi nánast öll af grisjun kerfisins. Hins vegar er ástæða vaxtar spannar sjálfvirku stöðvanna frá og með 2007 meira álitamál. Þeir sem vilja geta séð raunverulega aukningu - en aðrir sjá aðeins sveiflur í kringum gildið 17,5 stig.

En er einhver leitni í hámarks- og lágmarksröðunum fjórum, hverri fyrir sig? Við látum þá ormagryfju eiga sig að sinni.

Athugasemdir

[Ágúst H Bjarnason, 4.10.2013 kl. 12:58]

Takk fyrir fróðleikinn Trausti.

Segðu mér eitt. Hafa gömlu mælarnir og þeir nýju sama eða svipaðan tímastuðul, eða getur verið að hann sé töluvert styttri hjá þeim nýju? Ef hann er mun styttri hjá þessum nýju, getur þá verið að það hafi áhrif á spönnina, því mælir með stuttan tímastuðul nær að grípa skammvinnan topp eða dal, sem etv. færi fram hjá min/max kvikasilfursmælinum?

[Trausti Jónsson, 5.10.2013 kl. 01:58]

Ágúst. Svo virðist sem lítill munur sé á mælunum sjálfum en hins vegar er munur á hólkum sjálfvirku stöðvanna og skýlum þeirra mönnuðu. Hólkarnir virðast vera lítillega vakrari heldur en skýlin. Ekki eru þó öll kurl komin til grafar hvað þetta varðar. Skýli sem opnuð eru aðeins einu sinni á dag virðast vera hægust.

[Hilmar Hafsteinsson (IP-tala skráð) 5.10.2013 kl. 08:57]

Bendi lesendum vinsamlegast á allsráðandi véfréttastílinn í svari Trausta við afar áhugaverðri spurningu ÁHB:

"Svo virðist sem..., virðast vera lítillega..., ekki eru öll kurl komin..., virðast vera..."(!)

Trausti Jónsson er einfaldlega ófær um að svara spurningu ÁHB af því að hann hefur ekki tæknilega innsýn í viðfangsefnið. Ef hann hefði minnstu hugmynd um svarið væri einfalt fyrir hann að gefa upp mismun á tímastuðli gömlu og nýju mælanna. Í stað þess kýs Trausti að taka netta Delfi á málið :)

[Sveinn Atli Gunnarsson, 5.10.2013 kl. 11:49]

Ég get ekki betur séð en svar Trausta til Ágústar sé í samræmi við spurninguna! Kannski Ágúst vilji gera einhverja athugasemd við ætlaðan "véfréttastíl" Trausta? Ég geri ráð fyrir því að hann hljóti að þykja svarið í lagi - þó svo hann geti að sjálfsögðu ákveðið að ræða málin nánar og jafnvel spyrja fleiri spurninga, ef honum þurfa þykir...

Alltaf gaman að lesa fróðleikinn sem kemur fram í pistlum Trausta - tek undir það með Ágústi.

[Trausti Jónsson, 6.10.2013 kl. 01:49]

Hilmar - enn fellur gengið. Ég gengst þó með stolti við samlíkingunni við Delfí - virtustu spástofnun heims í meir en þúsund ár. Þótt (minniháttar) túlkunartrúfræðilegur ágreiningur sé reyndar milli mín og hins samkirkjulegasta hluta kolefniskirkjunnar varðandi það hvernig eigi að búa sig undir endalokin notast ég enn við rit Alþjóðaveðurfræðistofnunarinnar um hitamælingar - rétt eins og prestar annarra kirkjudeilda telja sig ekki þurfa að kanna til fulls alla króka og kima trúarritanna til þess að treysta þeim. Ákveðin grundvallaratriði standa. Ég hef umrædda stuðla ekki á hraðbergi og dettur ekki í hug að fletta þeim upp - það er einfaldlega óralangt utan við viðfang hungurdiska að standa í slíku snatti - enn bendi ég á að heldur ætti að skrifa Veðustofunni þar um - eða fletta því bara upp á netinu. Í öllu skítkasti heimsins um hitamælingar eru staðsetningar veðurstöðva oft réttilega gagnrýndar - jafnvel gerð málningar á hitamælaskýlum - enginn óvitlaus maður stendur í að verja allar stöðvar en einhvern veginn koma mælarnir sjálfir lítt við sögu. Sú gagnrýni vill þorna upp. En gott væri ef þú gerðir eitthvað gagn Hilmar, t.d. með því að skjalfesta sjálfur vafasamar staðsetningar íslenskra veðurstöðva og birta þá greinargerð síðan. Það væri meiri skotkraftur í því heldur en að stunda endalausa útursnúninga á hverju sem skrifað er. Gengið fellur hratt í skítkasti - á endanum fæst ekkert fyrir orðið.

