تغير المناخ: نقوم بتحليل درجة الحرارة في مدن مختلفة خلال المائة عام الماضية

مرحبا يا هبر.

فقط الأشخاص كسول لا يتحدثون عن تغير المناخ. وبالعثور على فرصة للعثور على موقع جيد يحتوي على بيانات تاريخية ، أصبح من المثير للاهتمام التحقق من تغير درجة الحرارة على مر السنين. للاختبار ، سوف نأخذ بيانات من عدة مدن ونحللها باستخدام Pandas و Matplotlib. في نفس الوقت ، سوف نكتشف ما إذا كانت الصقيعات الشيليابينسك شديدة للغاية ، وفي المناطق الأكثر دفئًا في موسكو أو سانت بطرسبرغ.



وجدت أيضا بعض الأنماط الأكثر إثارة للاهتمام. من يهتم بمعرفة التفاصيل ، من فضلك ، تحت القط.

جمع البيانات

لن أقدم رابطًا إلى الموقع هنا ، فقط اكتب "حوليات الطقس والمناخ" في Google ، وسيكون الأول. يتم عرض البيانات نفسها كجدول HTML:



تبدو جميلة ، لكنها ليست مريحة للغاية للتحليل. سنقوم بنسخ البيانات إلى ملف بتنسيق csv ، لذلك استخدمت ملحقًا مجانيًا لمتصفح Chrome يسمى Copytables . يمكنك بالفعل العمل مع هذا أكثر ، إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، يجب أن تحصل على ملف من النموذج التالي:

Year,Jan,Feb,Mar,Apr,May,Jun,Jul,Aug,Sep,Oct,Nov,Dev,Avg 2003,-7.3,-8.6,-2.7,4.7,15.5,12.8,20.6,16.9,11.3,5.6,1.1,-2.1,5.7 2004,-6.5,-7.0,1.3,4.6,11.4,15.3,19.0,18.4,12.1,5.9,-1.6,-2.9,5.8 2005,-3.0,-8.9,-6.0,7.1,14.8,16.5,19.3,17.6,13.1,6.0,1.4,-4.1,6.2 

الآن تحميل البيانات في dataframe الباندا. سوف ننظر إلى البيانات من عام 1900.

 import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.dates as mdates from matplotlib.ticker import FormatStrFormatter, LinearLocator, FuncFormatter df = pd.read_csv("moscow.csv", sep=',', encoding='utf-8') df = df[(df['Year'] >= 1900)] plt.rcParams["figure.figsize"] = (8, 5) fig, ax = plt.subplots() def neg_tick(x, pos): return '%.1f' % (-x if x else 0) plt.bar(df['Year'].values, -df['Jan'].values, label=f'{cityname} - January Temperature, C') plt.plot(df['Year'].values, -df['Jan'].rolling(window=20, min_periods=1).mean(), 'r-') ax.yaxis.set_major_formatter(FuncFormatter(neg_tick)) plt.legend(loc='best') plt.tight_layout() plt.show() 

هناك خصوصية واحدة هنا - يمكنني استخدام الرسم البياني "المقلوب" لدرجات الحرارة السلبية ، والتي اضطررت لاستخدام فئة FuncFormatter ووظيفة neg_tick.

مع الكود ، كل شيء ، كما ترون ، ليس شيئًا معقدًا. الآن دعونا نرى ما يحدث. للمقارنة ، أخذت عدة مدن - موسكو وسانت بطرسبرغ وأمستردام. يمكن مشاهدة مدن أخرى من قبل نفسك.

موسكو و بطرسبرغ

يمكنني عرض البيانات على رسم بياني واحد ، لأن في الوقت نفسه ، كان من المثير للاهتمام مقارنة درجات حرارة موسكو مع سان بطرسبرج.

لدرجة حرارة الشتاء ، خذ يناير. كانت الصورة موجودة بالفعل على KDPV ، ولكن من أجل النزاهة سأحضرها مرة أخرى.

