Prossimo inverno: EA positivo o negativo?

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Ciao a tutti!

Una piccola analisi sulle correlazioni tra temperature italiane nel trimestre invernale e gli indici di teleconnessione mi ha portato a mostrarvi le conclusioni di qualcosa di interessante.
Premetto che sono ipotesi non suffragate da verifiche perchè molto dispendiose in termini di tempo.
L'analisi fatta si regge su basi statistiche, tranne come dicevo la parte di verifica che non è stata fatta, magari più in là avendo tempo...

Dunque: Per prima cosa ho estratto da questo link :http://www.cdc.noaa.gov/cgi-bin/Time...timeseries1.pl la serie temporale delle temperature italiane (la media sul grigliato) dal 1948 ad oggi. Dopodichè ho selezionato solo il subset per i mesi di Dicembre Gennaio e Febbario (DJF). La serie è stata naturalmente standardizzata per poter essere confrontata con gli indici teleconnettivi.

Ecco intanto i grafici della temperatura media di Dicembre Gennaio e Febbraio per l'Italia.

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calcolando ora le correlazioni tra detta serie ed i principali indici teleconnettivi (EA, NAO, AO, PDO, AMO, PNA ecc..) ho visto che nessuno mostrava una grande correlazione, tranne l'EA che per i mesi presi in considerazione mostra un coefficiente di ben 0.71! (vedi figura 5)
Insomma più è alto l'indice EA più la temperatura è alta in Italia nei mesi Invernali.

Ecco la fase EA:
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/te...lation_map.gif
vedi figura 1



Stranamente L'indice NAO si dimostra assai meno correlato con le temperature....forse provando coi geopotenziali qualcosa uscirebbe fuori.


Insomma arriviamo al dunque:

Assunto dunque che ci piacerebbe tanto avere un inverno con EA negativo per le considerazioni fatte, ho cominciato a cercare degli indici che potrebbero in qualche maniera modularlo.
Da altri tread qui su meteonetwork, compreso quello di Blizzard sulle teleconnesioni di cui mi scuso se non ho avuto tempo di ricercare i link come riferimenti bibliografici avevo appreso e dedotto delle cose abbastanza interessanti ( su altro forum http://meteolazio.forumfree.net/?t=18316858
http://meteolazio.forumfree.net/?t=18443952)

In pratica analizzando il grafico dell'andamento temporale dell'EA (figura 2) si nota una prima fase mediamente negativa, fino intorno al 1976, poi una fase positiva fino a circa il 1995 e poi una fase fortemente positiva dal 1996 ad oggi. Guardando i grafici associati di PDO e AMO (figure 3 e 4) se ne potrebbe dedurre che la PDO che cambia segno proprio nel 1977 abbia indotto il primo cambiamento al pattern EA (da negativo a positivo) e l'AMO che cambia segno proprio nel 1995 abbia rafforzato il pattern di EA++ degli ultimi 10 anni.

Figura 1 pattern EA

Figura 2 EA

Figura 3 PDO

Figura 4 AMO

Figura 5 andamento EA e temp Italia

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A questo punto ho fatto una cluster analysis del tipo K-means tra PDO, AMO, EA e temperature italiane invernali e ne è venuta fuori una schematizzazione davvero carina:

P.S: ma l'indice AMO è standardizzato o no? a me non pare...io l'ho standardizzato prima di cominciare.

Dunque ne viene fuori un grafichetto:

Se ne individuano 6 raggruppamenti. Prima di cominciare notate come i segmenti che congiungono EA con le temperature Italiane siano orizzontali o quasi, che dimostra come il pattern di EA sia altamente correlato con le temperature e quindi aumentando l'EA aumenta anche la temperatura.

cluster 1, blu: raggruppa mesi invernali con AMO ai valori massimi, valori di PDO positivi quasi alla neutralità. Ne viene fuori un EA debolmente negativo con temperature in Italia leggermente sotto media.

Cluster 2 rosso: L'AMO è positiva diciamo sugli stessi valori del cluster Blu, ma la PDO decisamente più alta su valori positivi modula L'EA a valori massimi e le temperature invernali italiane verso un picco molto alto.
Cluster 3 verde: contrapposizione di AMO molto negativa e PDO positivissima...ne consegue un pattern EA mediamente neutro cosi come le temperature italiane.

Cluster 4 viola: Valori negativi deboli di PDO e AMO, ne consegue una EA notevolmente eccitata cosi come le temperature italiane.

Cluster 5 nero: AMO debolemente positivo, PDO negativo, ne consegue un pattern EA negativissimo, con temperature da record di gelo in Italia.

