Williamsburg ’s Colonial Climate: What Can Be Learned from Thomas Jefferson’ s Data?

koronaviruspandemia on kääntänyt nykymaailman päälaelleen, ja loppuvuoden 2020 kevätlukukaudella William & Mary opettaa sen kursseja etäältä. Tämä ei ole helppoa, ja opetus ei tule vastaamaan luokassa tai laboratoriossa kokemus, joka normaalisti tapahtuu.

kun valmistaudun loppukauteen, olen katsellut Williamsburgin kevätkauden avautumista kotitoimistoni ikkunasta. Kasvit kukkivat, lehdet puhkeavat ja ilmassa on siitepölyä. Vuodenaikojen luonne ja alueellinen ilmasto ovat aiheita, joita tutkimme minun sää, ilmasto, & muuta suuntaa. On iso harmi, että meidän akateeminen seikkailu ei voi enää tavata kasvotusten tai mennä kentälle keräämään dataa, mutta me jatkamme. Käytän tätä blogia sisällön ja maun tarjoamiseen.

vuonna 1760 Thomas Jefferson suoritti ylioppilastutkinnon William & Maryssa, vaikka hän ei koskaan ottanut säätä & Ilmastokurssia hän aloitti systemaattisten säähavaintojen tekemisen ollessaan oppilaana Williamsburgissa. Vuonna 1785 julkaistussa laajassa tutkielmassa Notes on the State of Virginia(7)1 Jefferson käsittelee Virginian ilmastoa. Kyselyssä VII hän Sisältää Williamsburgissa vuosina 1772-1777 kerättyjä säätietoja. Tämä oli tärkeää aikaa Jeffersonin elämässä. Vuonna 1772 hänet oli valittu Burgessien taloon (mikä toi hänet takaisin Virginian siirtomaa-ajan pääkaupunkiin), ja vuonna 1776 hän kirjoitti itsenäisyysjulistuksen.

menneistä ilmastoista kiinnostuneille tarkat historialliset ilmastotiedot ovat kultakanta. Williamsburgissa 1700-luvun lopulla saatujen tietojen perusteella voidaan ehkä päätellä, onko Williamsburgin ilmasto muuttunut kahden viime vuosisadan aikana.

Jefferson toteaa, että Williamsburgissa lämpötila kirjattiin Fahrenheitin lämpömittariin kello 8 (vähiten päivittäistä lämpöä) ja kello 16 (suurin päivittäinen lämpö). Sen sijaan, että Jefferson olisi toimittanut kaikki tiedot, jotka olivat ”liian pieniä” helppoon ymmärtämiseen, hän kokosi taulukon, jossa oli kuukausittaiset keskiarvot suurimmasta (korkeimmasta) ja pienimmästä (alimmasta) lämpötilasta. Aiemmin tänä lukukautena, ensimmäisessä sää -, ilmasto -, & muutos-ongelmassa, pyysin oppilaita käyttämään Jeffersonin lämpötilatietoja tuottaakseni voittoisan graafin.

joka kerta kun teemme kuvaajan, teemme joukon valintoja-minkä muuttujan pitäisi olla missäkin akselilla? Minkälainen kuvaaja (pylväsdiagrammi, scatter-juoni jne.)? Pitäisikö päivämäärä piirtää diskreeteiksi pisteiksi tai liittää jatkuvana funktiona? Jopa fonttikoolla, datapisteiden muodoilla ja väreillä on merkitystä, kun halutaan tehdä graafisesta datasta tehokas tarina.

