Poging tot bepaling van de ‘natuurlijke’ temperaturen te De Bilt.
Hallo iedereen,
Wees gewaarschuwd ! Dit is een lange post !
Ik heb een poging gedaan om de temperaturen te reconstrueren voor De Bilt in het geval dat er geen klimaatsverandering noch andere verstoringen van het klimaat aanwezig zouden zijn. Dit kan natuurlijk nooit perfect zijn, maar ik denk dat ik toch een groot deel van de variabiliteit kan verklaren.
Laten we aannemen dat de belangrijkste variabiliteit in de temperaturen die optreden ontstaan door veranderingen in de windrichting of door veranderingen in zonneschijnduur. Van beide zijn veel gegevens bekend. Voor de zonneschijnduur heb ik gebruik gemaakt van de maandelijkse zonneschijnduur te De Bilt. Omdat een gemiddelde tussen een halve maand W-wind en een halve maand O-wind weinig om het lijf heeft heb ik voor de wind de dagelijkse windrichtingen genomen en deze opgedeeld in 8 categorieën (N, NO, O, ZO, Z, ZW, W en NW).
Nu heb ik de cijfers genomen die Alwin ooit berekend heeft met het verband tussen dagtemperatuur en windrichting. Deze zijn te vinden op : http://nlweer.com/nieuws20061001.htm
Om duidelijk te maken wat ik met deze cijfers doe zal ik een voorbeeldje gebruiken. Juni 2007 kende 3 dagen met een N-wind, 5 met een NO-wind, 1 met een O-wind, 3 met een ZO-wind, 3 met een Z-wind, 10 met een ZW-wind, 4 met een W-wind en 1 met een NW-wind.
De bijbehorende factoren zijn respectievelijk : -0,5 ; 1,5 ; 3,8 ; 3,4 ; 0,5 ; -0,4 ; -0,9 ; -1,7.
Vermenigvuldigen we nu het aantal dagen per windrichting met de bijbehorende factor en tellen we deze op krijgen we 12,2°C. Delen we dit door het aantal dagen dan krijgen we 0,41°C. Aangezien deze factor positief is verwachten we een lichtjes te warme maand.
Het is echter ook zo dat de zonneschijnduur meespeelt. Er was te weinig zon in juni 2007 en omdat de zonneschijnduur heel belangrijk is voor de temperatuur in juni verwachten we hierdoor een te koude maand. Tezamen met de windrichting krijgen we een verwachting van een licht te koude maand.
Hoe gaan we nu verder. We hebben nu voor iedere maand sedert januari 1904 3 getallen : de gemiddelde temperatuur (Tg), een factor die afhangt van de windrichting (W) en één die afhangt van de zonneschijnduur (Z). We zoeken nu voor de periode 1904-1970 de unieke lineaire combinatie van W en Z die de hoogste correlatie heeft met Tg. Nu kunnen we de regressie berekenen van die combinatie op de temperatuur wat de te verwachten temperatuur geeft voor deze maand. In de figuur hieronder vindt u de verwachte temperatuuranomalieën (temperatuur-normaal 1904-1970) (op basis van windrichting en zonneschijnduur) voor de maanden januari.
Opvallende maanden zijn januari 1963 (idd een zeer koude maand), de oorlogsjanuari’s (zeer koud), januari 1996 en 1997, januari 2006 (heel koude circulatie (dus heel laag in deze grafiek), maar niet echt koud in het echt), januari 1989, 1990 en 2007 (zacht).
Veel van de variabiliteit is verklaard. De correlatie (r-waarde) tussen de voorspellingen in januari en de echt waargenomen temperaturen is 0,83. De correlaties voor de andere maanden (na toepassen van soortgelijk procédé) kan gevonden worden in de figuur hieronder.
We zien dat onze voorspellingen vooral goed zijn voor zomer en winter maar minder goed voor herfst en lente (vooral april en september zijn moeilijk).
Eénmaal we de temperatuur voorspeld hebben per maand kunnen we ook het jaargemiddelde maken. Dit levert het volgende resultaat op :
De échte jaarlijks gemiddelde temperaturen :
En het verschil ertussen :
En nu als uitsmijter een tabelletje met de 6 voorbije maanden van 2007, met respectievelijk temp verwachte volgens circulaties, Tg en verschil tussen kolommen.
Jan 4,4 7,1 2,7
Feb 3,5 6,0 2,5
Maa 5,1 8,0 2,9
Apr 9,5 13,1 3,6
Mei 11,9 14,1 2,2
Jun 14,0 17,5 3,5
Hopend op veel commentaar (en constructieve kritiek) groet ik jullie.
Wouter
PS. 'k Ben er vanavond niet, 'k zie de reacties morgen wel.
