Změny a kolísání podnebí – jaro 2013                                                        termín
odevzdání: 20.3.2013 (IS)


Cvičení č. 1



Téma:   Homogenizace časových řad


Zadání: S využitím software AnClim proveďte analýzu relativní homogenity dvou modelových řad
teploty vzduchu a doplňte slovním hodnocením. V této souvislosti prezentujte:


a)      statistické charakteristiky testované řady ( + normální rozdělení) – tabulka, závěr

-         Statistics – Statistical Characteristics for All Series (nazaškrtnuté „Use Seasonal and
Annual AVG/Sum“)

-         musí mít normální rozdělení pro všechny měsíce


b)      výběr vhodnější referenční řady porovnáním korelací s testovanou řadou – tabulka (uvést
korelační koeficienty s oběma ref. řadami pro každý měsíc a rok), závěr (podle které ref. řady budu
homogenizovat)

- jedna ref. řada je vybraná na principu nejmenší vzdálenosti, druhá na principu nejvyšších korel.
koeficientů

- File - Open

- File – Merge Two Files   …  spojení s referenční řadou (pozor na pořadí!)

- Statistics – Polynomial Regresion   …. korelační koeficienty


c)      chod teploty vzduchu původních řad a jejich diferencí – 14 grafů, závěr

(chod teploty jen pro rok – obě řady do 1 grafu, chod diferencí pro rok a 12 měsíců – obě řady do 1
grafu, stejné měřítko osy y, příp. odstranění vychýlených hodnot)

- View – Graph–Plot Series  (aktivní vrstva – merged series) – Graph Options -legend

- View – Plot Differences (aktivní vrstva – merged series)

(View – View and Edit File … případné nahrazení vychýlených hodnot kódem -999.0)


d)      testování relativní homogenity metodou Alexanderssona

(tabulka s výsledky, 13 grafů – testovací kritérium pro každý měsíc a rok, stejné měřítko osy y,
závěr - s přihlédnutím k výsledkům zdůvodnit výběr řad, které se opraví)

-  Homog 2 – SNHT (Alexanderson test) – řada A (zlom: březen 1909)

-  Adjust …pro každý měsíc zvlášť … oprava dat


e)      homogenizaci řady podle testu Alexanderssona, vč. grafu diferencí.

(tabulky - uvést hodnoty oprav, případné doplnění chybějících hodnot - vypsat, opravenou řadu znovu
otestovat na homogenitu, grafy jako v bodě c)

Tools – complete missing values




Postup homogenizace

1. zjistit statistické charakteristiky řad

- testovaná řada: normální rozdělení, testy náhodnosti, … pokud je třeba, řadu transformovat

- testovaná a referenční řada: korelační koeficienty (File – Open, File – Merge Two Files), podle
korelace

  řad vybrat vhodnější ze dvou referenčních


2. zjistit vychýlené hodnoty

- sloučit testovanou a referenční řadu (pozor na pořadí!)

- v měsíčních diferencích zjistit vychýlené hodnoty (View – Graph-Plot Diffs/Ratios) a rozhodnout,
které hodnoty vyloučit

- vychýlené hodnoty (měsíční) nahradit chybějícími (-999) – otevřít řadu samostatně (View –
View&Edit File nebo View – Show Data in Table)


3. Ověřit homogenitu řad

- použít SHNT test (Alexandersson)

- vyhodnotit výsledky a navrhnout opravy nehomogenit

- v případě výrazné změny v průměru provést opravu (Adjust); pokud znám přesně měsíc a rok změny –
možno opravit celou řadu (Homog 2 -User Defined Homogenization)


4. po homogenizaci doplnit chybějící hodnoty (Tools – Complete Missing Values – řady nutno opět
sloučit)