Метрологічні міркування щодо невизначеності вимірювання: використання карт замість глобальних параметрів

Автор(и)

  • Франко Павезе Незалежний науковець, колишній науковий директор з метрології в Національній дослідницькій раді, Рим, Italy

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2023.298672

Ключові слова:

карти; глобальний параметр; невизначеність вимірювання; метеорологія

Анотація

Останнім часом спостерігається ненормальне використання глобальних параметрів не лише в межах економічних галузей, а й у таких наукових галузях, як метеорологія та клімат. Вони мають чітко передавати найвагоміший вплив змін числових параметрів. Інформування про глобальні тенденції та пов’язані з ними параметри полягає в узагальненні за допомогою глобальних параметрів, що, як правило, мають являти собою середнє числове значення великого набору даних. Однак синтетичні глобальні параметри не завжди враховують складність проблеми, яку вони мають оцінити, таким чином спрощуючи їхнє значення. У статті обговорюється той факт, що цей ефект є більш ніж просто спрощенням, оскільки оцінка карти, наприклад карти Землі, часто контрастує та має меншу невизначеність, яка завжди має бути пов’язана з будь-яким типом інформації, а саме з числовим, коли оцінка невизначеності пов’язана зі значенням параметра. Нанесення даних на карту не просто дозволяє переходити від математичного до геометричного типу представлення, причому останній загалом є більш значущим для “геометричних розумів” вчених відносно “математичних розумів”. У такому представленні виміряні значення параметра(ів), що розглядаються, накладають на основну географічну інформацію (карту). У більшості випадків, особливо коли карта показує велику різноманітність ситуацій, візуальний огляд дозволяє вченому відшукати різні методи для більш надійної оцінки. Наведено загальні випадки, що ілюструють вищезазначене твердження. Насправді ж карти також дозволяють отримати додатково значно ширший аналіз зібраної якісної та кількісної інформації, наприклад, аналіз її розподілу на всій карті, що особливо стосується ступеня нерівномірності значення та можливих зв’язків/причини цього. У разі описаного прикладу SAMT ця нерівномірність особливо очевидна, тому наукове середнє значення глобального параметра може стати набагато менш значущим і досить нерелевантним, незалежно від можливої суперечливої невизначеності, що впливає на звичайний аналіз на основі набору даних. Особливо важливо уникати такої ситуації, якщо аналіз спрямовано на прогнозування та прийняття рішень.

Посилання

Pavese F. Measurement in science: Between evaluation and prediction (Pavese F., Forbes A.B., Zhang N.F., Chunovkina A.G., Eds.). Series on Advances in Mathematics for Applied Sciences. AMCTM XII, 2022, vol. 12, pp. 346–363. doi: https://doi.org/10.1142/9789811242380_0021

Pavese F. Graphic method for retrieval of quantitative data from computer-mapped qualitative information, with a NASA video as an example. Earth Science Informatics, 2020, vol. 13, pp. 655–662. doi: https://doi.org/10.1007/s12145-020-00448-7

Pavese F. The choice of cartographic system on the calculation of Earth's surface parameters from maps, namely of the GMST. Earth Science Informatics, 2023, vol. 16(4), pp. 4235–4241. doi: https://doi.org/10.1007/s12145-023-01061-0

Guide to Instruments and Methods of Observation. Volume I – Measurement of Meteorological Variables. WMO No. 8, 2018. Available at: https://community.wmo.int/en/activity-areas/imop/wmo-no_8

Pavese F. Uncertainty in case of lack of information: extrapolating data over time, with examples of climate forecast models. Ukrainian Metrological Journal, 2022, no. 3, pp. 3–8. doi: https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2022.269537

IPCC SAMT. Available at: https://www.ipcc.ch/

Grégis F. Do quantities have unique true values? The problem of non-uniqueness in measurement. Measurement, 2023, vol. 221. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2023.113498

Kelley D. Using map projections. 2023. Available at: https://cran.r-project.org /web/packages/oce/vignettes/D_map_projections.html

Gall-Peters projection. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Gall%E2%80%93Peters_projection

New Map Projection Meets Cartographic Needs and Desires. Available at: https://www.esri.com/about/newsroom/arcuser/equal-earth/

Assessing the Global Climate in 2020. Available at: https://ncei.noaa.gov/news/global-climate-202012

Morice C.P., Kennedy J.J., Rayner N.A. et al. An Updated Assessment of Near-Surface Temperature Change From 1850: The HadCRUT5 Data Set. JGR Atmospheres, 2021, vol. 126, issue 3, article number e2019JD032361.

NASA, GISTEMP v4 Figures. Available at: https://data.giss.nasa.gov/gistemp/

Frank P. Uncertainty in the Global Average Surface Air Temperature Index: A Representative Lower Limit. Energy & Environment, 2010, vol. 21, no. 8, pp. 969−989. doi: https://doi.org/10.1260/0958-305X.21.8.969

Pavese F. Decisions at the Time of Big Data. Global Journal of Science Frontier Research: A Physics and Space Science, 2023, vol. 23(7), pp. 1–7.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-28

Номер

Розділ

Статті