Evropské hodnocení klimatu a datová sada - European Climate Assessment and Dataset

Logo projektu ECA & D

The Evropské hodnocení klimatu a datová sada (ECA & D) je databáze denně meteorologické pozorování stanic napříč Evropa a postupně se rozšiřuje na země v EU střední východ a Severní Afrika. ECA & D dosáhl statusu Regionální klimatické centrum pro data pozorování s vysokým rozlišením v Světová meteorologická organizace Region VI (Evropa a Střední východ).

Cílem ECA & D je sledovat a analyzovat klima a změny klimatu se zaměřením na klimatické extrémy a zároveň zpřístupnění dat veřejnosti ke stažení. V databázi je obsažena sbírka denní série pozorování získaná z klimatologických divizí Národní meteorologické a hydrologické služby (NMHS), observatoře a výzkumná střediska po celé Evropě a Středomoří. Denní řada pozorování je kombinována s kontrola kvality a analýza extrémů pomocí indexů změny klimatu.[1]

Projekt ECA & D iniciuje Evropská síť pro podporu klimatu (ECSN) a je koordinován na Nizozemský královský meteorologický ústav (Holandský: Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut nebo KNMI), který nyní financuje projekt poté, co byl původně financován z EUMETNET, síť evropských vnitrostátních meteorologických služeb.

Účastníci

Zúčastněné země.

Od června 2010Evropská sada pro hodnocení klimatu a datová sada obsahuje 13472 sérií pozorování na 3314 meteorologických stanicích poskytovaných 56 účastníky ze 61 různých zemí a neustále se rozšiřuje. Tito účastníci denně přispívají kvalitními daty z (podmnožiny) sítí svých národních meteorologických stanic. Aby byla zajištěna co nejúplnější časová řada každé stanice, obsahuje databáze automatický postup aktualizace, který se opírá o denní data z SYNOP (povrchová synoptická pozorování) zprávy, které jsou distribuovány téměř v reálném čase po internetu Globální telekomunikační systém (GTS). Jakékoli mezery v datech jsou vyplněny pozorováními z blízkých stanic, pokud jsou v okruhu 25 kilometrů (16 mi) a ve výškovém rozsahu menším než 50 metrů (160 ft). Tyto řady se označují jako smíšené řady a používají se k výpočtu indexů ECA & D extrémů (viz. níže ) a používají se také v denním mřížkovém pozorovacím souboru E – OBS (viz. níže ).

Účast na ECA & D je otevřená pro kohokoli, kdo udržuje denní údaje o stanici.

Dostupnost dat

Dostupnost údajů ECA a D pro srážky. Zelené tečky: data volně dostupná; červené tečky: v databázi, ale ECA & D není na svobodě distribuovat.
Dostupnost údajů ECA a D pro hloubku sněhu. Zelené tečky: data volně dostupná; červené tečky: v databázi, ale ECA & D není na svobodě distribuovat.

Data jsou k dispozici pro následující prvky:

V červnu 2010 je počet stanic poskytujících údaje týkající se teploty řádově 1500 a téměř 3000 stanic přispívá srážkovými údaji. Naproti tomu počet stanic, které v současné době poskytují údaje pro ostatní prvky, se pohybuje od přibližně 150 (směr větru) do 900 (hloubka sněhu). Sběr dat pro jiné prvky než teplotu a srážky začal později, takže dostupnost dat je nižší; počet stanic přispívajících k těmto údajům se však rychle zvyšuje. Při měření těchto prvků se téměř všechny země řídí pokyny pro klimatologické postupy načrtnutými v Světová meteorologická organizace. Identifikace prvků je uvedena pro všechny řady, včetně těch, které poskytují země, které se těmito pokyny neřídí.

Metadata

Station De Bilt, Nizozemsko

Aby bylo dosaženo co nejpřesnější interpretace pozorování, metadata se shromažďuje pro každou stanici v databázi ECA & D. Kromě standardu zeměpisná délka, zeměpisná šířka a nadmořská výška, ECA & D shromažďuje i další metadata. To zahrnuje Identifikátory stanic Světové meteorologické organizace a zda stanice je nebo není součástí Globální systém pro sledování klimatu. Dalšími příklady metadat jsou využití půdy kolem pozorovací oblasti, typ půdy, pokrytí povrchu, přemístění stanic a / nebo změny přístrojů. Může být také zahrnuta fotografie pozorovacího místa.