Cluster 6 grigio: AMO debole negativo, PDO con i record di negatività. Il pattern EA è negativo debole con temperature invernali in Italia al di sotto della media o in media.

Notare anche come AMO e PDO in fase e con la stessa intensità (cluster 2 e 4) producano gli stessi pattern EA e le stesse calde temperature mensili.

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concludiamo:

Tutta questa noiosissimo bla bla bla che vi ho fatto, di cui me ne scuso, è interessante perche PDO e AMO essendo indici multidecadali non cambiano tantissimo nel tempo ed è dunque più facile in ambito previsionale ipotizzare quale sia il pattern EA e quindi la temperatura invernale Italiana nel prossimo inverno.

I valori di AMO che stiamo avendo sono positivi ma non altissimi, quindi ricadiamo nei cluster 1-2 e 5 (blu rosso e nero) Ne consegue che a seconda della magnitudine della PDO, potremmo avere un EA e quindi una temperatura leggermente sotto media (cluster blu) oppure se la PDO dovesse sprofondare un inverno gelido da ricordare (cluster nero), o con una PDO molto alta un inverno da dimenticare come lo scorso (ma mi sembra che questo pattern sia da escludere guardando l'andamento degli ultimi mesi).

Tutto questo discorso non può tenere conto della possibilità di ondate di gelo dovute a stratwarming major che come ci hanno illustrato gli amici di meteotriveneto quest0anno sono altamente probabili.

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Per concludere vi posto i mesi che appartengono a ciascun cluster, cosi se vi volete divertire:

P.S: le prime 4 cifre sono l'anno, le ultime il mese(esempio 195212 è dicembre 1952)
Cluster 1:

195212
19581
19591
19592
19601
196012
19611
19632
19641
19642
19671
19672
19702
19781
19801
19822
19922
19951
19962
199612
199812
19991
20012
200312
20041
20042
200412
20051
200512
20061
200622


cluster 2 (ci sono i mesi invernali dello scorso anno)

195312
19551
19582
195812
195912
19602
19612
19662
19701
19772
198112
19821
198712
19881
19952
199512
19961
19971
19972
199712
19981
19982
200012
20011
20021
20022
200212
20031
200612
20071
200722


cluster 3

197412
197612
19771
19782
19802
19812
198212
19832
198312
19841
19842
198412
19851
19852
19861
19862
198612
19871
19872
19882
19921
199212
199312
19941
19942
200322

cluster 4

19572
19621
196512
19661
19682
19711
19722
197212
19731
19741
19751
197712
197812
19792
197912
19831
198512
19891
19892
198912
19901
19902
19911
19931
199412
200022

Cluster 5 (i mesi invernali più gelidi in Italia)

195012
19522
19531
19532
19541
19562
195712
19622
196212
19631
19652
196612
196712
19681
196912
197312
198012
19811
199112
19932
19992
200112
200522

cluster 6

19501
19502
19511
19512
195112
19521
19542
195412
19552
195512
19561
195612
19571
196112
196312
196412
19651
196812
19691
19692
197012
19712
197112
19721
19732
19742
19752
197512
19761
19762
19791
198812
199012
19912
199912
200012



Ultima nota: il mese di gennaio 1985 è nel cluster 3...il perchè è facile....i primi 15 giorni furono gelidi al centro nord, i secondi 15 molto caldi al centro sud....mediamente il mese non fu da record se mediamo su tutta la griglia italiana....quindi se dovessimo capitare nel cluster 3, non disperate perchè un bello stratwarming, che non può essere letto da questa analisi è quanto di più comodo possiamo sperare

[Tormenta]

Mooolto interessante...mi ricorda molto quello che dissi un pò di tempo fa.
http://forum.meteonetwork.it/showthread.php?t=59936
Ci sono molte somiglianze fra i due post, considerando l'EA index legato all'attività dei blocchi. Da sviluppare e monitorare

Innanzitutto complimenti per il lavoro Tormenta
Poi volevo aggiungere che la proiezione degli indici è molto favorevole, come hanno illustrato gli amici di M3V nel loro outlook invernale, cioè PDO- AMO+ EAJ- che in sostanza rispecchiano le ipotesi 1 e 5 che hai illustrato.
Ci sono molti fattori per essere ottimisti, ovviamente non dimenticando i warmings che si potrebbero venire a creare
Ciao

Grazie ragazzi per i complimenti, Giacomo interessante tread il tuo

Articorusso: la mia analisi è assolutamente parallela a quella di meteotriveneto in quanto io analizzo l'andamento mensile di un mese, loro la possibilità di stratwarming. Ciò vuol dire che potrebbe benissimo esserci un episodio di gelo non letto dal mio modello in un contesto di EA++ magari quindi in un inverno di mer...

