Mistä mitata lämpötila?

Ilmastotutkimukseen sekä sitä sivuaviin tutkimusaiheisiin liittyvät keskustelut

Valvoja: Hallitus

Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Harry kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Kysyt minulta miten keskiarvo lasketaan? WTF??


Niin, kerropa. Lyhenteet ovat aika hankalia, mikä on WTF?

Tietoa löytyy täältä, kaava numero (1):

http://mathworld.wolfram.com/ArithmeticMean.html

WTF lyhenne tarkoittaa lähinnä "mitä hittoa?"(What The Fuck).

Harry kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Tuossa on kyse jostakin tietystä instrumentista, esim. SST:n tapauksessa tavoitteena on aikasarja jonka tarkkuus on 0.1C 100km skaalassa.

http://www.esa-sst-cci.org


Kyllä, Nasan Aqua-satelliitin kyydissä olevasta AMSU mittalaitteesta.

Jos SST:n tavoitteena on 0,1C tarkkuus, nii kerro kuinka hyvin (todellisuudessa) ovat onnistuneet. Selitä vielä mitä sinä tarkoitat 100km skaalalla. Tarkoittaako että SST mittaa 100km leveän suikaleen valtamerta laskien keskivertolämpötiloja sitä mukaa kuin se menee ?

SST=Sea Surface Temperature. Envisat-satelliitin AATSR-instrumentin mittaustarkkuus on 0.3C ja resoluutio 1km. Kun näitä mittauksia keskiarvoistetaan 100km resoluutioon, tavoitetarkkuus on kalibrointien jälkeen 0.1C.

https://secure.wikimedia.org/wikipedia/en/wiki/AATSR
Harry
Viestit: 609
Liittynyt: 02.10.2010, 18:44:02

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Harry »

Lorentz3 kirjoitti:
Harry kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Kysyt minulta miten keskiarvo lasketaan? WTF??


Niin, kerropa. Lyhenteet ovat aika hankalia, mikä on WTF?

Tietoa löytyy täältä, kaava numero (1):

http://mathworld.wolfram.com/ArithmeticMean.html

Harry kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Tuossa on kyse jostakin tietystä instrumentista, esim. SST:n tapauksessa tavoitteena on aikasarja jonka tarkkuus on 0.1C 100km skaalassa.

http://www.esa-sst-cci.org


Kyllä, Nasan Aqua-satelliitin kyydissä olevasta AMSU mittalaitteesta.

Jos SST:n tavoitteena on 0,1C tarkkuus, nii kerro kuinka hyvin (todellisuudessa) ovat onnistuneet. Selitä vielä mitä sinä tarkoitat 100km skaalalla. Tarkoittaako että SST mittaa 100km leveän suikaleen valtamerta laskien keskivertolämpötiloja sitä mukaa kuin se menee ?

SST=Sea Surface Temperature. Envisat-satelliitin AATSR-instrumentin mittaustarkkuus on 0.3C ja resoluutio 1km. Kun näitä mittauksia keskiarvoistetaan 100km resoluutioon, tavoitetarkkuus on kalibrointien jälkeen 0.1C.

https://secure.wikimedia.org/wikipedia/en/wiki/AATSR


Täytynee täsmentää taas. Minun pitää olla huolellisempi kun kirjoitan. Tiedäm miten keskiarvo lasketaan ja jollen muista menen katsomaan vanhasta matikan kirjasta. Halusin sinun kertovan kuinka lämpötilakeskiarvo lasketaan. Näytä myös kuinka saadaan kymmenesosa- ja sadasosa-asteita.
Tähän pyysin sinulta vastausta.

Wiki ei ole maailman paras paikka. Siellä muuten lukee 0.1C/decade. AATSR itse pitä tavoitteena 0.3K. Tästä voisi ymmärtää että tarpeeksi monen (massan summa) mittaustuloksen jälkeen tarkkuus paranee tai oletetaan että se paranee. Nyt on huomattava että yhden vuoden mittauksilla ei välttämättä yksikään mittauspiste ole sama vaan jostain vaan 100km alueelta. Korjatkaa jos olen väärässä mutta vuoden mittaustulos ei sano mitään maapallon todellisesta lämpötilasta.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Harry kirjoitti:Täytynee täsmentää taas. Minun pitää olla huolellisempi kun kirjoitan. Tiedäm miten keskiarvo lasketaan ja jollen muista menen katsomaan vanhasta matikan kirjasta. Halusin sinun kertovan kuinka lämpötilakeskiarvo lasketaan. Näytä myös kuinka saadaan kymmenesosa- ja sadasosa-asteita.
Tähän pyysin sinulta vastausta.