Hallo iedereen,
Wees gewaarschuwd ! Dit is een lange post !
Ik heb een poging gedaan om de temperaturen te reconstrueren voor De Bilt in het geval dat er geen klimaatsverandering noch andere verstoringen van het klimaat aanwezig zouden zijn. Dit kan natuurlijk nooit perfect zijn, maar ik denk dat ik toch een groot deel van de variabiliteit kan verklaren.
Laten we aannemen dat de belangrijkste variabiliteit in de temperaturen die optreden ontstaan door veranderingen in de windrichting of door veranderingen in zonneschijnduur. Van beide zijn veel gegevens bekend. Voor de zonneschijnduur heb ik gebruik gemaakt van de maandelijkse zonneschijnduur te De Bilt. Omdat een gemiddelde tussen een halve maand W-wind en een halve maand O-wind weinig om het lijf heeft heb ik voor de wind de dagelijkse windrichtingen genomen en deze opgedeeld in 8 categorieën (N, NO, O, ZO, Z, ZW, W en NW).
Nu heb ik de cijfers genomen die Alwin ooit berekend heeft met het verband tussen dagtemperatuur en windrichting. Deze zijn te vinden op : http://nlweer.com/nieuws20061001.htm
Om duidelijk te maken wat ik met deze cijfers doe zal ik een voorbeeldje gebruiken. Juni 2007 kende 3 dagen met een N-wind, 5 met een NO-wind, 1 met een O-wind, 3 met een ZO-wind, 3 met een Z-wind, 10 met een ZW-wind, 4 met een W-wind en 1 met een NW-wind.
De bijbehorende factoren zijn respectievelijk : -0,5 ; 1,5 ; 3,8 ; 3,4 ; 0,5 ; -0,4 ; -0,9 ; -1,7.
Vermenigvuldigen we nu het aantal dagen per windrichting met de bijbehorende factor en tellen we deze op krijgen we 12,2°C. Delen we dit door het aantal dagen dan krijgen we 0,41°C. Aangezien deze factor positief is verwachten we een lichtjes te warme maand.
Het is echter ook zo dat de zonneschijnduur meespeelt. Er was te weinig zon in juni 2007 en omdat de zonneschijnduur heel belangrijk is voor de temperatuur in juni verwachten we hierdoor een te koude maand. Tezamen met de windrichting krijgen we een verwachting van een licht te koude maand.
Hoe gaan we nu verder. We hebben nu voor iedere maand sedert januari 1904 3 getallen : de gemiddelde temperatuur (Tg), een factor die afhangt van de windrichting (W) en één die afhangt van de zonneschijnduur (Z). We zoeken nu voor de periode 1904-1970 de unieke lineaire combinatie van W en Z die de hoogste correlatie heeft met Tg. Nu kunnen we de regressie berekenen van die combinatie op de temperatuur wat de te verwachten temperatuur geeft voor deze maand. In de figuur hieronder vindt u de verwachte temperatuuranomalieën (temperatuur-normaal 1904-1970) (op basis van windrichting en zonneschijnduur) voor de maanden januari.
Opvallende maanden zijn januari 1963 (idd een zeer koude maand), de oorlogsjanuari’s (zeer koud), januari 1996 en 1997, januari 2006 (heel koude circulatie (dus heel laag in deze grafiek), maar niet echt koud in het echt), januari 1989, 1990 en 2007 (zacht).
Veel van de variabiliteit is verklaard. De correlatie (r-waarde) tussen de voorspellingen in januari en de echt waargenomen temperaturen is 0,83. De correlaties voor de andere maanden (na toepassen van soortgelijk procédé) kan gevonden worden in de figuur hieronder.
We zien dat onze voorspellingen vooral goed zijn voor zomer en winter maar minder goed voor herfst en lente (vooral april en september zijn moeilijk).
Eénmaal we de temperatuur voorspeld hebben per maand kunnen we ook het jaargemiddelde maken. Dit levert het volgende resultaat op :
De échte jaarlijks gemiddelde temperaturen :
En het verschil ertussen :
En nu als uitsmijter een tabelletje met de 6 voorbije maanden van 2007, met respectievelijk temp verwachte volgens circulaties, Tg en verschil tussen kolommen.
Jan 4,4 7,1 2,7
Feb 3,5 6,0 2,5
Maa 5,1 8,0 2,9
Apr 9,5 13,1 3,6
Mei 11,9 14,1 2,2
Jun 14,0 17,5 3,5
Hopend op veel commentaar (en constructieve kritiek) groet ik jullie.
Wouter
PS. 'k Ben er vanavond niet, 'k zie de reacties morgen wel.