Indexy extrémů

S využitím denních údajů se pro každou stanici ECA & D počítá celkem 48 indexů. Každý index popisuje konkrétní charakteristiku klimatická změna jak pro změny v průměru, tak pro změny v extrémech. Základní sada 26 indexů se řídí definicemi doporučenými Expertní tým pro zjišťování změny klimatu a indexy a počítají se podobným způsobem jako v jiných regionech světa. Dodatečný soubor 22 indexů zdůrazňuje konkrétní charakteristiky změny klimatu v Evropě.[2]

Vypočítané indexy spadají do následujících kategorií:

  • Studený
  • Sucho
  • Teplo
  • Tlak
  • Déšť
  • Sníh
  • slunce
  • Teplota

Některé indexy jsou vyjádřeny prostřednictvím pevné prahové hodnoty a jiné jsou založeny na percentilech. Fixní prahové indexy popisují určitá kritéria, jako je počet mrazových dnů, kdy je minimální teplota nižší než 0 ° C, nebo jako další příklad počet dní s těžkými srážkami, kdy srážkový součet přesahuje 10 milimetrů (0,39 palce). Percentil indexy popisují případ, ve kterém hodnota proměnné klesne nad určité procento, například počet dní, kdy srážkový součet překročí 75., 95. nebo 99. percentil.

Série stanic používaných pro výpočty indexů jsou smíšené série (viz výše ). Jsou vytvářeny s využitím nejnovějších dat ze synoptických zpráv distribuovaných přes Globální telekomunikační systém (GTS). Jakékoli mezery v datech jsou vyplněny pozorováním z blízkých stanic, pokud jsou v okruhu 25 kilometrů (16 mi) a ve výškovém rozsahu menším než 50 metrů (160 ft). Informace o podkladových sériích, které se používají v procesu míchání, jsou poskytovány pro každou směsnou sérii. Byly také testovány směsi směsí pro teplotu a srážení stejnorodost (viz. níže ). Další informace týkající se procesu míchání lze nalézt v dokumentu ECA & D Algorithm Theoretical Basis Document.[2]

Kontrola kvality a homogenita

Zúčastněné instituce poskytují pro ECA & D série v nejvyšší možné kvalitě. I při pečlivém ověření dat však nelze nikdy vyloučit, že některé chyby zůstanou nezjištěné. Riziko těchto chyb je největší v nedávných datech, která vycházejí ze souhrnných zpráv. Tím pádem, Všechno série v ECA & D (jak smíšené, tak smíšené) jsou kontrolovaná kvalita a u všech směsných teplotních a srážkových řad se kontroluje nehomogenita.

Postupy kontroly kvality vedou k tomu, že jsou každé údaje označeny jako „OK“, „podezřelé“ nebo „chybějící“ a výsledky testování homogenity vedou ke klasifikaci sérií jako „užitečné“, „pochybné“ nebo „podezřelé“. Doporučuje se použít výsledky testů homogenity pro výběr vhodných řad a časových intervalů, protože kategorie „užitečné“, „pochybné“ a „podezřelé“ platí pouze pro konkrétní časový interval, pro který se testy používají. Informace o specifikách postupů kontroly kvality a homogenity lze nalézt v dokumentu Algorithm Theoretical Basis Document [2] a jinde.[3]

Neexistuje však dobře zavedený testovací postup pro denní klimatologické údaje, stejně jako neexistuje přijatá metoda pro použití výsledků homogenity. Existuje jasná potřeba dalšího výzkumu technik pro homogenizaci denních dat, aby bylo možné vytvořit vysoce kvalitní, denní datové soubory pro hodnocení extrémů, aniž by bylo nutné opouštět celé řady nebo vyhazovat skutečné extrémy. To je zvláště důležité pro oblasti, které mají nízkou hustotu stanic s dlouhými denními datovými řadami.[4]

Druhy zobrazení dat

Roční časová řada průměrné teploty na stanici De Bilt, Nizozemsko.
Vývoj červnové maximální teploty v letech 1950–2009.
Anomálie v počtu vlhkých dnů (srážkový součet větší než 1 mm) za červen 2010 vzhledem k běžnému období 1961–1990.
Klimatologie průměrné teploty pro normální období 1961–1990.
Průměrná teplota E – OBS za červen 2010.

Údaje v databázi ECA & D jsou přístupné mnoha různými způsoby. Jeden může prohlížet Časové řady grafy pro každý index a stanici, mapy trendy nad Evropou pro každý index, mapy indexu anomálie (s ohledem na běžné období 1961-1990) pro konkrétní rok nebo sezónu a také klimatologie mapy zobrazující chování indexu pro dvě období v minulosti: 1961–1990 a 1971–2000. Jeden může také požadovat denní data (minimální, střední a maximální teplota, stejně jako množství srážek) prostřednictvím vlastního dotazu v ASCII formátu, stažením předdefinovaných podmnožin ASCII nebo přístupem k denní mřížkové datové sadě E – OBS prostřednictvím SOUBORY projekt (viz. níže ). Pro smíšené i nesměšované údaje jsou k dispozici vlastní dotazy ASCII i předdefinované podmnožiny ASCII.

