JPL:n akvarellialgoritmi tarkastelussa


Kuva 1. Valtamerien lämpötilakartta. Lähde: http://ourocean.jpl.nasa.gov/SST/#

Kuva 1. Valtamerien lämpötilakartta. Lähde: http://ourocean.jpl.nasa.gov/SST/#

Kun mediassa esitetään jotain kuvan 1 tapaista globaalia väritettyä lämpötilakarttaa, niiden yhteydessä ei useinkaan mainita, että värityksen on tehnyt jokin akvarellialgoritmi aukollisesta alkuperäisaineistosta. Tässä artikkelissa on tarkoitus tutkailla NASA:n JPL-organisaation tuottamia merien pintalämpötilakarttoja ja niiden luotettavuutta.

Kuten kuvasta 1 näkyy, mantereet ovat poissa aktiiviselta kartalta. Tämä on tietenkin luonnollista, kun puhutaan merien pintalämpötilasta. Sensijaan merijääalueiden poistaminen kartalta on jo vähän ongelmallisempi asia. Vertailemalla eri ajankohdan JPL-karttoja saa selville, että siniharmaa merijääalue on vakioinen eikä vaihtele vuodenaikojen mukaan. Baltianmeri ei näytä kuuluvan tähän pysyvästi poissuljettuun merialueeseen, kun taas esim. Hudsonin lahti kuuluu. Molemmilla alueilla merijäätä esiintyy, mutta eri määrin. Onhan Hudsoninlahtikin ajoittain sula, jolloin sen pintalämpötila ei tule mukaan karttaan tai siitä laskettuun keskiarvoon. Jotain pientä virhelähdettä tästä voisi olettaa seuraavan, mutta ehkä olisi vielä isompi virhe, jos kylmä Hudsoninlahden  pinta olisi mukana vain osan vuotta?

Kuva 2. Koosteen kuvalähde: NASA/JPL

Kuva 2. Koosteen kuvalähde: NASA/JPL

Kuvassa 2 sitten näkyy yläosassa, miten paljon aukkoja on jäänyt helmikuun 15. päivän havaintoaineistoon tänä vuonna, ja alaosassa, miten täydellisesti akvarellialgoritmi on värittänyt meren. Keskellä kuvaa on laatimani yhdistelmäkuva, jossa kuvat väliltä 12…18. helmikuuta on kasattu päällekkäin siten, että jos jossain kuvassa on valkoisen alueen sijasta ollut väriä, väri näkyy. Muulta osin väri on päivien keskiarvo, uskoakseni. Tämä yhdistelmäkuva ei ole toteutettu samalla tekniikalla kuin alaosan värityskuva, mutta niitä voinee kuitenkin varovasti vertailla.

Intian valtamerestä ja Australiasta etelään päin valkoiset alueet häviävät Eteläisellä jäämerelläkin viikossa, mutta muuten juuri tuo eteläinen alue vaikuttaa olevan heikoiten kartoitettua. Valtamerien keskialueilla valkoiset pikselit tyypillisesti häviävät viikossa.  Toki tässä jäljelle jää se tarkkuusvirhe, että yksikin värillinen piste riittää täyteen värjäykseen.

Veikkaan, että pääosin valkoiset alueet ovat syntyneet pilvipeitteen vaikutuksesta.

Niiltä osin kuin viikon keskiarvosta saa vihjettä pintalämpötilaan 15. helmikuuta, niin akvarellialgoritmi näyttäisi tuottavan samansuuntaisen värityksen. Tuskinpa sen väritykset ovat täysin pielessä.

JPL luettelee useita aineistolähteitä, joita se käyttää, mutta esimerkiksi tuo helmikuun 15. päivän kuva on miltei pelkästään MODIS-aineistoa. Muita lähteitä ei juuri ole ollut käytettävissä, kuten kuvasta 3 voi päätellä.

Kuva 3. Kuvalähde: NASA/JPL

Kuva 3. Kuvalähde: NASA/JPL

Esimerkiksi In-Situ-aineiston käyttäminen näyttäisi päättyneen vuoden 2015 helmikuussa, tai tuoreempaa aineistoa ei ole ehditty päivittää mukaan. Juuri mahdollisesti pilvien aiheuttamiin havaintopuutteisiin paikan päällä tehdyt pintavesimittaukset antaisivat hyvää täydennystä. Se, että paikanpäällä mitattua aineistoa kuitenkin on joskus ollut mukana, on voinut tarkentaa algoritmin tuloksia puutteellisiltakin päiviltä.

Yhteenvetona voisi arvella, ettei ainakaan JPL:n akvarellialgoritmi ole yleisesti mikään suuri virhelähde, vaan pääosin tarkkuus riittää värikartan tasolle. Varsinkin trooppisilla ja lauhkeilla merialueilla luottaisin tuloksiin. Sen sijaan edellisessä artikkelissani ihmettelemäni äärikylmäksi saatu Eteläisen jäämeren merivesi on voinut syntyä jollain vastaavalla algoritmilla haarukoiden, koska juuri tuolla alueella havaintoaineisto on puutteellisinta. Kysehän saattoi sentään olla vain alle yhden  celsiusasteen virheestä.

Nyt kun luottamuksemme JPL:n algoritmeihin on kohtuullisesti palautunut, voinemme havaita, että El Niño -alueen jäähtyminen Perusta länteen näkyy verrattaessa kuvia helmikuulta toukokuulle. Samantapainen jäähtyminen näkyy myös Afrikan Atlantin puoleisella rannikolla päiväntasaajan kohdalla, joskin himmeämpänä. Ei siis mikään ihme, jos globaali lämpötila on laskenut.

Linkkejä

http://ourocean.jpl.nasa.gov/sst/introduction.html (Linkki) JPL:n selostus algoritmeista yms.

http://ourocean.jpl.nasa.gov/ (Linkki) JPL:n merisivusto.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s