L'Indice PCAI: lo storico e le (ottime) correlazioni

stellon · 14/09/2007, 16:29

ciao, volevo presentarvi questo studio che ho fatto analizzando i dati di reanalisys del PCAI, ovvero dell'indice che qualche tempo fa ho creato per analizzare le irruzioni artiche di tipo continentale.

In allegato è riportato l'andamento mensile dell'indice dal 1948:

Innanzitutto come sono calcolati quei valori medi mensili?.
Per adesso mi accontento di calcolare il pcai attraverso i fattori di calcolo medi mensili, e non la media aritmetica mensile dei singoli valori giornalieri del pcai.

C'è una certa variazione dei risultati, ma comunque l'andamento qualitativo è lo stesso. In genere si verifica un aumento del valore medio pcai calcolato secondo tale metodologia rispetto alla media aritmetica mensile dei valori giornalieri: probabilmente perchè presi i singoli giorni è più difficile far "incontrare" i singoli fattori di calcolo (che ricordiamo sono 3 valori di pressioni ed un valore di gpt) così da rendere elevato l'indice.

Ad esempio il valore medio mensile del gennaio 2006 è di 73.7, contro una media aritmetica mensile dei valori giornalieri di 60

Oppure per il febbraio 56 il valore medio è di 82, contro una media aritmetica mensile dei valori giornalieri pari a 66; quindi una maggiorazione massima di ca. il 20-25%, che ovviamente si riduce nei casi in cui il valore assoluto medio è più basso.

In ogni caso l'andamento qualitativo può esser ben rappresentativo anche dell'andamento che si otterrebbe prendendo le medie mensili aritmetiche.

Per quanto riguarda i valori di anomalia, ancora ho qualche dubbio. Nel grafico allegato è riportato l'andamento dei valori normalizzati (generati sottraendo il valore medio mensile e dividendo per la deviazione standard): in questo modo si riesce a percepire meglio quando l'indice fornisce valori sopra e sotto media.

Ad ogni modo ancora come dicevo ho dei dubbi su quali valori medi e di deviazione standard vadano usati per ottenere la normalizzazione: i singoli valori mensili come ho fatto io, oppure valori medi stagionali, oppure il valore medio di gen, feb e mar (che se non ricordo male è il metodo usato per la normalizzazione degli indici nao ed ao).

Su questo quindi mi riservo di tornarci sopra, ed anzi chiedo consigli agli esperti di statistica ed in generale agli esperti di teleconnessioni.

Nel grafico allegato è anche rappresentato l'andamento della deviazione standard media mensile, che è massima nei mesi invernali: questo significa (e lo stessa considerazione mi sembra che valga per nao ed ao) che la maggiore valenza dell'indice si ha proprio per i mesi invernali, quando appunto è minore l'appiattimento attorno ai valori medi.

Nel grafico allegato dei dati normalizzati potete riconoscere facilmente i mesi "storici", che tranne rare eccezioni sono tutti caratterizzati da valori elevati dell'indice; così come la variazione della frequenza di valori positivi nel corso delle varie decadi. Per facilitare la lettura in azzurro sono indicati i mesi di nov, dic, gen, feb, mar, che hanno realmente interesse dal punto di vista dell'interpretazione dei risultati.

ciao

stellon · 14/09/2007, 16:31

ed ora veniamo alle correlazioni

Come si vede, specie per i mesi di gennaio, febbraio e marzo la correlazione tra l'indice ed i valori di anomalia termica sul territorio italiano è piuttosto buona, prossima a valori max in febbraio di 0.50 (anzi -0.50, visto che a valori positivi corrispondono anomalie negative).

Il valore medio aumenta un pochino per le regioni del centro nord, e sale a ben 0.65 per l'area dell'europa dell'est.

Probabilmente valori ancora superiori si riscontrano nella russia europea.

Come si vede tale correlazione è superiore alla correlazione tra le anomalie termiche italiane e l'indice nao per gennaio, che ha il suo rendimento ottimale per le regioni centro europee, mentre per l'italia va da valori di appena 0.1 per l'estremo sud a valori di 0.3-0.4 per il nord italia.

Considerazioni similari valgono per la correlazione dell'indice ao.

Tra l'altro la correlazione dell'indice nao e temperatura in febbraio si riduce, mentre per il pcai aumenta, in accordo con il fatto che in questo mese aumentano statisticamente le irruzioni artiche continentali a dispetto di quelle artiche marittime

stellon · 14/09/2007, 16:35

ecco il trend, ed il confronto con il trend nao.
Ci sono delle differenze certamente, ma anche una somiglianza di fondo.
Del resto esiste una correlazione tra il pcai e gli indici nao ed ao, che per i mesi di gennaio e febbraio è pari a:

-0.63 per l'ao
-0.48 per la nao

come si vede, al di la dell'aumento termico degli ultimi anni, le configurazioni contano!