Salta al contenuto

Autore: Franco Zavatti

La serie di temperature di Moffa-Sánchez et al., 2014

Per avere una conferma di quanto fatto e mostrato con il post di ieri sul detrending, ho utilizzato un altro set di dati: le temperature dedotte dai gusci di foraminiferi del plancton tramite il rapporto Mg/Ca, usuale proxy nei carotaggi di sedimenti marini. Questi dati sono descritti e analizzati in Moffa-Sánchez et al, 2014 e, leggendo l’articolo, ho notato nella loro figura S4 delle Supplementary Information (pdf in bibliografia) un massimo attorno a 20 anni (0.05 cicli/anno), corrispondente al massimo rimasto dopo il detrending dei dati noaa precedenti.

Ho chiesto i dati alla dott.ssa Moffa e li ho ricevuti in forma originale, non elaborati. Li mostro nella Fig.8 (pdf), confrontati con i dati dell’irraggiamento solare totale (TSI) di Steinhilber et al, 2009 e con bande che mostrano la durata dei minimi solari, come viene fatto nell’articolo (Fig.2, mostrata nell’abstract in formato piccolo).

Facebooktwitterlinkedinmail 1 Comment

Dati NOAA e non solo, esempi di detrending

Stavo cercando di capire come utilizzare al meglio i dati NOAA della temperatura globale -medie mensili terra-oceano- disponibili alla pagina cosidetta “Climate at a glance” qui, che sostituisce il sito ftp da cui finora ho scarticato i dati mensili e mi sono trovato, quasi per casoi, a pensare cosa sarebbe successo al dataset con una serie di detrending successivi, cioè eliminando tutti i trend che potevo individuare, tramite un fit o in generale tramite una rappresentazione analitica, seguiti da una sottrazione (dati-fit) e ripetendoi il processo fino ad avere residui a media nulla e senza una struttura identificabile (qualcosa che potrebbe essere chiamato rumore, anche se potrà contenere strutture nascoste ad una semplice analisi visiva). Applicando questo schema ai dati noaa fino a gennaio 2014, ho trovato quello che mostro nella successiva Fig.1 (pdf).

Facebooktwitterlinkedinmail 1 Comment

Serie di dati e determinazione dei Break Point

di Franco Zavatti

______________________________________________________________________________

In questo post cerco di definire alcune procedure adatte ad identificare i Break-Point (BP) presenti in un dataset. In teoria i BP identificabili sono tutte le situazioni di salto improvviso o cambio di pendenza nei dati ma, con questa definizione, i BP che si possono trovare nei dataset climatici, affetti da forte rumore, sarebbero moltissimi e praticamente inutilizzabili. In realtà si cercano punti di discontinuità “epocale” nei quali le successive condizioni delle variabili climatiche cambiano sostanzialmente e che in qualche modo identificano l’inizio di un regime climatico diverso. Il numero di questi break point che chiamerò “Principali” (BPP) non dovrebbe essere superiore a 3-4 in un periodo di 120-140 anni (circa 1 BPP ogni 30-35 anni, ma dipende dal tipo di dataset).

Usando lo stesso criterio chiamerò i break point identificati tra due successivi BPP, “Secondari” o BPS.
Un esempio di BPP e BPS si vede in Fig.1 (pdf) dove si utilizza il dataset NOAA delle temperature medie mensili globali (terra+oceano) fino ad agosto 2013. Di questo dataset si usano le medie annuali.

 

Facebooktwitterlinkedinmail Leave a Comment

Test della MEM e costruzione di dati sintetici

di Franco Zavatti

______________________________________________________________________________

 

Nell’aggiornamento dei dati NOAA a novembre 2013 ho ricalcolato gli spettri mem dei primi tre mesi per i quali dispongo di dati (novembre 2011, dicembre 2011, gennaio 2012) e ho notato che con i nuovi spettri il periodo cresce linearmente mese dopo mese e quindi con il numero dei dati (cioè con il numero di poli npoli che uso come parametro per la MEM). Nasce quindi il sospetto di non poter studiare la supposta evoluzione temporale dei massimi spettrali (sia come periodo che come potenza) perchè in realtà sarebbe dovuta a fattori numerici. Per verificare il sospetto ho costruito un dataset sintetico usando una sinusoide (seno e coseno) + rumore gaussiano normalizzato, a media nulla e varianza unitaria, come nella Fig.1 (pdf)

 

fig1
Fig.1- a) Funzione analitica e rumore mostrati separatamente. b) Dataset sintetico (somma delle funzioni del quadro a) usato nella simulazione.

 

Facebooktwitterlinkedinmail 3 Comments

Fit dei dati NOAA con segmenti

Dopo il post sul lavoro di Akasofu mi sono chiesto se il “non-modello” semi-empirico che ho usato per rappresentare le anomalie medie annuali di NOAA sia accettabile, almeno in termini descrittivi. Ricordo che i dati erano stati approssimati con una retta -i cui parametri derivano dai minimi quadrati lineari- cui si sovrappone una sinusoide con parametri (ampiezza, periodo, fase iniziale) assegnati manualmente, “guardando i dati” e quindi con notevole soggettività. L’altro metodo usato è stato quello di un fit non lineare in cui, fissato il periodo della sinusoide, si cercano quattro parametri. Nel precedente post avevo scritto che ” cambiano leggermente i numeri ma non il concetto complessivo”.
Per cercare di quantificare l’affermazione ho usato il Criterio Informativo Bayesiano (Bayesan Information Criterion o BIC, Schwarz, 1978), ben descritto in un articolo molto citato (Seidel & Lanzante, 2004). Questo articolo è a pagamento e personalmente l’ho trovato con fatica perchè l’Università di Bologna non è abbonata alla sezione D del Journal of Geophysical Research: propongo quindi un riassunto quasi completo (Menne,2006) liberamente disponibile in rete.
Il metodo BIC parte dalla necessità di descrivere una serie di dati in modo più accurato rispetto alla rappresentazione lineare, e nello stesso tempo ugualmente semplice. Vuole poi trovare un indice statistico in grado di giudicare la bontà di diverse rappresentazioni. Per fare questo viene proposto di dividere la serie in n “segmenti”, definiti da (n-1) break-point scelti opportunamente, ognuno dei quali sia fittato linearmente secondo lo schema mostrato nella Fig.1 di Seidel & Lanzante, 2004 riportata sotto

 

fig1sl

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...Facebooktwitterlinkedinmail 11 Comments

Categorie

Termini di utilizzo

Licenza Creative Commons
Climatemonitor di Guido Guidi è distribuito con Licenza Creative Commons Attribuzione - Non commerciale 4.0 Internazionale.
Permessi ulteriori rispetto alle finalità della presente licenza possono essere disponibili presso info@climatemonitor.it.
scrivi a info@climatemonitor.it
Translate »