[giacomo]

Tutta questa noiosissimo bla bla bla che vi ho fatto, di cui me ne scuso, è interessante perche PDO e AMO essendo indici multidecadali non cambiano tantissimo nel tempo ed è dunque più facile in ambito previsionale ipotizzare quale sia il pattern EA e quindi la temperatura invernale Italiana nel prossimo inverno.

I valori di AMO che stiamo avendo sono positivi ma non altissimi, quindi ricadiamo nei cluster 1-2 e 5 (blu rosso e nero) Ne consegue che a seconda della magnitudine della PDO, potremmo avere un EA e quindi una temperatura leggermente sotto media (cluster blu) oppure se la PDO dovesse sprofondare un inverno gelido da ricordare (cluster nero), o con una PDO molto alta un inverno da dimenticare come lo scorso (ma mi sembra che questo pattern sia da escludere guardando l'andamento degli ultimi mesi).

A partire dalle affermazioni sottolineate in grassetto (che, come dire, sono assodate e conosciute da ogni ricercatore in materia), mi sono incuriosito e sono andato a sviscerare un po' il PDO index per vedere quanto variabile fosse all'interno di un ciclo. Nelle figure sotto ho ricostruito le serie dell'indice dal 1900 al 2006 secondo le stagioni estive (rosso), autunnali (giallo) e invernali (blu).

Effettivamente viene subito all'occhio l'andamento simile fra loro (per cui, a rigor di logica, se per esempio in autunno si ha un PDO+ ci si puo' aspettare con una ragionevole probabilita' che esso ci rimanga). Dove i tre andamenti, invece sembrano andare ognuno per i fatti propri (a parte i primi 10 anni della serie storica) e' proprio il periodo di fine serie, diciamo dagli anni novanta in poi.

Effettivamente, calcolando la running correlation (si puo' dire cosi'?!!) fra estate/autunno (rosso) e autunno/inverno (blu) per un periodo di confronto su base 10 (seconda figura) e 20 (terza figura) anni, salta all'occhio un valore estremamente basso proprio per questi ultimi 20 anni, soprattutto fra il valore autunnale e quello invernale di PDO, che contrasta con valori di correlazione in media alti per quasi tutta la serie temporale. Sembra quindi quasi impossibile, guardando i dati di fine serie, dire come si possa comportare tale indice per il futuro prossimo, neanche come tendenza!

Mi sembra piuttosto sorprendente, visto appunto la caratteristica di multidedacalita' dell'indice...ma mi sembrava interessante riproporre questi risultati.
Magari mi sono dimenticato di considerare qualcosa, in ogni caso mi scuso se avessi portato la interessantissima discussione OT.

[Tormenta]

A partire dalle affermazioni sottolineate in grassetto (che, come dire, sono assodate e conosciute da ogni ricercatore in materia), mi sono incuriosito e sono andato a sviscerare un po' il PDO index per vedere quanto variabile fosse all'interno di un ciclo. Nelle figure sotto ho ricostruito le serie dell'indice dal 1900 al 2006 secondo le stagioni estive (rosso), autunnali (giallo) e invernali (blu).

Effettivamente viene subito all'occhio l'andamento simile fra loro (per cui, a rigor di logica, se per esempio in autunno si ha un PDO+ ci si puo' aspettare con una ragionevole probabilita' che esso ci rimanga). Dove i tre andamenti, invece sembrano andare ognuno per i fatti propri (a parte i primi 10 anni della serie storica) e' proprio il periodo di fine serie, diciamo dagli anni novanta in poi.

Effettivamente, calcolando la running correlation (si puo' dire cosi'?!!) fra estate/autunno (rosso) e autunno/inverno (blu) per un periodo di confronto su base 10 (seconda figura) e 20 (terza figura) anni, salta all'occhio un valore estremamente basso proprio per questi ultimi 20 anni, soprattutto fra il valore autunnale e quello invernale di PDO, che contrasta con valori di correlazione in media alti per quasi tutta la serie temporale. Sembra quindi quasi impossibile, guardando i dati di fine serie, dire come si possa comportare tale indice per il futuro prossimo, neanche come tendenza!

Mi sembra piuttosto sorprendente, visto appunto la caratteristica di multidedacalita' dell'indice...ma mi sembrava interessante riproporre questi risultati.
Magari mi sono dimenticato di considerare qualcosa, in ogni caso mi scuso se avessi portato la interessantissima discussione OT.

