Temperature di 8 stazioni italiane: Parte III. Confronto con le medie italiane

Nella figura 4 di un precedente post su CM che riproduciamo, con la sua didascalia, in fig.1 (pdf), venivano mostrate le temperature medie annuali delle tre macro regioni Nord, Centro, Sud scaricate dal sito di Sergio Pinna. Le serie mostravano una pausa a partire dal 2000 e nei commenti al post emergeva sia l’incertezza sui dati forniti da S. Pinna che la difficoltà di reperire serie di temperature italiane.

fig_1

Fig.1. Medie annuali 1951-2014 per macro regione. Sono mostrati i fit lineari e le pendenze. Questi valori appaiono superiori a quelli dei dati globali: i dati NOAA sullo stesso periodo (gennaio 1951-aprile 2015) hanno una pendenza di (0.13±0.03)°C/decade.

Questo post, corollario di due post precedenti (post1 e post2) dei quali usa i dati, e del post citato all’inizio sulle temperature italiane, si propone, per il Sud visti i dati utilizzati, di verificare la bontà delle serie messe a disposizione dal Prof. Pinna (in particolare le medie annuali per il Sud che qui chiameremo “pinna”) e la conferma della pausa, in realtà già confermata e meglio discussa nel post2.

Nella fig.2 (pdf), Le temperature medie annuali utilizzate sono la media delle serie di Napoli, Brindisi, S.M. Leuca, Cagliari, Trapani, Catania, tutte stazioni di pianura o di bassa elevazione e questo si vede bene nella figura 2a, dove la media riproduce quasi esattamente la temperatura di Capo Palinuro, la stazione meno elevata dopo Grottaglie. Grottaglie, che pure sgue bene la media nella prima parte delle misure, è una stazione che si differenzia dalle altre, come evidenziato nel post2. Tutte le altre stazioni sono automaticamente scalate in funzione dell’altezza ma mostrano molte delle caratteristiche della media. Nella figura 2a sono riportate anche le stazioni di alta montagna di Monte Terminillo (Centro) e di Monte Cimone (Nord) per confronto e perché non c’è possibilità di confusione. Nel quadro b) queste ultime due serie sono escluse.

Fig.2. a) Confronto diretto tra le temperature medie italiane relative al Sud e 6 stazioni meridionali (post2) più 2 stazioni di alta montagna (centro e nord). b) Le serie sono scalate arbitrariamente in modo da avvicinarsi il più possibile alle medie di S. Pinna: sono escluse le serie di Monte Terminillo e di Monte Cimone che riguardano le altre due macro regioni di Pinna.

Fig.2. a) Confronto diretto tra le temperature medie italiane relative al Sud e 6 stazioni meridionali (post2) più 2 stazioni di alta montagna (centro e nord). b) Le serie sono scalate arbitrariamente in modo da avvicinarsi il più possibile alle medie di S. Pinna: sono escluse le serie di Monte Terminillo e di Monte Cimone che riguardano le altre due macro regioni di Pinna.

A parte qualche incertezza nella costante additiva (ad es. quella usata per Monte Sant’Angelo sembra troppo grande) e Grottaglie, sempre peculiare, è notevole la coincidenza tra i massimi e i minimi delle stazioni e della media, indipendentemente dalla quota della stazione, a conferma della validità delle medie sulle macro regioni e dei risultati del post citato all’inizio.

Un confronto tra le stazioni e la media annuale può essere fatto a partire dai fit lineari nell’intervallo 1950-2014 (o inferiore), come si vede nella fig.3 (pdf)che è essenzialmente la fig2 alla quale, in a) sono stati aggiunti i fit lineari e in b) sono mostrati solo i fit, per evitare confusione.

Fig.3. a) Serie di temperatura e fit lineari nell'intervallo 1950-2014. b) Fit lineari dei dati scalati secondo la legenda a destra. Notare la scala verticale, 5 volte maggiore di quella di a).

Fig.3. a) Serie di temperatura e fit lineari nell’intervallo 1950-2014. b) Fit lineari dei dati scalati secondo la legenda a destra. Notare la scala verticale, 5 volte maggiore di quella di a).

