Data rescue en analyse van historische klimaatwaarnemingen op het KNMI

Data rescue en analyse van historische klimaatwaarnemingen op het KNMI Theo.Brandsma@KNMI.nl IKOM-middag, KNMI, 16 februari 2009

Overzicht 1. Wat is data rescue en wat is Hisklim? 2. Voorbeelden maritieme data 3. Voorbeelden landdata 4. Uitdagingen

1. Wat is data rescue en wat is Hisklim? Data rescue is the ongoing process of preserving all data at risk of being lost due to deterioration of the medium, and digitization of current and past data into computer compatible form for easy access. Each NMHS should establish and maintain a data rescue programme Guide to Climatological Practices, Draft 3 rd editon, May 2007

1. Wat is data rescue en wat is Hisklim? Het KNMI programma HISKLIM heeft als doel historische klimaatdata van land en zee uit Nederlandse bronnen fysiek toegankelijk te maken, met de hoogst mogelijke tijdsresolutie en kwaliteit. Het programma is gestart 2000 en loopt 5-10 jaar.

1. Wat is data rescue en wat is Hisklim?

1. Wat is data rescue en wat is Hisklim?

1. Wat is data rescue en wat is Hisklim?

2. Voorbeelden maritieme data (1 van 3) Verbetering van de kwaliteit van 6 miljoen luchtdrukwaarnemingen in I-COADS (1854-1938) From: Woodruff et al., Phys. Chem. Earth, 23: 517 526, 1998 Wallbrink et al. Int. J. of Climatol, 23: 471-475, 2003

2. Voorbeelden maritieme data (1 van 3) Verbetering van de kwaliteit van 6 miljoen luchtdrukwaarnemingen in I-COADS (1854-1938) From: Woodruff et al., Phys. Chem. Earth, 23: 517 526, 1998

2. Voorbeelden maritieme data (2 van 3) CLImatological database for the World s OCeans 1750-1850 (CLIWOC) 150 125 totaal: 1096 logs logs/10 jaar 100 75 50 25 0 1600 1650 1700 1750 1800 1850 http://www.knmi.nl/cliwoc/

2. Voorbeelden maritieme data (2 van 3) CLImatological database for the World s OCeans 1750-1850 (CLIWOC) Dutch ship observations (1750-1854)

2. Voorbeelden maritieme data (2 van 3) CLImatological database for the World s OCeans 1750-1850 (CLIWOC)

2. Voorbeelden maritieme data (2 van 3) CLImatological database for the World s OCeans 1750-1850 (CLIWOC) Jaarlijks aantal waarnemingen in CLIWOC, I-COADS Release 1 en in de US Maury collection 1750-1870. Gegevens gereduceerd naar aantal scheepsdagen met waarnemingen.

2. Voorbeelden maritieme data (3 van 3) CLIWOC II (QC Maury data + digitaliseren restant KNMI journalen 19 e eeuw) Jaarlijks aantal waarnemingen in CLIWOC, I-COADS Release 1 en in de US Maury collection 1750-1870. Gegevens gereduceerd naar aantal scheepsdagen met waarnemingen.

3. Voorbeelden land data

3. Voorbeelden land data (1 van 10) Seguerd: Leiden, 1 February 1697 31 December 1698

3. Voorbeelden land data (1 van 10) Seguerd: Leiden, 1 February 1697 31 December 1698

3. Voorbeelden land data (1 van 10) Seguerd: Leiden, 1 February 1697 31 December 1698 Können en Brandsma. Int. J. of Climatol, 25: 1139 1145, 2005

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitalisatie en analyse van de uurlijkse metingen van het Amsterdam Stadswaterkantoor 3 2 1 4

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitization and analysis of the hourly data of the Amsterdam City Water Office (1784-1963) Stadswaterkantoor aan de Nieuwmarkt rond 1850

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitalisatie en analyse van de uurlijkse metingen van het Amsterdam Stadswaterkantoor Voorbeeld logboek pagina (2 August 1786)

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitalisatie en analyse van de uurlijkse metingen van het Amsterdam Stadswaterkantoor Voorbeeld logboek pagina (3 July 1959)

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitization and analysis of the hourly data of the Amsterdam City Water Office (1784-1963) 770 Annual mean air pressure (1824-1963) Air pressure (mm Hg) 765 760 755 750 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 year

3. Voorbeelden land data (2 van 10) Digitization and analysis of the hourly data of the Amsterdam City Water Office (1784-1963) Wallbrink en Brandsma. Hisklim 9, 2008

