Warum werden die alten Temperaturdaten tiefer gesetzt?
Früher hat man mit Themometern aus Glas und Quecksilber gemessen. Heute misst man mit Thermoelementen elektrisch. Ich verstehe das dabei die Daten etwas anders ausfallen. Aber müssten die alten Daten nicht eher etwas zu kalt anzeigen?
Wenn es am Tag wärmer wird, dann muss die Luft das moderne Thermometer nur wenig aufheizen und das moderne Thermometer kann schnell die richtige Temperatur anzeigen. Das alte Thermometer hatte eine viel größere Wärmekapazität und musste durch die Luft ert einmal langsam aufgeheizt werden. Dadurch zeigte es immer eine zu niedrige Temperatur an.
Und wenn es am Tag kälter wird, dann kann das moderne Thermometer auch schneller reagieren als das alte. Aber das alte Thermometer kann seine Wärme schneller abgeben als es Wärme aufnehmen kann. Denn erwärmt werden kann ein altes Themometer nur durch Stöße von warmen Luftmolekülen, aber abgekühlt werden kann ein altes Thermometer durch Stöße von kalten Luftmolekülen und durch Strahlung.
Insgesamt sollten die alten Thermometer also zu niedrige Temperaturen angezeigt haben. Warum dann werden die alten Temperaturdaten (Proyxdaten) von den Klimaforschern heraufgesetzt und nicht herab gesetzt? Was habe ich falsch verstanden?
Warum werden die alten Temperaturdaten tiefer gesetzt?
Nenne doch bitte erstmal eine seriöse Quelle dafür, dass dies überhaupt so ist.
Ich habe das als bekannt voraus gesetzt. Wer das nicht weiß, kann sicherlich auch keine Antwort geben, warum das so ist.
8 Antworten
Zur Erklärung: Es geht hier um sehr alte Daten, wichtig für die Forschung, aber ohne Relevanz fürs Leugnen des Klimawandels. So grob in die Richtung, dass die Daten vor 1850 verfälscht sind.
Das sollte man dazusagen, um Missverständnisse zu vermeiden ;-)
Damit, dass das Thermometer schneller oder langsamer reagiert, hat das rein gar nichts zu tun, es wurden danach weitere 100 Jahre lang ähnlich aufgebaute Thermometer aus Glas mit Quecksilberfüllung verwendet.
Ein Zitat aus dem netterweise von Dir verlinkten Bericht des DWD, Seite 42:
In der Münchner Akademie befasste sich Yelin (1824) ausführlich mit dem Problem und stellte bei einer Untersuchung von 21 Thermometern aus dem Bestand der Akademie fest, dass bei den meisten Thermometern der Nullpunkt im Laufe der Zeit um 1 – 2 °R gestiegen war (Abb. 23). Auch hier ist erstaunlich, dass kein Rückschluss auf die Nullpunktstabilität von Thermometern bestehender meteo-rologischer Stationen gezogen wurde
Also: Das Glasthermometer wurde kalibriert (mit Eis und Wasserdampf), und einige Jahre oder Jahrzehnte stellte man fest, dass die Kalibrierung nicht mehr stimmte: Bei echten 0°C zeigte das Thermometer jetzt +1,5°C an. Will man die wahre Temperatur wissen muss man vom Messwert 1,5°C abziehen. Ursache ist, wie man später (ca. 1880) herausfand, das Glas, das nicht ganz so langzeitstabil ist wie man gedacht hatte.
Bei den Wetterstationen hat leider niemand dokumentiert, um wieviel die Thermometer am Ende ihrer Betriebszeit falsch gingen, daher kann man die Fehler nur abschätzen, beispielsweise durch Vergleich mit nahegelegenen Stationen, die ein fabrikneues Thermometer bekommen haben.
Ein weiterer Punkt bei Temperaturmessung der Umgebungsluft ist Dir vielleicht auch schon aufgefallen: Zwei Thermometer, an verschiedenen Seiten des Hauses angebracht, zeigen meist unterschiedliche Temperatur. Auch ohne dass eins in der Sonne ist. Naheliegend, dass bei fortschreitendem Wissen über die "richtige" Temperaturmessung die Werte nicht mehr ganz zu den früheren passen.
Dann hätten wir aber nur eine größere Unsicherheit und keine systematische Abweichung.
Abweichende Ablesezeitpunkte sind erstmal ein systematischer Fehler.
Ursache ist, wie man später (ca. 1880) herausfand, das Glas, das nicht ganz so langzeitstabil ist wie man gedacht hatte.
Glaubst du das sich HgO auf dem innen Glas abgelagert hat oder das Pb aus dem Glas in Hg gewandert ist?
