www.matematikk.org
Trinn 11-13Elever Trinn 11-13Lærer Trinn 11-13Foresatt

Epleblomster + statistikk = forskning

Det er vanskelig å finne et område hvor matematikk er så viktig i hverdagen vår, som innenfor meteorologi. Hver eneste dag forholder de fleste nordmenn seg til værprognoser som er et resultat av komplekse beregninger i en av landets raskeste datamaskiner.

For at du skal få et værvarsel for ditt bosted må meteorologene først samle inn observasjoner av hvordan atmosfæren er nå. Data om temperatur, lufttrykk, luftfuktighet og vindhastighet samles inn fra Norge og resten av verden, ved hjelp av værstasjoner på bakken og instrumenter i værballonger, fly og satellitter.

Instrumenthytte fra ÅsInstrumenthytte fra Ås Radiosondeballongslipp på Bjørnøya             Radiosondeballongslipp på Bjørnøya Satellittbilde av Nord-Norge og SvalbardSatellittbilde av Nord-Norge og Svalbard

De mange observasjonene blir så puttet inn datamodeller, som består av en rekke matematiske ligninger som beskriver naturlovene.

Ligning brukt i datamodeller, Meteorologisk Institutt på Ciens i OsloLigning brukt i datamodeller, Meteorologisk Institutt på Ciens i Oslo

Ligningene er forenklinger i forhold til virkeligheten, da det ellers ville blitt for komplisert og tatt for altfor lang tid å gjennomføre beregningene. Til tross for mange forenklinger krever modellene så mye regning at det faktisk ikke var mulige å bruke dem før vi fikk datamaskiner.

SuperdatamaskinSuperdatamaskin

For hundre år siden, da ordet "computer" på engelsk var yrkesbetegnelsen på en person som satt og regnet dagen lang, ville man ha måttet la 64 000 regneeassistenter svette over ligningene i et halvt år for å lage et værvarsel for neste døgn. I 1949 fantes det elektroniske datamaskiner, men de var ikke raskere enn at de brukte 24 timer på å lage et 24-timersvarsel. I dag har man en superdatamaskin i Trondheim som lager et 48-timersvarsel på få minutter.

På Meteorologisk institutt har man en egen forsknings- og utviklingsdivisjon som jobber med å forbedre prognoser og datamodeller, så vanligvis vil meteorologene du ser på skjermen sysle lite med ligninger. Men selv om modellene gjør "grovarbeidet", bruker meteorologer matematikkunnskapen sin til å tolke resultatene og kontrollere om de virker realistiske. Hvis to prognoser gir ulikt resultat, er meteorologens erfaring og kunnskap helt avgjørende.

For å lage værvarsel som strekker seg to døgn frem i tid, har man flere modeller til rådighet.

Eksempel på værprognose som kommer fra en datamodell, viser blant annet lufttrykk og nedbør.Eksempel på værprognose som kommer fra en datamodell, viser blant annet lufttrykk og nedbør.

Forskjellen på modellene er blant annet hvor presise de er på å beregne været på et bestemt sted. For eksempel har én modell 12 kilometer mellom hvert beregningspunkt i modellen, mens en annen har 4 kilometer mellom hvert punkt. Regelen er enkel i slike tilfeller: jo mer presist værvarsel du ønsker for hvert enkelt sted, desto mer regnekraft trenger du.

På Meteorologisk institutt driver man også med klimaforskning. I et av prosjektene registrerer man når knoppene spretter ut og trær blomster. Deretter vurderer man om tidspunktet for knoppskyting endres med tiden. For å gjøre slik forskning må man bruke statistiske metoder som kan sammenholde knoppskyting og blomstring med temperaturmålinger, og se om man får resultater som er statistisk sikre.

Den lengste måleserien man har for blomstring på epletrær i Norge går tilbake til 1929, men mesteparten av dataene er fra 1970-tallet og framover.

Det handler bare om å registrere en dato per år, så det dreier seg ikke om veldig store datamengder per målested. Når man ser på tilsvarende målinger fra resten av landet, blir det virkelig interessant. Fra 1970 og utover viser analysen at knoppskyting og blomstring kommer omtrent to til fjorten dager tidligere nå enn den gjorde på 70-tallet.

 

Epleblomst i full blomstEpleblomst i full blomst

Om Meteorologisk institutt

Meteorologisk institutt står for den offentlige meteorologiske tjenesten til sivile og militære formål.

Instituttet skal arbeide for at styresmakter, næringsliv, institusjoner og folk flest best mulig skal kunne sikre liv og verdier, for planlegging og for vern av miljøet. I dag har instituttet tre kontorer i Norge: i Oslo, Bergen og Tromsø, i tillegg til værskipet Polarfront.

Til sammen er det rundt 450 ansatte som jobber med blant annet værvarsling og klimaforskning, i tillegg kommer 600 observatører spredt ut over hele landet. Det er ansatt ca 60 statsmeteorologer på Meteorologisk institutt, alle med en solid bakgrunn innen matematikk og fysikk.

Meteorologisk Institutt på Blindern, OsloMeteorologisk Institutt på Blindern, Oslo Meteorologisk Institutt i BergenMeteorologisk Institutt i Bergen Værsalen hos Meteorologisk Institutt i TromsøVærsalen hos Meteorologisk Institutt i Tromsø


Statsmeterolog Anders Sivle (på fjelltur i Troms)Statsmeterolog Anders Sivle (på fjelltur i Troms)

Om kilden:
Navn: Anders Sivle
Alder: 29
Hva er din utdannelse innen matematikk?
Jeg har studert matematikk i ett år ved universitetet i Bergen
Hvordan ble du interessert i matematikk?
Det har alltid vært et favorittfag fra barneskolen av. Jeg tror noe av grunnen er at det er så konkret, du vet hva du kan og ikke kan gjøre med matte. Dessuten foretrekker jeg å pusle med et problem fremfor å lese lange tekster.
Har du noen matteinteresser ved siden av jobben?
Ikke egentlig. Interessen er blitt langt mer fokusert mot vær, men der er jo statistikk viktig i forhold til å sammenligne målinger jeg gjør.

Publisert: 04.08.2009 Endret: 21.12.2010

Eksterne lenker