الشتاء ، يناير:



الصيف ، يونيو:



في موسكو ، المناخ في الحقيقة أكثر كونتيننتال - الجو بارد في الشتاء وأكثر سخونة في الصيف. ذروة أخرى مثيرة للاهتمام ، مرئية على الرسم البياني - الشتاء البارد حقا في 1941-1945 - أقل بشكل ملحوظ من المتوسط. كان لشكاوى الألمان حول "الشتاء العام" أسبابهم الخاصة.

عموما ، فإن النتائج مثيرة للاهتمام. يتغير متوسط ​​درجات الحرارة في الاتجاه الإيجابي ، لكن الشتاء أصبح أكثر اعتدالًا في مكان ما بالقرب من الثمانينيات ، وأصبح الصيف أكثر دفئًا في مكان ما حول الخمسينات. لماذا ، لا أعرف.

ومن المثير للاهتمام أيضا مدى انتقائية الذاكرة البشرية. كانت طفولتي في الثمانينيات ، وأتذكر فصول الشتاء القاسية التي تقل أعمارهم عن 20 عامًا ، والمشي في أحذية وشعيرات الأذن وكل ذلك. اتضح أن الصقيع في الثمانينات في شهر يناير لم يكن كما بدا لي ، ولكن على ما يبدو ، كانت الأيام الباردة أكثر تذكرًا.

بالمناسبة ، أصبح من المثير للاهتمام التحقق من مدى نزلات البرد القاسية في تشيليابينسك التي تتوافق مع النكات:



نعم ، الفرق في متوسط ​​درجة الحرارة حوالي 2 مرات. عندما تكون في موسكو ، فإن متوسط ​​درجة الحرارة لشهر يناير هو -6 ، في تشيليابينسك -12. إذا انخفض متوسط ​​درجة الحرارة في موسكو فجأة إلى -20 ... ومع ذلك ، وفقًا للإحصاءات ، كانت هذه هي آخر مرة في عام 1942. كم كان غير معروف في تشيليابينسك ، لا توجد بيانات.

الآن النظر في المدن الأوروبية.

أمستردام

في أمستردام ، يكون المناخ دافئًا للغاية ، على الرغم من استمرار الاتجاه ككل. مثيرة للاهتمام "انبعاثات" درجات الحرارة السلبية.

الشتاء ، يناير:



من المضحك أن متوسط ​​درجة الحرارة لشهر يناير عند -7 في عام 1963 متر أثار إعجاب الهولنديين لدرجة أنها دخلت السينما المحلية .

درجات الحرارة في الصيف تتغير أيضا.

الصيف ، يونيو:



ومن المثير للاهتمام ، أن فصل الشتاء في أمستردام لم يتغير كما حدث في موسكو وسانت بطرسبرغ ، ومن المحتمل أن يؤثر تأثير البحر. للمقارنة ، يمكنك أن ترى بعض المدن القارية ، على سبيل المثال براغ :



ومن المثير للاهتمام ، حتى الأربعينيات ، ارتفعت درجة الحرارة ، ثم انخفضت متوسط ​​القيم. ما الذي تغير ، أنا لا أعرف. وليس هذا هو بعض الشذوذات المناخية المحلية ، وكان التأثير نفسه في سالزبورغ :



كما هو موضح في التعليقات ، تظهر الرسوم البيانية قمم مثيرة للاهتمام من درجات الحرارة السلبية مع فترة من ~ 20 سنة. ما هذا ، أنا لا أعرف.

استنتاج

في الواقع ، أنا لست أخصائي أرصاد جوية ، لذلك لن تكون هناك استنتاجات. من المؤكد أن التغير المناخي موجود ، ومن المستحيل إنكاره ، وارتفع متوسط ​​درجات الحرارة بالفعل. سيكون من المثير للاهتمام أيضًا تراكب البيانات على الرسم البياني لتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال هذه المائة عام ، أو في بعض الأحداث الأخرى ، على سبيل المثال ، على الرسم البياني للنشاط الشمسي. ومما يثير الاهتمام أيضًا انخفاض متوسط ​​درجة الحرارة بعد عام 1940 - هل هو حقًا عامل حرب (على الرغم من أنني لست متأكدًا هنا) ، أو كان هناك أي أحداث أخرى ، مثل ثوران البراكين الكبيرة.

يمكن لأولئك الذين يرغبون في مزيد من التجربة من تلقاء نفسها.