Keskiarvon keskivirhe laskee suhteessa 1/sqrt(N), missä N on mittausten lukumäärä:

https://secure.wikimedia.org/wikipedia/ ... inen_virhe

..mistä seuraa että jos yhden mittauksen virhe on 1C, toistettaessa mittaus 100 kertaa keskivirhe on 1/sqrt(100)=1/10=0.1C. Kun sama mittaus toistetaan 10000 kertaa keskiarvon keskivirheeksi tulee siis 1/sqrt(10000)=0.01C.

Wiki ei ole maailman paras paikka. Siellä muuten lukee 0.1C/decade. AATSR itse pitä tavoitteena 0.3K. Tästä voisi ymmärtää että tarpeeksi monen (massan summa) mittaustuloksen jälkeen tarkkuus paranee tai oletetaan että se paranee. Nyt on huomattava että yhden vuoden mittauksilla ei välttämättä yksikään mittauspiste ole sama vaan jostain vaan 100km alueelta. Korjatkaa jos olen väärässä mutta vuoden mittaustulos ei sano mitään maapallon todellisesta lämpötilasta.

0.1C on mittauksen stabiilisuusvaatimus, ts. että keskiarvo ei vaella tuota enempää mittalaitteistosta johtuen. En ymmärrä mitä tarkoitat vuoden mittaustuloksilla jne.
Tronic
Viestit: 350
Liittynyt: 15.08.2010, 16:38:00

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Tronic »

Lorentz3 kirjoitti:Keskiarvon keskivirhe laskee suhteessa 1/sqrt(N), missä N on mittausten lukumäärä


Tämä tilastollinen virhe pätee vain riippumattomille mittauksille, jollaisia lämpötilamittaukset eivät ole. Lisäksi tilastollinen virhe ei huomioi lainkaan systemaattisia tai karkeita virheitä, eikä menetelmävirheitä.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Tronic kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Keskiarvon keskivirhe laskee suhteessa 1/sqrt(N), missä N on mittausten lukumäärä


Tämä tilastollinen virhe pätee vain riippumattomille mittauksille, jollaisia lämpötilamittaukset eivät ole. Lisäksi tilastollinen virhe ei huomioi lainkaan systemaattisia tai karkeita virheitä, eikä menetelmävirheitä.

Toki, mistä syystä mittaukset ja mittaussarjat kalibroidaan huolellisesti. Annoin yksinkertaisen vastauksen siihen miten 1C tarkoitsta mittauksista päästään sadasosa-asteen tarkkuuteen kun asiat tehdään oikein.
Tapsa
Valvoja
Viestit: 2944
Liittynyt: 19.02.2008, 16:35:15

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Tapsa »

Lorentz3 kirjoitti:Toki, mistä syystä mittaukset ja mittaussarjat kalibroidaan huolellisesti. Annoin yksinkertaisen vastauksen siihen miten 1C tarkoitsta mittauksista päästään sadasosa-asteen tarkkuuteen kun asiat tehdään oikein.


Jassoo, niin varmaan, jos mittaus määritellään tavaksi jolla sääasemilla mittaukset tehdään eli niissä valkoisissa boxeissa ja uskotaan se oikeaksi. On täyttä potaskaa kuitenkin, että auringonpaiste ei muuttaisi boxin sisälämpötilaa sadasosaastettakaan ainakaan tyynellä säällä, oli boxi vaikka kuinka hyvin kiilloitettu, mitä ne eivät takuuvarmasti ainakaan urbaaneilla alueilla ole ja kylläluontokin niitä likaa kovaa vauhtia. Tämä asia ei tietenkään paljoa vaikuta tilastollisesti, jos boxien puhdistustiheyttä ei muuteta.