Da die Verwendung chemisch ähnlicher Gläser, die aber nur K oder nur Na als Alkalien enthielten, das Problem deutlich verringerte, glaube ich nicht, dass Ablagerungen oder Ionenwanderungen eine große Rolle spielten.
Will man die wahre Temperatur wissen muss man vom Messwert 1,5°C abziehen. Ursache ist, wie man später (ca. 1880) herausfand, das Glas, das nicht ganz so langzeitstabil ist wie man gedacht hatte.
Was hat das Glas denn gemacht? K und Na lösen sich ganz gut in Hg. Es könnte sein das dadurch der Ausdehnungskoeffizient von Hg bzw. der Hg-Legierung größer wird. Oder das Hg hat andere Ionen aus dem Glas gelöst, z. B. Pb. Was soll sonst damit gemeint sein, das Glas nicht langzeitstabil ist?
Was hältst Du von der Idee, dass das Glas sich zu Beginn etwas ausdehnt?
Dann würde der Steigkanal für das Quecksilber größer werden und die angezeigte Temperatur zu niedrig. Auch wenn man sagt, das das Glas langsam nach unten fließt.
Aber das 2-wertige Ionen aus dem Glas ins Quecksilber wandern und durch Quecksilber ersetzt werden, und das dies die Ausdehnungskonstante der Legierung vergrößert, kann ich mir gut vorstellen. Das würde auch erklären, warum auch in GB, Frankreich, Russland, USA und überall wo es alte und sehr alte Messungen gibt, diese herabgesetzt worden sind, denn überall hat man mehr oder weniger mit der gleichen Glasrezeptur gearbeitet.
> Dann würde der Steigkanal für das Quecksilber größer
Nö - dort wirken viel geringere Kräfte auf das Glas als im Vorratsgefäß.
Interessiert mich aber nicht so sehr, dass ich mich deshalb auf die Suche nach Forschungsergebnissen machen möchte. Zumal vieles aus grauer Vorzeit gar nicht digitalisiert ist.
Neben schon genannten Überraschungen beim Rekalibrieren alter Thermometer....
... Die Wetter Hütten haben sich verändert.
WMO gerechte Messungen finden in 1,5 bis 2m Höhe, vor Sonnen udn Wärmestrahlung geschützt in gut durchlüfteter Umgebung über sonnenbeschienener Wiese statt.
Sehr schnell wird dabei entweder ein zu großes, zu gut isoliertes Luftvolumen zu kalt bleiben, oder aber das Holzgerüst, trotz wwißem Anstrich zu warm, Wärmestau in der Hütte und Messwert zu warm sind die Folgen.
Mit jeder Verbesserung des Messstandards um WIRKLICH Lufttemperstur zu messen und nicht irgendeinen Strahlungseinfluss, und dass auch noch schnell, damit kurze warme und kalte Böen erfasst werden, hat man gemerkt, dass es nun Brüche unt Unterschiede in Messreihen gibt. Und dann vergleicht man langfristig Doppelmessungen und führt schließlich für alte Werte Korrekturfaktoren ein.
Plus minus 1 Grad Celsius ist man bald genau... Aber der Wünsch 0,1 Grad genau zu erfassen ist eben nicht so einfach. Und hier hat sich Messtechniscj viel getan, sind moderne Werte viel besser. Daher kann man aber dennoch nicht einfach die alten Wegwerfen, sondern man geht wie oben vor... Nachträgliche Rekalibrierung.
Darüber hatte ich mir vorher auch schon Gedanken gemacht. Früher hat man die Thermometer vor der Sonnenstrahlung durch Holz geschützt, heute durch Stahlplatten. Feuchtes Holz kühlt sich durch Wind und Sonne schnell ab, deshalb habe ich gedacht, das die alte Werte eher zu niedrig sind.
Da gibt es so viele Einflüsse die ein normaler Mensch gar nicht alle bedenken kann. Die meisten sollten bewirken das die Temperaturanziege früher zu niedrig war. Aber das die Flüssigkeit Quecksilber langfristig mit der Flüssigkeit Glas Atome austauscht, wäre ich mein Lebtag nicht gekommen.
Das Holz war mal feucht, mal trocken, die weiße Farbe mal gealtert gräulich, bräunlich, mal frisch und strahlend. Und je nachdem kühlen oder deutlich erwärmend. Inzwischen sind genau daher Wetter Hütten aktiv belüftet mit hohem Durchsatz, somit verschwinden all diese Faktoren.
Auch heute altern Thermometer, das ist aber nun bekannt und sie werden regelmäßig rekalibriert...