28 opiskelijan sää, ilmasto, & muutos oli sekalainen säkki, mutta monille näistä ensimmäisen vuoden opiskelijoista se oli ensimmäinen graafi, jonka he olivat laatineet Collegessa. Yksi tavoite jäljellä lukukauden on tuottaa parempia ja vakuuttavampia kaavioita ja kaavioita.

kaavioni on alla. Päätin piirtää suurimmat lämpöarvot ja vähiten lämpöarvot erillisiksi symboleiksi, enkä yhdistänyt niitä viivalla, koska nämä tiedot eivät ole jatkuvia aikasarjoja. Pikemminkin se on diskreetti data (kuukausittain).

tiedot kuvaavat kaavaa, joka nykyisille Williamsburgereille on tuttu: kesällä on kuumempaa ja talvella viileämpää. Kuumimmat kuukaudet ovat kesä -, heinä-ja elokuu, mutta näiden kuukausien korkeat lämpötilat (~80 F) näyttävät alhaisemmilta kuin mitä tyypillisesti koemme modernina kesänä. Ehkä tämä on osoitus ilmastonmuutoksesta. Sen testaamiseksi olen laatinut toisen graafin, jossa Jeffersonin vuosien 1772-1779 tiedot on piirretty William & Maryn Keck-laboratorion lämpötilatietojen viereen.

molemmat tietoaineistot noudattavat samanlaista vuosittaista suuntausta, mutta niissä on joitakin silmiinpistäviä eroja. Moderni korkeat lämpötilat ovat suurempia kuin historiallinen ennätykset joka kuukausi, mutta moderni matalat ovat myös pienempiä kuin 18th century matalat joka kuukausi. Jos tämä ero johtuu ilmaston lämpenemisestä, saatamme ennustaa korkeampia huippuja sekä korkeampia matalia arvoja nykytiedoille-sitä ei ole havaittu. Kuvaaja havainnollistaa selvästi, että nykyinen kuukausittainen lämpötilavaihtelu on paljon suurempaa kuin Jeffersonin ilmoittama. Jeffersonin kuukausittainen lämpötilavaihtelu vaihtelee välillä 5 ja 7 F, kun taas nykytieto tuottaa vaihtelua välillä 14 ja 19 F.

mitä siitä?

vastaus on siinä, mistä lämpötilatiedot on kerätty. Keck Labin sääasema on hieno meteorologinen laite, joka sijaitsee ulkona, kuten kaikki 21. vuosisadan sääasemat. Jefferson, kuten 1770 – luvulla oli tapana, keräsi lämpötilatietoja sisätiloissa-todennäköisesti lämmittämättömässä huoneessa rakennuksen pohjoispuolella! Tämä oli British Royal Societyn suositusten mukaista, ja vuonna 1772 Virginia oli vielä hyvin pitkälti osa Brittiläistä imperiumia.

tämän käsityksen perusteella näiden kahden tietojoukon ero on täysin järkevä. Rakennuksen terminen inertia maltillistaa sisälämpötiloja suhteessa ulkolämpötiloihin. Näin ollen tällaisessa tietojoukossa kirjattu lämpötilavaihtelu on pienempi kuin todellinen ulkovaihtelu.

1790-luvulle tultaessa Jefferson oli tyytymätön sisälämpötilamittauksiin, ja ystävänsä James Madisonin kehotuksesta hän siirsi laitteitaan ulkona. Vuonna 2007 Susan Solomon kollegoineen julkaisi erinomaisen artikkelin, jossa esitellään tämän vallankumouksen historiaa 1700-1800-lukujen säänseurantakäytännöissä.

yksi Weather, Climate, & Change class-hankkeista on tutkia tiettyyn viljelykasviin liittyvää ilmastoa ja ilmaston säätelyä, jotka vaikuttavat siellä, missä tiettyjä viljelykasveja viljellään. Mangot eivät kasva Virginiassa; miksi ei? Opiskelijat keräävät ilmastotietoja useista lähteistä ja tislaavat sen sitten vakuuttavaksi esitykseksi sadosta, josta he ovat kiinnostuneita. Laitan parhaat grafiikat, kaaviot ja kartat tänne, jotta maailma näkee oppilaideni työn hedelmät!

pidä hyvää huolta.

1-Jeffersonin kirja julkaistiin ensimmäisen kerran Pariisissa pienelle yleisölle vuonna 1785, sen ensimmäinen julkaisu Amerikassa oli vuonna 1787.