Ainoastaan anturin lämpötila voidaan mitata 0,01 asteen tarkkuudella, mutta ilman hyvin harvoin.
pexis
Viestit: 477
Liittynyt: 19.11.2008, 10:56:25

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja pexis »

Harry kirjoitti:Mittareita on ollut ja on ympäri maailmaa. Napaalueilla vähän tai ei ollenkaan. Mittaustulokset sieltä joko arvioidaan tai ekstrapoloidaan (eikös se ole melkein sama asia). Mittausasemia on ollut (tai käytetty) enemmän kuin tänäpäivänä. Niitä on homogenisoitu, korjattu UHI:takia ja vaikka mitä. Kaikkien mittareiden keskiarvo käytetään kun lasketaan maapallon lämmön keskiarvo. Tämä on matematiikkaa vaikeimmasta päästä. Globaalisesti oikeeta vastausta tuskin saa. Minulle saa näyttää kuinka se tehdään. Olisi tosi kiva tietää.


Tästä asiasta on keskusteltu tällä foorumilla aikaisemminkin.
1980 -luvulla ilmastotutkijat myönsivät auliisti, että lämpötilamittauksilla saatua dataa ei pitäisi verrata todellisiin lämpöti-loihin. He vain tarvitsivat dataa syötteeksi ilmastomalleihin. Sittemmin ilmastonmuutoshype pääsi irti ja todellisuudentaju katosi.
Vielä 1980 -luvulla mittauspisteitä oli yli 15000 sen jälkeen niitä on karsittu rajusti ja nykyisin mittauspisteitä lienee siinä 5000 kieppeillä. Karsittujen mittausasemien joukossa suurin osa on tietysti kaukana asutuskeskuksista sijaitsevat mittausasemat. Näillä mittausasemien määrien/paikkojen muutoksilla ei tietysti ole (ainakaan ilmastoveijareiden mielestä) mitään vaikutusta mittausten tarkkuuteen.
Mittarin lukematarkkuus ja mittauksen virhe (= mittauksen epävarmuus) ovat eri asioita.

Mittaustulos ilman käsitystä tulokseen liittyvästä
mittausepävarmuudesta on merkityksetön.


Kun ajatellaan, että yksi lämpötilan mittauspiste kattaa kymmenistä neliökilometreistä tuhansiin neliökilometreihin kokoisen alueen voi vain aavistaa mikä mittauksen, jonka pitäisi kuvata koko mitattavan alueen lämpötilaa, epävarmuus on. Jälleen ilmastoveijarit oikaisevat. Mittausdatasta rakennetaankin lämpötilamalli, jossa turhat epävarmuudet unohdetaan. Tätä mallinnettua lämpötiladataa käytetään sitten ilmastomallien pohjana eli ilmastomallit ovatkin mallien malleja. Ei ihme, että todellisuus alkaa olla jo aika hakusessa niiden loppupäätelmissä.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Epävarmuuksia ei todellakaan "unohdeta" vaan ne otetaan tarkkaan huomioon. Virheiden määrä ja laatu on siis tiedossa.

ps. Berkelyn jengi vahvisti taas että maa-alan lämpötila on nousussa. Turha urputtaa että kyseessä on joku tuntematon mittausvirhe tai väärennös tosiasiallisen lämpenemisen sijaan.
jpp
Viestit: 699
Liittynyt: 20.11.2009, 16:38:09

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja jpp »

Lorentz3 kirjoitti:ps. Berkelyn jengi vahvisti taas että maa-alan lämpötila on nousussa. Turha urputtaa että kyseessä on joku tuntematon mittausvirhe tai väärennös tosiasiallisen lämpenemisen sijaan.

Kummasti se vertaisarvioimaton tieto kelpaa kun se tukee omia käsityksiäsi, mutta annas olla jos ei tue niin nostat kauheen älämölön ellei se ole vertaisarvioitu ja julkaistu oikeassa lehdessä.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

jpp kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:ps. Berkelyn jengi vahvisti taas että maa-alan lämpötila on nousussa. Turha urputtaa että kyseessä on joku tuntematon mittausvirhe tai väärennös tosiasiallisen lämpenemisen sijaan.