Aby bylo možné lépe vyhodnotit intenzitu a frekvenci vzácných událostí, web také nabízí možnost zobrazit mapy návratových hodnot pro události, ke kterým dojde jednou za dva, pět, deset a padesát let. Chcete-li určit návratové hodnoty, a Gumbelova distribuce je vhodný pro sezónní maxima pro zvolené období a sezónu pro několik teplotních a srážkových extrémů v celé Evropě.[5]

Kromě výpočtu návratových hodnot web umožňuje uživatelům vyšetřovat konkrétní extrémní události, ke kterým došlo v minulosti. Zahrnut je krátký popis události plus čísla z databáze ECA & D, která popisují význam události umístěné v kontextu změny klimatu. Jednotlivé události však nelze jednoduše a přímo připsat antropogenní změna klimatu protože vždy existuje konečná šance, že k dané události mohlo dojít v přirozené variabilitě; ale podle nejnovějších zpráva z Mezivládní panel o změně klimatu (IPCC), „Zvýšila se důvěra v to, že některé extrémy budou během 21. století častější, rozšířenější a / nebo intenzivnější.“[6]

E – OBS denní mřížkovaná datová sada

Denní mřížkový datový soubor E – OBS je evropský pozemní datový soubor s pozorováním s vysokým rozlišením s vysokým rozlišením vytvořený pomocí dat ECA a D pro smíšené denní stanice. Datová sada pokrývá oblast 25–75 N x 40 W – 75 E a dodává se ve dvou příchutích mřížky se dvěma rozlišeními: mřížka otočená o 0,22 ° a 0,44 ° (severní pól při 39,25 N, 162 W) a pravidelná mřížka 0,25 ° a 0,50 °. Aktuální verze 3.0 byla vydána v dubnu 2010 a zahrnuje roky 1950–2009. K dispozici jsou měsíční aktualizace pro aktuální rok.

Soubor dat je volně dostupný pro nekomerční výzkumné a nekomerční vzdělávací projekty pouze prostřednictvím SOUBORY projekt. Počet současných uživatelů nyní přesahuje 800.[7]

Související projekty

Pozorování stanic v projektu ECA & D se používají v několika dalších souvisejících činnostech.

SOUBORY

The E – OBS denní mřížkovaná datová sada pokrývající Evropu, Střední východ a severní Afriku byla vyvinuta jako součást SOUBORY a je k dispozici od roku 1950.

Evropská reanalýza a pozorování pro monitorování (EURO4M)

EURO4M je Evropská unie - financovaný projekt, který bude probíhat od dubna 2010 do března 2014,[8] a doufá se, že bude primárním zdrojem Evropy pro včasné a spolehlivé informace o stavu evropského klimatu. Díky jeho vylepšené schopnosti monitorovat klima - kombinující pozorování z pozemních stanic, satelitů a modelové reanalýzy - lze změnu klimatu lépe pochopit a předvídat. Pro monitorování extrémních událostí v EURO4M budou použity téměř aktuální aktualizace denního mřížkového datového souboru E – OBS v reálném čase.

Reference

  1. ^ Klein – Tank a kol.,„Denní soubor údajů o povrchových teplotách vzduchu a srážkových řadách pro hodnocení klimatu v Evropě“, Int. J. Climatol., 22: 1441–1453 (2002). Citováno 2010-01-29. Archivováno 18. Října 2006 v Wayback Machine
  2. ^ A b C Albert Klein – Tank, [1][trvalý mrtvý odkaz ] Evropské hodnocení a soubor údajů o klimatu (EÚD a D) [mrtvý odkaz ]Dokument teoretického základu algoritmu ECA a D (ATBD). Citováno 2010-01-29.
  3. ^ Wijngaard et al.,Homogenita evropských denních teplotních a srážkových řad 20. století, Int. J. Climatol., 23: 679-692 (2003). Citováno 2010-01-29. Archivováno 4. června 2011, v Wayback Machine
  4. ^ Pokroky v metodách homogenizace klimatických řad: integrovaný přístup (HOME) Citováno 2010-02-04.
  5. ^ =Pokyny pro analýzu extrémů v měnícím se klimatu na podporu informovaných rozhodnutí o adaptaci Citováno 2010-02-04. Archivováno 27. října 2011, v Wayback Machine
  6. ^ Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC: Pracovní skupina I podává zprávu „Fyzikální základy“ Citováno 2010-02-04. Archivováno 19. ledna 2010, v Wayback Machine
  7. ^ Hofstra a kol., Testování E – OBS Evropské mřížkové datové sady s vysokým rozlišením o denních srážkách a povrchové teplotě, J. Geophys. Res., 114, D21101,] doi:10.1029 / 2009JD011799. Citováno 2010-01-29.
  8. ^ Evropská reanalýza a pozorování pro monitorování (EURO4M)

externí odkazy