3. Voorbeelden land data (3 van 10) Digitaliseren Jaarboeken 19e eeuw

3. Voorbeelden land data (3 van 10) Digitaliseren Jaarboeken 19e eeuw

3. Voorbeelden land data (4 van 10) Digitaliseren Koloniale data (DIGIKOL)

3. Voorbeelden land data (4 van 10) Digitaliseren Koloniale data (DIGIKOL) http://brohan.org/hadobs/acre/acre.html

3. Voorbeelden land data (5 van 10) BSIK-Aftappingen 400 Totaal aantal neerslag stations Digitaal beschikbare stations Totaal 300 Stations 200 100 0 1850 1900 1950 2000 Jaar

3. Voorbeelden land data (6 van 10) BSIK-Stroken

3. Voorbeelden land data (6 van 10) BSIK-Stroken Resultaat van de ACE (Automatic Curve Extraction) software

3. Voorbeelden land data (6 van 10) BSIK-Stroken

3. Voorbeelden land data (6 van 10) BSIK-Stroken

3. Voorbeelden land data (7 van 10) BSIK-Antiek Annual mean temperature (1706-2003) 11 Temperature ( C) 9 7 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Year

3. Voorbeelden land data (8 van 10) Scannen Stationsarchief (SCARCH)

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) 1900 1901: Start of hourly T measurements 1950 1950: Screen change 1951: Major relocation 1961: Measurements from 2.2 m to 1.5 m Changes in surrounding: growth of trees, urbanization 2000 1971: Start automatic measurements 1980: Screen change 1993: Screen change

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) Screen change in 1950

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) Weather dependent differences 0.3 T (Large screen - Stevenson) De Bilt (April 1947 - February 1949), Summer half year, 14 GMT 0 2 4 6 8 Wind speed < 5.5 m/s= Wind speed > 5.5 m/s Temperature difference ( C) 0.2 0.1 0.0 0 2 4 6 8 Cloud cover (Octa)

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) 1900 1901: Start of hourly T measurements 1950 1950: Screen change 1951: Major relocation 1961: Measurements from 2.2 m to 1.5 m Changes in surrounding: growth of trees, urbanization 2000 1971: Start automatic measurements 1980: Screen change 1993: Screen change

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) Mean maximum temperarure in summer (1901-2000) 21 20 Temperature ( C) 19 18 17 16 1900 1925 1950 1975 2000 year

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) 1900 1901: Start of hourly T measurements 1950 1950: Screen change 1951: Major relocation 1961: Measurements from 2.2 m to 1.5 m Changes in surrounding: growth of trees, urbanization 2000 1971: Start automatic measurements 1980: Screen change 1993: Screen change

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogeniseren van de temperatuureeks van De Bilt (1900 heden) N 0 50 100 m

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Instruments

3. Voorbeelden land data (9 van 10) (Na de renovatie van het natuurgebied in Sep/Oct 2004)

3. Voorbeelden land data (9 van 10) Homogenization of the De Bilt temperature series (1900 present) 0 6 12 18 24 Winter 2004 Winter 2005 0.4 0.2 0.0-0.2 ΔT ( C) 0.4 May/June 2004 May/June 2005 Test1 Test2 Test3 DB260-0.4-0.6-0.8 0.2 0.0-0.2-0.4-0.6-0.8 0 6 12 18 24 hour

3. Voorbeelden land data (10 van 10) Samenstellen van een Centraal-Nederland luchtdrukreeks op dagbasis (1712-present) De Bilt Haarlem Zwanenburg Utrecht Middelburg Leiden Vlissingen Amsterdam Breda 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 Year

3. Voorbeelden land data (10 van 10) Samenstellen van een Centraal-Nederland luchtdrukreeks op dagbasis (1712-present) Annual mean air pressures (1736-2007) 1020 1015 Zwanenburg Haarlem Utrecht De Bilt pressure 1010 1005 1000 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 year

3. Uitdagingen Uitdagingen 1. Digitaliseren en toegankelijk maken van diverse resterende bronnen (antieke waarnemingen, stroken, etc.) 2. Verder uitbouwen van studie naar de weersafhankelijkheid van weersafhankelijke correcties bij het homogeniseren 3. Homogeniseren van andere klimaatreeksen in Nederland 4. Homogeniseren van gehele datasets zoals de ECA dataset (eerst op maandbasis en daarna op dagbasis) 5. Beschikbaar stellen van alle KNMI klimaatwaarnemingen via Internet inclusief de relevante metadata

Homogenization of the daily Zwanenburg/De Bilt time series (1706-present) Vragen? Major relocation in 1951

4. Climate reconstruction and homogeneity of time series Homogenization of the daily Zwanenburg/De Bilt time series (1706-present) Major relocation in 1951