Grazie per queste tue considerazioni. Stò cambiando approccio e metodologia statistica come miglioramento della previsione dell'EA per il prossimo inverno.
HO aggiunto gli indici che mi ha dato Marco ed ho eseguito una Multiple Discriminant Analysis stavolta, comprensiva di validazione, su molti indici laggati nel tempo, proprio per poter poi fare una previsione. Dai primi risultati, che prima di mettere qui sul forum devo ricontrollare, il modello che ne viene fuori è stato in grado di prevedere correttamente l'87% dei casi passati ricadenti nelle classi di EA precedentemente create(<-1.5; -1.5/-0.5;-0.5/0.5;0.5/1.5; >1,5) per Dicembre e il 74% per i mesi di Gennaio e Febbraio.
C'è da dire che per quello che riguarda Dicembre, quando il modello sbaglia, prevede cmq una classe contigua a quella osservata, mentre per Gennaio e Febbraio c'è un pò di incertezza in più dovuta a qualche variabile non inserita che alle volte diventa molto importante(Stratosfera???).

[Sigma]

concludiamo:

Tutta questa noiosissimo bla bla bla che vi ho fatto, di cui me ne scuso, è interessante perche PDO e AMO essendo indici multidecadali non cambiano tantissimo nel tempo ed è dunque più facile in ambito previsionale ipotizzare quale sia il pattern EA e quindi la temperatura invernale Italiana nel prossimo inverno.

I valori di AMO che stiamo avendo sono positivi ma non altissimi, quindi ricadiamo nei cluster 1-2 e 5 (blu rosso e nero) Ne consegue che a seconda della magnitudine della PDO, potremmo avere un EA e quindi una temperatura leggermente sotto media (cluster blu) oppure se la PDO dovesse sprofondare un inverno gelido da ricordare (cluster nero), o con una PDO molto alta un inverno da dimenticare come lo scorso (ma mi sembra che questo pattern sia da escludere guardando l'andamento degli ultimi mesi).

Tutto questo discorso non può tenere conto della possibilità di ondate di gelo dovute a stratwarming major che come ci hanno illustrato gli amici di meteotriveneto quest0anno sono altamente probabili.

Paolè che dire..lo sai cosa penso di te.
Analisi a dir poco interessante.
A proposito della parametrizzazione delle serie storiche per la ricerca di correlazioni forti ti consiglio i procedimnenti stocastici, a meno che tu non li abbia già utilizzati (ARMA, ARIMA, FARIMA ecc...).

Feci a mio tempo una tesi molto interessante sullo studio delle serie di T e pioggia per la simulazione (generazione) di nuovi eventi ad essi simili (statisticamente) per irrobustire i campioni di studio.

Potrebbe essere molto interessante e risultarti utile.Quando ci sentiamo ricordamelo che te la giro.

Infatti nella ricerca di correlazioni fra i parametri quel che spesso scarseggia e indebolisce il risultato che ne consegue è il numero di serie storiche campione..

Fra l'altro il relatore è un ricercatore (ops adesso professore) molto valido del Cnr.
Se vorrai ti ci metto in contatto fosse mai che te ne esce una collaborazione

Bravo ancora ed un abbraccio

[Tormenta]

Paolè che dire..lo sai cosa penso di te.
Analisi a dir poco interessante.
A proposito della parametrizzazione delle serie storiche per la ricerca di correlazioni forti ti consiglio i procedimnenti stocastici, a meno che tu non li abbia già utilizzati (ARMA, ARIMA, FARIMA ecc...).

Feci a mio tempo una tesi molto interessante sullo studio delle serie di T e pioggia per la simulazione (generazione) di nuovi eventi ad essi simili (statisticamente) per irrobustire i campioni di studio.

Potrebbe essere molto interessante e risultarti utile.Quando ci sentiamo ricordamelo che te la giro.

Infatti nella ricerca di correlazioni fra i parametri quel che spesso scarseggia e indebolisce il risultato che ne consegue è il numero di serie storiche campione..

Fra l'altro il relatore è un ricercatore (ops adesso professore) molto valido del Cnr.
Se vorrai ti ci metto in contatto fosse mai che te ne esce una collaborazione

Bravo ancora ed un abbraccio

Poi parliamo via telefono di quest'affare
Si, li stò utilizzando ma sono ancora poco addestrato.
Per ora i risultati migliori mi vengono con quelli parametrici sulle temperature.