Kummasti se vertaisarvioimaton tieto kelpaa kun se tukee omia käsityksiäsi, mutta annas olla jos ei tue niin nostat kauheen älämölön ellei se ole vertaisarvioitu ja julkaistu oikeassa lehdessä.

En aluksi tiennyt että ko. julkaisua ei ole vertaisarvioitu. Jos se ei läpäise seulaa vedän toki sanani takaisin.
Tronic
Viestit: 350
Liittynyt: 15.08.2010, 16:38:00

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Tronic »

Lorentz3 kirjoitti:
Tronic kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Keskiarvon keskivirhe laskee suhteessa 1/sqrt(N), missä N on mittausten lukumäärä


Tämä tilastollinen virhe pätee vain riippumattomille mittauksille, jollaisia lämpötilamittaukset eivät ole. Lisäksi tilastollinen virhe ei huomioi lainkaan systemaattisia tai karkeita virheitä, eikä menetelmävirheitä.

Toki, mistä syystä mittaukset ja mittaussarjat kalibroidaan huolellisesti. Annoin yksinkertaisen vastauksen siihen miten 1C tarkoitsta mittauksista päästään sadasosa-asteen tarkkuuteen kun asiat tehdään oikein.


Ehkä jossain matematiikkauskovaisen fyysikon ideaalimaailmassa päästään, mutta todellisuudessa näin ei ole. Jos esimerkiksi lasiputkilämpömittari vuotaa hieman (kuten varmasti tiedät kaikkien aineiden tekevän), voi se vuosikymmenten aikaskaalalla vääristää tuloksia ja vieläpä kaikissa mittareissa samaan suuntaan, jolloin mikään näistä kalibrointimenetelmistä ei auta. Vastaavia ja paljon suurempiakin ongelmia on myös sähköisillä antureilla, anturin ympärillä olevista järjestelmistä (ne valkoiset kopit) puhumattakaan.

Lämpötilamittaukset eivät sitten tosiaan myöskään edelleenkään ole riippumattomia, vaikka datalle mitä prosessointia tehtäisiin, joten esittämäsi kaava ei ylipäätään ole validi.
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Tronic kirjoitti:
Lorentz3 kirjoitti:Toki, mistä syystä mittaukset ja mittaussarjat kalibroidaan huolellisesti. Annoin yksinkertaisen vastauksen siihen miten 1C tarkoitsta mittauksista päästään sadasosa-asteen tarkkuuteen kun asiat tehdään oikein.


Ehkä jossain matematiikkauskovaisen fyysikon ideaalimaailmassa päästään, mutta todellisuudessa näin ei ole. Jos esimerkiksi lasiputkilämpömittari vuotaa hieman (kuten varmasti tiedät kaikkien aineiden tekevän), voi se vuosikymmenten aikaskaalalla vääristää tuloksia ja vieläpä kaikissa mittareissa samaan suuntaan, jolloin mikään näistä kalibrointimenetelmistä ei auta.

No jos kaikki mittarit ryömivät tuolla tavoin mittarin iän funktiona tietenkin ko. efekti voidaan kvantifioida ja korjata. Skeptikot vaan vetelevät herneitä nenukkiin jos raakadataa korjaillaan!
Avatar
BorisW
Viestit: 1779
Liittynyt: 08.08.2007, 10:38:11
Paikkakunta: Espoo
Viesti:

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja BorisW »

Sen parinkymmenen vuoden aikana kun olen pyrkinyt ymmärtämään ilmastonmuutokseen liittyvää argumentointia, globaali keskilämpötila on ollut ja on edelleenkin kaikkein ongelmallisin. Edellä oleva keskustelu kuvaa hyvin tilannetta. Maapallolle on sääasemien kuukautisten lämpötilakeskiarvojen perusteella laskettu globaali keskiarvo (HADCru, GHCN, jne.). Näistä kuukausiarvoille on erilaisten tasoitusten, korjausten jne avulla piirretty 50, 100 tai peräti 150 vuoden käyrästö. Mitä tällainen käyrä kertoo. Se kertoo, että tämä saatu keskiarvokäyrä kuvastaa erään lukuarvon vaihtelua ajan funktiona, mutta mitä se todellisuudessa kertoo maapallon tilasta - EI YHTÄÄN MITÄÄN! Onpahan vain mukava tietää??? ja tietysti manipuloida lämpötilojen avulla hienoja ilmastomalleja supertietokoneiden avulla.

