Årets kallaste dag

Vilken dag på året är medeltemperaturen lägst, och har datumet ändrats under årens gång? En undersökning baserad på den mycket långa mätserien från Uppsala visar att det inte finns några entydiga svar på dessa frågor.

I figuren nedan får högvintern ett märkligt utseende med två minima i medeltemperatur, -5.01° den 6 januari och -4.88° den 13 februari. Rent statistiskt går det inte heller att fastställa ett datum säkrare än att det på detta sätt beräknade minimet infaller någon gång från de sista dagarna i december till omkring 25 februari.

Medel av dygnsmedeltemperaturer 1722- 2003 i Uppsala
Medel av dygnsmedeltemperaturer 1722-2003 i Uppsala, 1 december - 31 mars.

Ser man också på vilket dygn som lägsta medeltemperaturen inträffat under enskilda år syns att spridningen mellan olika år är påfallande stor (figur nedan). Någon tydlig förändring med tiden är svår att se. Medelvärde för hela den studerade perioden är den 19 januari.

Diagram som visar årets lägsta medeltemperatur i Uppsala 1722-2003
Dygn då årets lägsta medeltemperatur inträffat i Uppsala 1722 - 2003. Då två dygn haft lika låg temperatur är det andra dygnet markerat med en ring. Förstora Bild

Varför infaller de kallaste dygnen när de gör?

Vi får ibland frågan "Varför är det inte som kallast vid tiden för vintersolståndet i slutet av december, utan i stället i januari eller februari?".

I figuren ovan ser vi att tidpunkten för det kallaste dygnet i Uppsala ligger utspritt över flera månader, men att det i genomsnitt infaller under januari.

Temperaturen på en plats (till exempel Uppsala) bestäms inte bara av den inkommande strålningen från solen. Utan också av några andra faktorer såsom den utgående värmestrålningen och av transport, till och från platsen, av varm- eller kalluft. 

Avdunstning och kondensation har viss betydelse men är underordnad de nämnda faktorerna när det gäller den genomsnittliga tiden på året av de lägsta temperaturerna.

Den inkommande solenergin är främst beroende av solhöjden och av tillfälliga variationer i framförallt molnigheten. I genomsnitt sett över lång tid är det solhöjden som dominerar denna faktorn. Så kring vintersolståndet är detta bidrag till att höja temperaturen som minst.

Att energi (värme) strålar ut från markyta och atmosfär bidrar till att sänka temperaturen. Denna utstrålning varierar något över året främst beroende av rådande temperatur och molnighet. Utstrålningen (mot rymden) pågår hela tiden året runt.

Nettot mellan inkommande och utgående strålning är i genomsnitt en förlustaffär under vinterhalvåret. Det innebär att temperaturen i luften kommer, att i genomsnitt, sjunka under vinterhalvåret. I de flesta fall en bra bit efter vintersolståndet. 

Det är först när solen stiger så pass högt att den börjar ge ett nettobidrag till strålningsbalansen som temperaturen börjar stiga i genomsnitt, vilket är tydligt under mars månad. Därför brukar de lägsta temperaturerna under året vanligen infalla efter vintersolståndet och senast i februari.

Men det finns undantag 

Om enskilda år plottas, se figur 2 ovan, ser vi att det finns stora variationer i datumet när den lägsta temperaturen infaller. Detta beror på att de enskilda fallen påverkas av rådande väder såsom molnighet och hur atmosfären transporterar varma eller kalla luftmassor under respektive vintersäsong.

Extremvärdena kan ofta förklaras av att det förekommit rejäla kalluftsutbrott från Arktis eller norra Ryssland. 

På samma sätt får vi inte de högsta temperaturerna vid sommarsolståndet, utan vanligen något senare. Då är den inkommande solstrålningen fortfarande större än den utgående och vi har ett nettotillskott av värme en bit in i juli.