La pandémie de coronavirus a bouleversé le monde moderne et, pendant le reste du semestre de printemps 2020, William & Mary enseignera ses cours à distance. Ce ne sera pas facile, et l’instruction ne sera pas égale à l’expérience en classe ou en laboratoire qui aurait normalement lieu.
Alors que je me prépare pour le reste du semestre, j’ai regardé la saison printanière de Williamsburg se dérouler depuis la fenêtre de mon bureau à domicile. Les plantes fleurissent, les feuilles sortent et le pollen est dans l’air. La nature des saisons et des climats régionaux sont des sujets que nous explorons dans mon cours de changement Météo, Climat, &. C’est une grosse déception que notre aventure académique ne puisse plus se rencontrer en personne ou aller sur le terrain pour collecter des données, mais nous allons continuer. Et je vais utiliser ce blog pour fournir du contenu et de la saveur.
En 1760, Thomas Jefferson s’est inscrit à William & Mary, bien qu’il n’ait jamais suivi le cours de climat my Weather &, il a commencé à faire des observations météorologiques systématiques alors qu’il était étudiant à Williamsburg. Dans le vaste traité intitulé Notes on the State of Virginia publié en 1785 (7) 1, Jefferson discute du climat de la Virginie. Dans la requête VII, il inclut des données météorologiques collectées à Williamsburg entre 1772 et 1777. Ce fut un moment important dans la vie de Jefferson. En 1772, il avait été élu à la Chambre des bourgeois (ce qui l’avait ramené dans la capitale coloniale de la Virginie) et, en 1776, il avait écrit la Déclaration d’indépendance.
Frontispice et première page de la Requête VII des Notes de Thomas Jefferson sur l’État de Virginie.
Tableau de Jefferson’s des moyennes mensuelles des précipitations et de la température.
Pour ceux qui s’intéressent aux climats passés, des données climatiques historiques précises sont l’étalon-or. Les données obtenues à Williamsburg à la fin du 18ème siècle pourraient nous permettre de discerner si le climat de Williamsburg a changé au cours des deux derniers siècles.
Jefferson note que la température à Williamsburg a été enregistrée à 8 h (chaleur quotidienne la plus faible) et à 16 h (chaleur quotidienne la plus élevée) sur le thermomètre Fahrenheit. Plutôt que de fournir toutes les données, qui étaient « trop infimes » pour être faciles à comprendre, Jefferson a compilé un tableau avec les valeurs moyennes mensuelles de la température la plus élevée (la plus élevée) et la moins (la plus basse). Plus tôt ce semestre, sur le premier problème posé par le changement de météo, de climat et de &, j’ai demandé aux étudiants d’utiliser les données de température de Jefferson pour produire un graphique séduisant.
Chaque fois que nous faisons un graphique, nous faisons un ensemble de choix – quelle variable devrait être sur quel axe? Quel type de graphique (graphique à barres, nuage de points, etc.)? La date doit-elle être tracée comme des points discrets ou connectée comme une fonction continue? Même la taille de la police, la forme des points de données et les couleurs sont importantes pour que les données graphiques racontent une histoire efficace.
Les parcelles produites par les 28 étudiants dans Weather, Climate, & Change étaient un sac mélangé, mais pour beaucoup de ces étudiants de première année, c’était le premier graphique qu’ils avaient produit au collège. L’un des objectifs du semestre restant est de produire des graphiques et des tableaux de meilleure qualité et plus convaincants.
Mon graphique est ci-dessous. J’ai choisi de tracer les valeurs de chaleur et de chaleur les plus élevées sous forme de symboles discrets, et de ne pas connecter ces symboles avec une ligne, car ces données ne sont pas une série chronologique continue. Ce sont plutôt des données discrètes (mensuelles).
Un graphique des données de température de Jefferson pour Williamsburg, Virginie (1772-77).
Les données illustrent un schéma que les Williamsburgers modernes connaissent bien– il fait plus chaud en été et plus frais en hiver. Les mois les plus chauds sont Juin, juillet et août, mais les températures élevées pour ces mois (~ 80 F) semblent inférieures à ce que nous vivons généralement pendant un été moderne. C’est peut-être la preuve du changement climatique. Pour tester cela, j’ai conçu un deuxième graphique avec les données de Jefferson 1772-1779 tracées à côté des données de température modernes du laboratoire Keck de William & Mary’s.
Une comparaison graphique des données de Thomas Jefferson (1772-77) aux données climatiques modernes (2012-2019) du laboratoire Keck de William &Mary’s. Notez les grandes différences de températures moyennes hautes et basses ainsi que la variation mensuelle.
Les deux ensembles de données suivent une tendance annuelle similaire, mais il existe des différences frappantes. Les températures élevées modernes sont supérieures aux sommets historiques de chaque mois, mais les plus bas modernes sont également inférieurs aux plus bas du 18ème siècle de chaque mois. Si cette différence est le résultat du réchauffement climatique, nous pourrions prédire des hauts plus élevés, ainsi que des bas plus élevés pour les données modernes – ce n’est pas ce qui est observé. Le graphique illustre clairement que la variation mensuelle de température moderne est beaucoup plus grande que celle rapportée par Jefferson. La variation mensuelle de la température de Jefferson varie entre 5 et 7 F, alors que les données modernes donnent des variations entre 14 et 19 F.
Qu’en est-il?
La réponse réside dans l’endroit où les données de température ont été collectées. La station météorologique du laboratoire Keck est un équipement météorologique astucieux situé à l’extérieur, comme toutes les stations météorologiques du 21e siècle. Jefferson, comme c’était la pratique courante dans les années 1770, collectait des données de température à l’intérieur – probablement dans une pièce non chauffée du côté nord d’un bâtiment! Cela était conforme aux recommandations de la Royal Society britannique et, en 1772, la Virginie faisait encore partie de l’Empire britannique.
Avec cet aperçu, la différence entre les deux ensembles de données est parfaitement logique. L’inertie thermique d’un bâtiment modère les températures intérieures par rapport aux températures extérieures. Ainsi, la variation de température enregistrée dans un tel ensemble de données sera inférieure à la variation extérieure réelle.
Dans les années 1790, Jefferson n’était pas satisfait des mesures de température intérieure et, à la demande pressante de son ami James Madison, il déplaça son équipement à l’extérieur. En 2007, Susan Solomon et ses collègues ont publié un excellent article qui décrit l’histoire de cette révolution dans les pratiques de surveillance météorologique entre le 18e et le 19e siècle.
L’un des projets de la classe de changement Météo, Climat, & consiste à étudier le climat associé à une culture particulière et les contrôles climatiques qui influencent l’endroit où certaines cultures sont cultivées. Les mangues ne poussent pas en Virginie; pourquoi pas? Les élèves recueilleront des données climatiques provenant de plusieurs sources, puis les distilleront dans une présentation convaincante sur la culture qui les intéresse. Je publierai les meilleurs graphiques, graphiques et cartes ici pour que le monde puisse voir les fruits du travail de mes étudiants!
Prenez bien soin de vous.
1 – Le livre de Jefferson a été publié pour la première fois à Paris à un petit public en 1785, sa première publication en Amérique date de 1787.