Dazu kommt die heute genauere Beschreibung, wie das Umfeld auszusehen hat. Aber immer noch gilt, das Bäume langsam wachsen, dann wieder geschnitten werden, das Grad mal hoch und dürr ist, mal gepflegt, oder mal so verdorrt, dass brauner Boden durchscheint (das zählt aber zum Wetter, og. wie hohes Gras oder Bäume oder plötzliche neue Parkplätze - oder Grünflächen rundherum... Nicht... All das hat Einfluss auf Klimareihen, der hingenommen werden muss. Aber Messtechnik wird zumindest optimiert. Metrologie ist essentiell für Meteorologie und Klimatologie. Und eben alles andere als trivial.
Klar können unterschiedliche Messmethoden unterschiedliche Ergebnisse bringen. Jedoch ist die Anpassung hier, nicht ganz so einfach, wie du dir das vorstellst.
Man muss natürlich beachten, dass die Anpassung nicht nur in eine Richtung geht - einige Daten werden nach oben korrigiert und andere wiederum nach unten. Das ist so üblich um systematische Fehler in Daten zu korrigieren, die wiederum aus verschiedenen Quellen stammen können. Dazu gehören unteranderem - wie von dir erwähnt - Änderungen in der Messmethodik, aber auch Änderungen in der Standortumgebung, der Höhe der Messung, der Tageszeit und vieles mehr. Das sich Messmethoden verändern ist logisch, dass durch diese Änderungen gemessene Temperaturen beeinflusst werden können, natürlich auch. Zum Beispiel hatte man früher meist in ländlichen Gebieten gemessen, in welchen es weniger Wärmeinseln gab. Mittlerweile misst man auch vermehrt in städtischen Teilen, wo die Temperatur höher liegen kann/könnte. Wenn Wissenschaftler nun historische Daten mit modernen vergleichen, oder diese Darstellen wollen, müssen sie dies berücksichtigen. Das ist Standard und wird so auch gemacht.
Nochmals zur Komplexität dieser Korrekturen. Wenn eine Korrektur vorgenommen wird, basiert das auf umfangreichen wissenschaftlichen Untersuchungen - hier wird nicht einfach etwas willkürlich "runter oder rauf" gesetzt. Es werden diverse Methoden verwendet um zu bestimmen wie Daten genau angepasst werden, einschliesslich der Verwendung von komplexen Modellen - die auf physikalischen Prinzipien beruhen, wie auch ausführlichen Analysen von Vergleichsdaten. Mit Korrigieren meine ich denn nicht, dass früher falsch gemessen wurden, stattdessen geht es darum, die Daten so anzupassen, dass sie mit modernen Messstandards und -methoden vergleichbar sind.
Mittlerweile misst man auch vermehrt in städtischen Teilen, wo die Temperatur höher liegen kann/könnte. Wenn Wissenschaftler nun historische Daten mit modernen vergleichen, oder diese Darstellen wollen, müssen sie dies berücksichtigen. Das ist Standard und wird so auch gemacht.
Wie will man denn den Wärmeinseleffekt berücksichtigen? Voraussetzung dafür wäre, den Wärmeinseleffekt einer Stadt XY auf eine Wetterstation auf Zehntel Grad genau bestimmen zu können, um ihn anschließend aus den Temperaturdaten herauszurechnen. Wie soll das funktionieren?
Würde man den Wärmeinseleffekt berücksichtigen müssten die alten Daten doch hoch gesetzt werden oder die neuen Daten runter gesetzt. Aber es wird genau anders herum gemacht.
Ich weiß nicht, was da gemacht wird. Ich weiß nur, dass im Zuge der Bebauung Städte und Infrastruktur immer näher an die Wetterstationen heranrücken, so dass der Wärmeinseleffekt die Temperaturdaten immer mehr nach oben hin verfälscht. Nach offiziellen Angaben wird der Wärmeinseleffekt aus den Temperaturdaten herausgerechnet. Doch wie das funktionieren soll, ist mir schleierhaft.
Danke für deine Antwort. Aber wenn man die Wärmeinseln berücksicht, müsste die alten Temperaturen doch herauf gesetzt werden und herab. Gerade das war doch meine Frage, warum die alten Temperaturen systematisch tiefer gesetzt werden.
Wie bereits gesagt, werden Temperaturen nicht einfach systematisch nach unten oder oben gesetzt. Die Anpassungen werden individuell für jede einzelne Messung durchgeführt. Zum Beispiel können Temperaturdaten aus der Vergangenheit nach oben korrigiert werden, wenn die ursprünglichen Messungen in ländlichen Gebieten durchgeführt wurden, die weniger von der städtischen Wärmeinsel-Effekt betroffen sind. Andererseits können Daten nach unten korrigiert werden, wenn die ursprünglichen Messungen zu Zeiten durchgeführt wurden, als die Luftverschmutzung höher war, was zu einer künstlichen Abkühlung führen kann.