Maapallon ilmaston, siis sen eri alueilla vaikuttavan ilmaston paikallista vaihtelua, voidaan arvioida vain paikallisten mittausten avulla. siinäkin pitää vielä valita mitä halutaan ilmaston osalta tutkia; talven vaikutusta talvehtiviin ötököihin vai kesäajan kasvukauden hyvyyteen, jne.

Kuten edesmennyt ranskalainen ilmastotutkija Marcel Leroux, totesi Tukholmassa pidetyssä ilmastoseminaarissa: Koska maapallolla ei ole ns. keskimääräistä ilmastoa ei maapallolle voi myöskään laskea keskilämpötilaa. Sen voi tietysti formuloida toisinkin päin, mutta ei se todellisuutta muuta miksikään - maapallon keskilämpötil on absurdi väiottelyn kohde.

Muistan aikoinaan HY:n fysikaan cum laude kurssilla, kun tehtiin mittaustuloksista virhearviointeja, ym, työ tai vastaus hylättiin armotta, jos sarjasta mittauslukemia laskettiin keskiarvo (a*n/n) ja siinä oli enemmän desimaaleja kuin huonoimmassa mittauslukemassa. Eihän keskiarvoa voinut antaa useammalla desimaalilla kuin todellinen mittaus(luku)tarkkuus oli (myös satunnaisvirheet huomioiden. Jos tiedettiin lukemien hajonta niin tietysti voitiin "spekuloida" todennäköisyyksillä, mutta nekään eivät kerro absoluuttista totuutta. Iterointi on tietysti monissa luonnontieteellisissä tai teknisissä toteutuksissa hyödyllinen mentelmä, todennäköistä parasta tulosta haettaessa, mutta sen käytettävyyteen vaikuttaa taasen hyväksyttävän virheen suuruus...

Mitä suuremman riskin väärä arvo aiheuttaa sitä tarkemmin tulisi tämä arvo voida arvioida, mitata...
Lorentz3
Viestit: 1884
Liittynyt: 23.12.2009, 13:55:45

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Lorentz3 »

Boris miksi jäätiköt sulavat samalla kun maapallon mitattu keskilämpötila - joka ei skeptikoiden mielestä mittaa mitään todellsta - on nousussa?
Harry
Viestit: 609
Liittynyt: 02.10.2010, 18:44:02

Re: Mistä mitata lämpötila?

Viesti Kirjoittaja Harry »

Lorentz3 kirjoitti:No jos kaikki mittarit ryömivät tuolla tavoin mittarin iän funktiona tietenkin ko. efekti voidaan kvantifioida ja korjata. Skeptikot vaan vetelevät herneitä nenukkiin jos raakadataa korjaillaan!


Ehkä voidaan korjata mutta epäilen. Jos raakadataa kerätään sateliittimittauksista sekä maaasemien/ meriasemien mittauksista niin perusdata ei ole yhteneväinen eikä voida tietää mihin päin korjata mitäkin asemaa. Oletetaan että satelliittimittaukset ovat tarkemmat koska mittari kalibroidaan koko ajan. Maamittarit taas ei välttämättä kalibroida koskaan vaikka pitäisi. Luultavasti se on niin että mittari vaihdetaan kun se on rikki, siinä kaikki.

Lorentz3 kirjoitti:..mistä seuraa että jos yhden mittauksen virhe on 1C, toistettaessa mittaus 100 kertaa keskivirhe on 1/sqrt(100)=1/10=0.1C. Kun sama mittaus toistetaan 10000 kertaa keskiarvon keskivirheeksi tulee siis 1/sqrt(10000)=0.01C.


Ajatus on hyvä, mutta kun raakadata ei ole. Sitäpaitsi miten käy sun 0,1 kanssa kun mittareita on vähennetty 15000 => 5000.
Vastaa Viestiin