Anders Celsius

I Uppsala har vi en av världens äldsta sammanhållande vädermätningar. Anders Celsius, 1701–1744, den okände mannen med det kända namnet, var professor vid Uppsala universitet och tog fram den enhet för temperatur som vi fortfarande använder idag; Celsiusskalan.

Anders Celsius var också den som tillsammans med sin professor Erik Burman var med och startade Uppsala universitets vädermätningar den 12 januari 1722; varje dag gick man ut och mätte temperatur, lufttryck och vindriktning.

Vädermätningar, eller meteorologiska mätningar som det kallas, är vanliga idag men för några hundra år sedan fanns ingen systematik och dessutom användes flera olika temperaturskalor och termometrar, bland annat skalorna de I’lsle och Fahrenheit. Det var först när Celsius som utvecklade den internationella temperaturskalan Celsius, den skala vi fortfarande använder idag som vi fick enhetliga värden.

Väderdata och statistik som sträcker sig från 1700-talet och framåt är mycket ovanliga. Förutom vår väderstatistik i Uppsala finns det bara några platser som har genomfört liknande mätningar; Berlin 1719, Lund 1740, S:t Petersburg 1743, Stockholm 1756 (som exempel, några av dem har säkert avbrott under mätperioden).

Idag utförs mätningarna automatiskt; varje dag, varje sekund mäts nederbörd, temperatur, lufttryck, relativ fuktighet, marktemperatur och solens strålning. Men dessutom görs också manuella mätningar; varje morgon går minst en av våra meteorologidoktorander ut till observationsgården i Uppsala och mäter nederbörd och eventuellt snödjup.

Forskare både inom Sverige och internationellt använder våra väderdata och även SMHI använder sig också av våra underlag som indata till deras väderprognosmodeller och klimatarbete.

Så varför är det så viktigt med en ihållande serie vädermätningar? Jo, när vi har en så lång mätserie ser vi hur vädret och temperaturen varierar över tid och det blir naturligtvis ytterligare en viktig pusselbit i vår förståelse av klimatet.

Celsius – en pionjär

°C står som bekant för grader Celsius, men vem var Celsius? Celsius var en pionjär i att undersöka jorden och dess förändringar med hjälp av systematiska observationer och genom att påbörja långa serier av numeriska data, bland annat temperatur. Han inledde detta arbete i Uppsala 1722.

Anders Celsius levde 1701 – 1744 och växte upp i en astronomsläkt i Uppsala men i ganska fattiga förhållanden. Vid 28 års ålder blev han professor i astronomi, men hans huvudintresse var vår egen planet.

Celsius gjorde först en studieresa till Tyskland, Italien, Frankrike och England under fyra år, sedan deltog han i en fransk vetenskaplig expedition till polcirkeln under ett år, och därefter grundade han ett observatorium i Uppsala (intill sin mors restaurang). Hans liv blev dock kort; han dog, ogift men med många vänner, i en lungsjukdom bara 42 år gammal. Men vad gjorde han egentligen?

Polcirkelexpedition och Newtons teorier

Newtons teorier om gravitation och centrifugalkraft var vid denna tid omstridda. I Paris försiggick häftiga diskussioner för och emot, och man tänkte försöka avgöra frågan genom att bestämma om jorden till följd av rotationen var något avplattad vid polerna. Just då kom Celsius dit, och han föreslog att den tänkta expeditionen skulle gå till polcirkeln i Sverige, till Tornedalen.

Celsius blev nu medlem i den franska expeditionen, som utförde mätningar vid polcirkeln 1736 – 1737, både mot stjärnor i vinterkylan och mellan bergstoppar under sommaren. Även tyngdkraften mättes där. Resultaten jämfördes sedan med motsvarande kring Paris.

Expeditionen lyckades inte själv lösa det omstridda problemet, men tillsammans med tidigare observationer av andra fenomen fick den balansen i diskussionen att till slut tippa över i Newtons favör.

Observatorium, nollmeridian och tyngdkraft

Inspirerad av vad han sett i Paris och Greenwich lyckades Celsius efter återkomsten från polcirkeln övertyga universitetet om att grunda ett observatorium i Uppsala 1739. Byggnaden finns kvar som det hus som står ”på sned” i centrala Uppsala. Här arbetade Celsius resten av sitt korta liv tillsammans med sina flitiga assistenter Olof Hiorter och Pehr Wargentin.

Celsius engagerade sig i nya metoder för att med hjälp av himlakroppar bestämma latitud och longitud på jordytan, viktiga för kartläggning, och han gjorde Uppsala observatorium till den första nollmeridianen i Sverige. Tillsammans med Wargentin fick han Uppsala att bli internationellt ledande inom longitudbestämning.

Celsius kunde också bestämma tyngdkraften i Uppsala, med ett pendelur uppsatt i observatoriet och konstruerat av en specialist i London. Det var en av bara få tyngdkraftspunkter i världen vid denna tid.

Havsnivå och landhöjning

Celsius hade tidigt intresserat sig för det fenomen som då kallades vattenminskningen, idag känt som landhöjningen efter istiden, och lyckades 1743 för första gången bestämma dess hastighet. Han använde till detta en gammal sälsten, en sten där man för länge sedan kunnat skjuta sälar då de vilat nära den dåtida medelvattenytan. Resultatet blev drygt 1 cm/år, ungefär rätt värde.

Med detta värde som grund drog Celsius sedan slutsatsen att stora områden i Sverige måste ha stått under havsytan för några tusen år sedan. Han fick naturvetenskapen att träda in i historien.

Celsius lät, till nytta för kommande generationer, hugga in ett särskilt märke för medelvattenytan 1731 i en annan sälsten. Det visade sig värdefullt hundra år senare, då det kunde användas för att visa att fenomenet var en landhöjning och inte en vattenminskning.

Temperaturskala och temperaturserie

Celsius hade sedan 1722 inte bara mätt temperatur utan jämfört olika termometrar och temperaturskalor. Han fann ingen av dem tillförlitlig och konstruerade därför, efter mycket testande, sin egen temperaturskala 1742, definierad av vattnets frys- och kokpunkter vid normalt lufttryck. Intervallet däremellan delade han in i 100 grader. Idag är detta den internationella enheten för temperatur.

Även när det gällde temperatur tänkte Celsius på nyttan för kommande generationer; han förväntade sig att en väderjournal skulle föras i Uppsala för all framtid. Idag är temperaturserien från Uppsala med början 1722 en av de längsta i världen.

Redan under senare delen av 1700-talet kunde Wargentin utnyttja temperaturserien för att studera klimatförändringar, ett numera högaktuellt ämne.

Magnetfält och norrsken

När Celsius var i London hade han hos instrumentspecialisten där beställt en sorts stor kompass med en nål som var extra lång. Med den studerade han i Uppsala små variationer i magnetfältets riktning och funderade över om de kunde hänga ihop med företeelserna i atmosfären.

Vintern 1741 noterade Celsius och hans assistent Hiorter att magnetnålen konstrade samtidigt som norrsken uppträdde på himlen. Dessutom visade Celsius genom ett samarbete med London att en liknande magnetnål där konstrade samtidigt som den i Uppsala. Hiorter och Celsius hade upptäckt att det måste finnas ett samband mellan norrskenet och magnetfältet.

Idag är detta samband grundläggande för förståelsen av norrskensfenomenet och den roll som solen spelar i det hela.

Text av Martin Ekman, docent i geofysik och författare till boken “The Man behind ‘Degrees Celsius’: A Pioneer in Investigating the Earth and its Changes”.
More information about the book