Ich habe das als bekannt voraus gesetzt. Wer das nicht weiß, kann sicherlich auch keine Antwort geben, warum das so ist.
Ich habe davon noch nie gehört. Weigerung, Quellen zu nennen, bedeutet Devalidierung der eigenen Behauptung. Trollfrage.
Hohenpeißenberg, DWD
Daten bis 1995
https://hintermbusch.files.wordpress.com/2023/05/promet_26_1-2.pdf
Daten bis 2012
da steht nirgends, dass frühere Temperaturmessungen wegen der verwendeten Thermometer nach korrigiert wurden. Es gab lediglich Korrekturen wegen unterschiedlicher täglicher Messzeitpunkte in verschiedenen Messreihen, um Vergleichbarkeit herzustellen (die täglichen Mittelwerte hängen von den Uhrzeiten der Messungen ab).
Ja stimmt, das war die alte Erklärung vom DWD. Inzwischen sagen sie das es hauptsächlich an den Thermometern liegt und geänderten Glasrezeptur. Dadurch erklären sie auch warum die ganz alten Temperaturmessungen auch an anderen Stationen nach unten gesetzt werden müssen. Das ganze scheint sehr kompliziert zu sein. Das Quecksilber hat mit der Zeit aus dem Glas Beimengungen aus Blei gelöst und dadurch seine Reinheit verloren und stärker ausgedehnt bei Wärme.
Es liegt an den Themometern und wie ihre Herstellung sich geändert hat. Vor allem an anderem Glas. Deshalb müssen die alten Daten alle um 0,6° nach unten gesetzt werden. Und zwischendurch einige Daten um 0,5° höher. So richtig habe ich es nicht verstanden, aber ein bisschen.
Seite 46
Nach den bisherigen Analysen zur Langzeitstabilität der Thermometer und zur Berechnung der Tagesmittelwerte aus den Terminablesungen sind also folgende Korrekturen an der Hohenpeißenberger Temperaturmessreihe anzubringen (s. auch Winkler, 2009): ... Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Feststellung, dass von dieser Korrektur nicht nur die Station Hohenpeißenberg betroffen ist, sondern ebenso alle weiteren Stationen des Palatina-Netzes, die von Mannheim aus mit Hemmer’schen Thermometern ausgestattet worden waren. Auch alle anderen alten Thermometer sind vom säkularen Nullpunktsanstieg betroffen, das Ausmaß hängt aber noch von der jeweiligen Glasrezeptur ab, wie aus den oben zitierten Literaturberichten hervorgeht. Interessant ist in diesem Zusammenhang die Diskrepanz, die sich zwischen frühen Temperaturmessungen und Proxidaten aus Baumringanalysen und andern Quellen ergeben haben, worauf von Frank et al. (2007) hingewiesen wurde. Diese bisher in der Größenordnung von 1°C liegende Diskrepanz verringert sich nach der hier vorgenommenen Korrektur auf mindestens die Hälfte. Böhm (2009) zeigte außerdem für die Station Kremsmünster, dass vorhandene Strahlungsfehler der Fensterhütte mit Hilfe entsprechender Messungen nachträglich korrigiert werden können.
Ein Problem könnte sein, daß Thermometer keine Proxies sind.
Es geht auch um Temperaturmessungen aus Baumringen oder Eiskernbohrungen u.s.w.
die alten Temperaturdaten (Proyxdaten)
das ist gemeint. Proxies sind Server in Netzwerkarchitekturen, die andere externe Server vertreten, zu denen ein direkter Zugriff verhindert werden muss.
Proxies sind Stellvertreter, also Dinge, die die Temperautr nicht direkt messen. Eisbohrkerne, Baumringe usw. aus denen ich die Temperatur ableite.
Es liegt in der Natur von Proxies, daß sowohl die direkten Meßverfahren als auch die Methode der Ableitung Einfluß auf die sich ergebende Temperatur haben, sodaß hier verbesserte Verfahren zu einer Veränderung der Temperaturdaten führen.
Nur hat das halt das halt wenig mit Thermometern zu tun.
Im gleichen Text wird übrigens auch das Problem der Homogenität angerissen, am Beispiel abweichender Ablesezeitpunkte aus der Zeit, als man noch keine stündlichen Reihen aufzeichnete.
Auch daran wird deutlich, warum alte Aufzeichnungen nur mit größerer Unsicherheit herangezogen werden können Von teils fehlenden Normierungen ganz abgesehen.