Mentre il quadro a) mostra una buona concordanza, il quadro b) presenta differenze che potrebbero dipendere dalla scalatura.
Per verificare se la pendenza di pinna sia compatibile con la pendenza media delle singole stazioni, abbiamo calcolato un test di normalità sulle pendenze, con ipotesi nulla Ho:pinna-media=0 e ipotesi alternativa H1:pinna-media≠0 (test a due code).
Il test è stato fatto con le medie calcolate su tutte le otto stazioni disponibili, oppure escludendo solo Grottaglie, oppure escludendo Grottaglie, Monte Cimone e Monte Terminillo.
Un riassunto dei risultati è in Tab.1, dove sono riportati anche i valori, per i tre casi, della variabile di test sperimentale z* che sarà confrontata con la variabile di test teorica z, una volta fissato il livello di significatività α o il livello di confidenza (1-α).

Pendenze dei fit 1950-fine. tutte+pinna      Ho:pinna-media=0

 Tutte tranne pinna
 0.203   0.0252       pinna     
 0.654   0.0798       grottaglie   
 0.172   0.0357       palinuro     
 0.270   0.0481       msangelo     
 0.299   0.0437       gioia        
 0.138   0.0456       mscuro       
 0.344   0.0348       mvergine     
 0.254   0.0516       mterminillo  
 0.266   0.0412       mcimone      
 Media=  0.299625009 std dev= 1.86682660E-02 z*= -3.08100605    
     
 Tutte tranne grottaglie e pinna
 0.203   0.0252       pinna     
 0.654   0.0798       grottaglie   
 0.172   0.0357       palinuro     
 0.270   0.0481       msangelo     
 0.299   0.0437       gioia        
 0.138   0.0456       mscuro       
 0.344   0.0348       mvergine     
 0.254   0.0516       mterminillo  
 0.266   0.0412       mcimone      
 Media=  0.248999998  std dev= 1.76932793E-02 z*= -1.49393749    
     
 Tutte tranne grottaglie, mcimone, mterminillo e pinna
 0.203   0.0252       pinna     
 0.654   0.0798       grottaglie   
 0.172   0.0357       palinuro     
 0.270   0.0481       msangelo     
 0.299   0.0437       gioia        
 0.138   0.0456       mscuro       
 0.344   0.0348       mvergine     
 0.254   0.0516       mterminillo  
 0.266   0.0412       mcimone      
 Media=  0.244600013  std dev= 2.09620968E-02  z*= -1.26911306

Tab.1. Pendenze, in °C/decade, di tutte le stazioni disponibili e loro deviazione standard . In ogni gruppo, nella prima riga sono riportate le informazioni su quali stazioni si sono utilizzate (la sistematica esclusione di pinna è ovvia in quanto questa è la serie con cui la media delle altre stazioni -variamente scelte- si confronta); nell’ultima riga sono mostrate: la pendenza media, la sua deviazione standard, il valore della variabile di test z* sperimentale.

Fissato un livello di confidenza del 99%, |z|=2.575; se il livello è del 95%, |z|=1.96. In entrambi i casi l’ipotesi Ho viene respinta quando si usa la media che include Grottaglie, mentre non può essere respinta quando si esclude Grottaglie, con o senza le stazioni “fuori macro regione” di Monte Terminillo e di Monte Cimone.
Grottaglie si conferma ancora come una situazione diversa dalle altre ma, escludendola, la pendenza di pinna è compatibile con (statisticamente indistinguibile da) la pendenza media delle altre stazioni.

L’ipotesi di una relazione tra la presenza della pausa e l’altezza, anche se non stringente, come sottolineato nel post2, sembra avere un appoggio dal fatto che la media, che mostra la pausa, viene calcolata solo da stazioni di bassa elevazione.

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Author: Vincenzo Capozzi

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2 Comments

  1. Nel ringraziare gli autori per il lavoro svolto segnalo che sarebbe in futuro opportuno svolgere analisi separate per medie delle massime (più sensibili al forcing sinottico) e medie delle minime (più sensibili a fattori locali e di microscala).
    In tal modo si potrebbe da una lato individuare la scala a cui è riferibile l’agente casusale della “pausa” e dall’altro capire qualcosa di più circa i comportamenti particolari delle singole stazioni.

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    • Luigi,
      Giuste osservazioni ma (parlo per me) ho fatto già abbastanza fatica con questi dati, senza dover raddoppiare o triplicare le analisi: questo riferito ai due post precedenti.
      Questa terza parte secondo me andava fatta sulle medie perché si confronta con i dati medi del prof. Pinna.

      I dati che ho ricevuto si riferiscono alle medie (non ho massime e minime) ma non ricordo se quelli sono i dati disponibili o se ho chiesto proprio io le medie per evitare complicazioni in un campo per me non troppo facile.
      In ogni caso, grazie per i commenti sempre puntuali.
      Franco

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