Sul concetto climatico e statistico di normalità e anomalia, periodo di riferimento, media, ecc ...

[CausaEffetto]

Spesso sul forum nascono questioni circa il concetto di normalità ed anomalia, questioni sull’utilizzo corretto delle medie, ecc … In questa sezione proviamo a parlarne, a discutere liberamente con lo scopo di comprendere limiti e pregi di tali concetti e, soprattutto, di imparare a farne un uso proprio in modo tale da non dover tornare ad approfondire la questione in altre discussioni poiché spesso si va OT rispetto al tema trattato.


Alcuni concetti sono già stati espressi recentemente in alcuni thread, che riporto.


Il clima cambia o la memoria storica sta andando persa?

Ma è corretto dire tempi di ritorno millenari in un clima esposto a continuocambiamento?

Poni una questione fondamentale. Dal momento che una caratteristica del clima è proprio la mutevolezza, al variare delle frequenze di accadimento degli eventi inevitabilmente anche il tempo di ritorno subisce modifiche essendo l'inverso della frequenza. Concetti come frequenza, tempo di ritorno, media, variabilità, normalità presentano carattere di relatività rispetto al periodo di riferimento. In climatologia non esiste il concetto assoluto di normalità climatica data la natura stessa del clima. In particolare il tempo di ritorno è un concetto utilizzato più in idrologia che in climatologia in quanto fornisce una stima della probabilità di accadimento espressa anziché in percentuale in tempo cronologico. Ciò permette di confrontarsi con un parametro dalle caratteristiche maggiormente "umane" essendo rapportabile alla durata della vita umana o alla durata delle progettazioni umane permettendo quindi un più semplice conteggio del costo/beneficio nell'intraprendere un'opera che deve avere utilità in termini di durata temporale compatibile con le esigenze della nostra esistenza. Tornando alla tua domanda in senso stretto non ha senso parlare in termini assoluti né di tempo di ritorno, né di media climatica, né di normalità climatica, ma questi concetti se utilizzati in termini relativi assumono eccezionale rilevanza pratica

Ipotesi estive

il periodo di riferimento è 1800-2012 e il caldo anomalo è relativo a quel periodo a cui mi riferisco. Fatto sta che se non ci mettiamo d'accordo sui termini da usare, ogni discussione viene travisata.

Lo so che sono pesante ma ci tengo a precisare un aspetto troppo trascurato quando si parla di anomalia e/o deviazione standard. La deviazione standard è una misura di dispersione dei dati riferita al campione oggetto di analisi, non è una misura da utilizzare "fuori" campione. Mi spiego meglio contestualizzando. Ipotizziamo il trentennio estivo 1981-2010. Il 2003 è parte del campione. Il 2003 è anomalo non perché si discosta di 4 deviazioni standard (a puro titolo di esempio) dalla media di riferimento 1971-2000 ma perché si discosta di 3 deviazioni standard dalla media di riferimento 1981-2010, cioè del campione di cui fa parte. Il 2003 è anomalo perchè rispetto alle restanti 29 estati del periodo 1981-2010 è quello che si discosta dalla media per un valore limite. Pur essendo inserito in un trend al rialzo (media 1981-2010 superiore a media 1971-2000, 1961-1990, ecc ..) anche in un contesto estivo più caldo rispetto al passato il 2003 si distingue per eccesso di scostamento dal limite centrale, si colloca troppo "lontano" dalla media anche rispetto alla variabilità media del periodo di cui fa parte. Spero di essermi spiegato meglio e credo che ora converrai con me che stiamo convergendo sull'utilizzo dei termini

ti eri spiegato benissimo anche prima, per lo stesso motivo che hai ben spiegato invece di prendere in esame un solo anno(2003) posso prendere un periodo(1998-2012) Posso nei soliti termini, prendendo il riferimento di dati 1800-2012, definire anomalo il periodo estivo italiano 1998-2012. Altrimenti se non posso farlo anche il periodo di 90 giorni dell'estate 2003 non può essere definito anomalo.

Esattamente ... sempre però nel contesto di relatività del concetto di anomalo e normale. In generale, più il periodo di riferimento è lungo più il concetto di anomalo e normale assume valenza in quanto allargando l'orizzonte temporale si tende ad attribuire il giusto peso alle oscillazioni climatiche di lungo termine, avvicinandoci così al concetto di clima in senso assoluto. Il termine anomalo utilizzato nel confronto rispetto ad un trentennio di riferimento è improprio. Più opportuno utilizzare il termine scostamento.