[Hilmar Hafsteinsson (IP-tala skráð) 6.10.2013 kl. 09:07]

Kærar þakkir fyrir "skitkastið" Trausti. Ég vísa því að sjálfsögðu beint til föðurhúsanna - Veðurstofu Íslands - þar sem það á sannarlega heima. Ekkert nýtt að starfsmenn Veðurstofu Íslands leggi kollega sína (eða þá Jón og Gunnu úti í bæ) í einelti, er það nokkuð?

Það eru ekki beisnir fílabeinsturnar sem þola ekki örlítinn næðing. Ég tel mig ekki hafa gert neitt annað en að leita eftir vísindalegum svörum við fræðilegum spurningum sem snerta starfsaðferðir Veðurstofu Íslands. Ef þú telur þig sannarlega ekki geta veitt slík svör þá er einfaldara og eðlilegra að viðurkenna það strax og vísa í framhaldinu á þá sem hugsanlega geta veitt slík svör.

Reyndar segir raunverulegt svar þitt við fyrirspurn ÁHB ("Ég hef umrædda stuðla ekki á hraðbergi og dettur ekki í hug að fletta þeim upp") allt sem segja þarf um gagnaveituna þína :)

[Ágúst H Bjarnason, 7.10.2013 kl. 07:54]

Góðan dag Trausti

Ég þakka svarið. Þetta var bara atriði sem mér kom til hugar þar sem ég hef kynnst og notað hitanema (Pt-100 og thermocouple) með mjög misjöfnum tímastuðlum, allt frá sekúndum upp í mínútur, og fer það eftir massa hitanemans. Þeir vökrustu eru gerðir úr örgrönnum vír sem er í beinum tengslum við loftið, en þeir tregustu í þykkum málmhólk, enda gerðir fyrir óvenjulegar aðstæður svo sem háhita jarðgufu.

Mér þykir líklegt að menn hugi að því að hafa massa hitanemanna í sjálfvirkum stöðvum sem líkastan masssa kvikasilfursmæla. Þetta er samt atriði sem mætti hugsanlega líta á.

(Ég notaði hugtakið tímastuðull sem er sá tími sem það tekur að ná 63,2% af endanlegu gildi (1-1/e), eða falla niður í 36,8%. Svo er það mat hvort maður miðar við 3 eða 4 tímastuðla þar til mæligildið hefur náð svo gott sem endanlegu gildi. Þetta er sú skilgreining sem mér er tamast að nota).

Enn og aftur Trausti.  Bestu þakkir fyrir fróðleikinn

[Trausti Jónsson, 8.10.2013 kl. 00:24]

Ágúst. Þakka þér fyrir málefnalegar athugasemdir. Ég er ekki kunnugur smáatriðum í hönnun sjálfvirkra hitamæla. En einhvers staðar gleymdi ég að minnast á þann mun sem er á hámarkshitatölum sjálfvirkra og mannaðra stöðva. Á mönnuðum stöðvum hérlendum er hámarkshitinn einfaldlega talan sem lesin er af hámarkshitamælinum (kvikasilfur). Á sjálfvirkum stöðvum er hámarkshitinn hins vegar hæsta tveggja mínútna meðaltal mælinga hitaskynjarans yfir mælitímabilið - hvort sem það er 10-mínútur, klukkustund eða heill sólarhringur. Þetta jafnar út mælingu sjálfvirku stöðvarinnar þannig að líkist kvikasilfursmæli. Örari skráning er stundum gerð - en þær mælingar er ekki hægt að bera beint saman við kvikasilfrið. Af þessu má e.t.v. sjá að veðurstöð er ekki bara veðurstöð - að tengja mæli og lesa hans hæsta gildi  - heldur þarf líka að vera samræmi í því hvernig farið er með mælinguna. Ekki þarf mikið ímyndunarafl til þess að átta sig á því að aldrei munu allir fara eftir þessari reglu (sem auðvitað líka á við lágmarksmælinguna) - hvað sem svo Alþjóðaveðurfræðistofnunin segir. Á langflestum stöðvum Veðurstofunnar er mæling skráð á 10-mínútna fresti. Hámarkshitinn er því hæsta mæling af fimm tveggja mínútna tímabilum innan þessara 10 mínútna.