ارزیابی کارآیی چند آزمون همگنی در شناسایی جهش در داده های اقلیمی دما، بارش و فشار؛ مطالعه موردی: ایستگاه فرودگاهی رشت

نویسندگان

1 کارشناس گروه تحقیقات هواشناسی کاربردی استان گیلان

2 عضو هیئت علمی پژوهشکده هواشناسی

3 دانشجوی دکترا

چکیده

بررسی همگنی از جمله چالش های مهم قبل از آشکارسازی روند در سری داده های اقلیمی است. توانایی آزمون های همگنی در تشخیص ناهمگنی متناسب با نوع فراسنج و یا تغییرات در سری زمانی ایستگاه یکسان نیست. ایستگاه سینوپتیک رشت یکی از ایستگاهای دارای آمار طولانی است که مطابق فراداده و اسناد ثبت شده، چندین تغییر مکانی داشته است. در این مطالعه آزمون های رایج همگنی شامل انحرافات تجمعی، ورسلی، نرمال استاندارد، پتی و بیشاند بر داده های میانگین دما و فشار و مجموع بارش روزانه آن در بازه زمانی سال های 1961 تا 2018 اعمال شد. نتایج نشان دادند که در داده های بارش هیچ کدام از آزمون ها نتوانستند تغییری در فراداده را آشکار کند. در دما و فشار، آزمون پتی و بیشاند موفقیت بیشتری در کشف محدوده تغییرات عمده در فراداده داشتند. با این حال استفاده همزمان از نتایج چند آزمون منجر به کسب نتایج قبال اعتماد تری می گردد و نتایج بهتری برای شناسایی نقاط ناهمگنی و جهش در سری این داده ها ارائه دهد. همچنین اگرچه این آزمون ها تاریخ مشخصی را به عنوان تاریخ جهش معرفی می کنند اما این تاریخ بیانگر محدوده وقوع ناهمگنی است که در ضعیف ترین تخمین ها دو سال در اطراف زمان جهش بوده است. آگاهی از محدوه زمانی تغییر فراداده می تواند در انتخاب آزمون مناسب مفید باشد و اگر بدانیم که تغییرات احتمالی در حوالی نقاط میانی سری رخ داده است روش های پتی و بیشاند تخمین دقیق تری از زمان رخداد جهش ارائه می دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of some Homogeneity Tests on mutation detection in climatic data, case study: Rash station

نویسندگان [English]

  • saman mortezapoor 1
  • ebrahim asadi 2
  • faezeh abasi 3
1 gilan meteorology organization
2 faculty member
3 PHD student
چکیده [English]

Homogeneity analysis is one of the important challenges of trend detection in the climate data series. However, the ability of homogeneity tests in detecting heterogeneity differs depending to the parameters or types of changes. Rasht Synoptic Station has long-term climate data which according to the recorded metadata and documents has undergone several location changes. In this study, homogeneous tests including cumulative deviations, Worsley, Normal Standard, Pettit and Bishand were used to test the homogeneity of daily average temperature, air pressure and rainfall data of Rasht station during the period from 1961 to 2018. The results showed that none of the tests were able to reveal any jump in precipitation data. In temperature and pressure parameters, Both Bishand and Pettit tests had more success in discovering the sharpest heterogeneities in accordance to changes in the metadata. However, simultaneous use of multiple test results will lead to more reliable results for identifying heterogeneity. Also, although these tests give a definite date as a jump date, it should be noted that the given dates represent the range of heterogeneity occurring in the least-estimated two years around the real time of the jump. Awareness of the time period of the change of metadata can be useful in choosing the appropriate test. If it is known that potential changes have occurred around the midpoints of the series, Pettit and Bisahnd methods provide a more accurate estimate of the time of the jump occurrence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Homogeneity
  • Metadata
  • synoptic station of Rasht Airport
  • Mutation