de coronaviruspandemie heeft de moderne wereld op zijn kop gezet, en voor de rest van het voorjaarssemester van 2020 zal William & Mary haar cursussen op afstand geven. Dit zal niet gemakkelijk zijn, en de instructie zal niet gelijk zijn aan de in-class of de in-lab ervaring die normaal zou plaatsvinden.
terwijl ik me voorbereid voor de rest van het semester, heb ik Williamsburg ‘ s lenteseizoen zien ontvouwen vanuit het raam van mijn thuiskantoor. Planten bloeien, bladeren bladeren en stuifmeel in de lucht. De aard van de seizoenen en regionale klimaten zijn onderwerpen die we verkennen in mijn Weer, Klimaat, & change course. Het is jammer dat ons academische avontuur niet meer persoonlijk kan ontmoeten of naar het veld kan gaan om gegevens te verzamelen, maar we zullen doorgaan. En Ik zal deze blog gebruiken om inhoud en smaak te bieden.In 1760 studeerde Thomas Jefferson af aan William Mary, hoewel hij nooit mijn Weercursus volgde, begon hij systematische weerwaarnemingen te doen tijdens zijn studie in Williamsburg. In de verhandeling Notes on the State of Virginia, gepubliceerd in 1785(7)1, bespreekt Jefferson het klimaat van Virginia. In Query VII bevat hij weergegevens verzameld in Williamsburg tussen 1772 en 1777. Dit was een belangrijke tijd in Jefferson ‘ s leven. In 1772 werd hij verkozen in het Huis van Burgesses (dat hem terugbracht naar Virginia ‘ s koloniale hoofdstad), en in 1776 schreef hij de Onafhankelijkheidsverklaring.
voor degenen die geà nteresseerd zijn in vroegere klimaten, zijn accurate historische klimaatgegevens de gouden standaard. Gegevens verkregen in Williamsburg tijdens de late 18e eeuw kunnen ons in staat stellen om te onderscheiden of Williamsburg ‘ s klimaat is veranderd in de afgelopen twee eeuwen.Jefferson merkt op dat de temperatuur in Williamsburg werd geregistreerd om 8 uur ’s ochtends (minste dagelijkse warmte) en 16 uur’ s avonds (grootste dagelijkse warmte) op de thermometer van Fahrenheit. In plaats van alle gegevens te verstrekken, wat ’te klein’ was om gemakkelijk te begrijpen, stelde Jefferson een tabel samen met de maandelijkse gemiddelde waarden van de grootste (hoogste) en minste (laagste) temperatuur. Eerder dit semester, op het eerste probleem in Weer, Klimaat, & verandering, vroeg ik studenten om Jefferson ‘ s temperatuurgegevens te gebruiken om een winsome grafiek te produceren.
elke keer dat we een grafiek maken, maken we een reeks keuzes – welke variabele moet op welke As staan? Wat voor soort grafiek (staafdiagram, scatter plot, enz.)? Moet de datum worden uitgezet als discrete punten of verbonden als een continue functie? Zelfs de lettergrootte, de vormen van gegevenspunten en kleuren zijn belangrijk als het gaat om het maken van grafische gegevens vertellen een effectief verhaal.
de percelen die door de 28 studenten in Weer, Klimaat, & verandering werden geproduceerd waren een gemengde zak, maar voor veel van deze eerstejaarsstudenten was het de eerste grafiek die ze op de universiteit hadden geproduceerd. Een doel voor de overblijfselen van het semester is om betere en meer boeiende grafieken en grafieken te produceren.
Mijn grafiek staat hieronder. Ik koos ervoor om de grootste warmte en de minste warmte waarden te plotten als discrete symbolen, en deze symbolen niet te verbinden met een lijn, omdat deze gegevens geen continue tijdreeks zijn. In plaats daarvan zijn het discrete gegevens (maandelijks).
een grafiek met Jefferson’ s temperatuurgegevens voor Williamsburg, Virginia (1772-77).
de gegevens illustreren een patroon dat de huidige Williamsburgers kennen – het is warmer in de zomer en koeler in de winter. De warmste maanden zijn juni, juli en augustus, maar de hoge temperaturen voor die maanden (~80 F) lijken lager dan wat we meestal ervaren tijdens een moderne zomer. Misschien is dit een bewijs van klimaatverandering. Om dat te testen, heb ik een tweede grafiek gemaakt met Jefferson ’s 1772-1779 gegevens uitgezet naast moderne temperatuurgegevens van William & Mary’ s Keck Lab.
een grafische vergelijking van Thomas Jefferson ’s data (1772-77) met modern climate data (2012-2019) van William & Mary’ s Keck Lab. Let op de grote verschillen in gemiddelde hoge en lage temperaturen, evenals de maandelijkse variatie.
beide gegevensverzamelingen volgen een vergelijkbare jaarlijkse trend, maar er zijn enkele opvallende verschillen. Moderne hoge temperaturen zijn hoger dan de historische hoogten in elke maand, maar de moderne dieptepunten zijn ook lager dan de 18e eeuwse dieptepunten in elke maand. Als dit verschil het gevolg is van de opwarming van de aarde, kunnen we hogere hoogten voorspellen, evenals hogere dieptepunten voor de moderne gegevens – dat is niet wat wordt waargenomen. De grafiek illustreert duidelijk dat de moderne maandelijkse temperatuurvariatie veel groter is dan gemeld door Jefferson. Jefferson ‘ s maandelijkse temperatuurvariatie varieert tussen 5 en 7 F, terwijl de moderne gegevens variaties opleveren tussen 14 en 19 F.
Wat is daarmee?
het antwoord ligt in de plaats waar de temperatuurgegevens werden verzameld. Het weerstation van het Keck Lab is een hip stuk meteorologische apparatuur dat zich buiten bevindt, net als alle 21e-eeuwse weerstations. Jefferson, zoals gebruikelijk was in de jaren 1770, verzamelde temperatuurgegevens binnenshuis-waarschijnlijk in een onverwarmde ruimte aan de noordkant van een gebouw! Dit was in overeenstemming met de aanbevelingen van de British Royal Society, en in 1772 was Virginia nog steeds een deel van het Britse Rijk.
met dit inzicht is het verschil in de twee datasets volkomen logisch. De thermische traagheid van een gebouw matigt de binnentemperatuur ten opzichte van de buitentemperaturen. De temperatuurvariatie die in een dergelijke dataset wordt geregistreerd, zal dus minder zijn dan de werkelijke buitenvariatie.In de jaren 1790 was Jefferson ontevreden over de temperatuurmetingen binnen en op aandringen van zijn vriend James Madison verplaatste hij zijn apparatuur naar buiten. In 2007 publiceerden Susan Solomon en haar collega ‘ s een uitstekend artikel over de geschiedenis van deze revolutie in weermonitoring tussen de 18e en 19e eeuw.
een van de projecten in de klasse Weer, Klimaat, & verandering is het bestuderen van het klimaat in verband met een bepaald gewas, en de klimaatbeheersing die van invloed zijn op de teelt van bepaalde gewassen. Mango ‘ s groeien niet in Virginia, waarom niet? Studenten verzamelen klimaatgegevens uit een aantal bronnen en destilleren die vervolgens tot een overtuigende presentatie over het gewas waarin ze geïnteresseerd zijn. Ik zal hier de beste grafieken, grafieken en kaarten plaatsen zodat de wereld de vruchten van het werk van mijn studenten kan zien!
wees voorzichtig.1-Jefferson ‘ s boek werd voor het eerst gepubliceerd in Parijs voor een klein publiek in 1785, de eerste publicatie in Amerika was in 1787.