info:eu-repo/semantics/article
Statistical classification of homogenous surface temperature regions
Uso de parâmetros estatísticos para a classificação de regiões homogêneas de temperatura do ar
Registro en:
10.5902/2179460X43661
Autor
Araujo, Carlos Eduardo Salles de
Institución
Resumen
Time series of hourly temperature from 146 weather stations located in Santa Catarina State – South Brazil were used to show that a compact data representation, using probability density functions (pdf) parameters, could be useful to classify homogeneous air temperature areas. The normal distribution fitted well the 146 weather stations temperature time series, presenting a median value of 0.9721 for the Pearson correlation coefficient. The means and standard deviations obtained by adjusting the Gaussian functions for the 146 stations were used as input parameters for two different classifiers: hierarchical and k-means. Both classifiers separated Santa Catarina's weather stations into four distinct groups. These groups had direct relationship with altitude ranges and with the influence of sea. The classification of weather stations in different homogeneous groups was useful to identify climatic behaviors of hourly temperatures. In addition to the characterization of the climate itself, this classification can be useful as a support for the validation of numerical weather forecast models, and for the identification of abnormal temperature time series in a regional spatial context. Séries temporais de temperatura horária de 146 estações meteorológicas do Estado de Santa Catarina foram utilizadas para avaliar se a representação compacta dos dados por meio de parâmetros estatísticos consegue subsidiar uma classificação de áreas homogêneas coerentes sob o ponto de vista físico. Nos resultados, a distribuição normal se ajustou muito bem as séries temporais de temperatura do ar, com um valor mediano de 0,9721 para o coeficiente de correlação de Pearson nas 146 estações meteorológicas empregadas na avaliação. As médias e desvios padrão obtidos pelo ajuste das funções foram utilizados como parâmetros de entrada para dois classificadores distintos: hierárquico e k-médias. Ambos classificadores separaram em quatro grupos distintos as estações meteorológicas de Santa Catarina. Estes grupos apresentaram relação direta com diferentes faixas de altitude e também com a influência da maritimidade. A classificação das estações meteorológicas em diferentes grupos homogêneos foi útil para identificar diferentes comportamentos climáticos de temperatura horária. Além da caraterização do clima em si, esta classificação pode ser utilizada como suporte na validação de modelos numéricos de previsão de tempo e também na identificação de séries temporais anômalas num contexto espacial regional.