关于检测气候突变的疑问

qinkong

言深深 发表于 2015-6-3 09:57
1）年资料还是月资料，30年的年资料就30个数据；月资料的30年可有360个，因此笼统的说30年，是不合适的； ...

2）啊，是这么个意思啊，原序列的趋势/变率突变对应着趋势/变率序列的均值突变。。
3）您是不是这个意思：“独立”是MK方法的前提假设（虽然这个很难成立）；“同分布”是MK方法的“null-hypothesis”，否定“同分布”即意味着趋势的存在。下图中是王强和符淙斌老师发表在气象学报英文版上的文章（"The detection of climate abrupt change with Mann-Kendall rank statistics"）的截图；觉得文章中关于“hypothesis”和"null-hypothesis"的描述有些含混，文章中提到“stable, independent, same distribution”是MK的"hypothesis"，"no change"是"null-hypothesis"；把我搞混乱了，我的理解是这个“no change”应该指的是“same distribution”，"independent"是"hypothesis"而不是"null-hypothesis"；至于"stable"，就有点疑惑了，"stable"应该意味着"same distribution"，可又不止意味着同分布，那应该怎么看待"stable"这个"hypothesis"呢？
4）这一条您好像没有回答我的问题，可能是我表述太乱。比如，1960-2010年的气温序列，在1980年时UF值超过信度，那我们是不是应该说1960-1980年间存在显著趋势？也就是说我不明白的是在描述这个趋势的时候，应该对应的是哪个时段？

qinkong

言深深 发表于 2015-6-3 09:57
1）年资料还是月资料，30年的年资料就30个数据；月资料的30年可有360个，因此笼统的说30年，是不合适的； ...

忘了上图了。王老师和符老师的文章截图。

言深深

qinkong 发表于 2015-6-3 10:31
2）啊，是这么个意思啊，原序列的趋势/变率突变对应着趋势/变率序列的均值突变。。
3）您是不是这个意思 ...

“独立”只是一种数学要求，气象怎么可能做到独立呢？今天的天气难道不是收到昨天的影响吗？时间上都是连续的。气象拿来用，只能是近似的“独立”。
“同分布”的意思基本上就是说统计特征是一致的，比如温度都认为满足“正态”分布（当然，张学文曾经指出，在逐时的温度统计里面，满足双稳态分布，二者并不矛盾）的情况。

state的意思，其实就是一个相对的稳定状态，系统可以“长时”存在的状态。比如，某地夏季高温大部分时间是25℃，那么这个25℃就是一个比较稳定的state。

可能我此前的表述不妥，MK的计算方法里面似乎没有子序列，即没有时段的概念了。可以再看一下MK的定义式。

qinkong

言深深 发表于 2015-6-3 16:26
“独立”只是一种数学要求，气象怎么可能做到独立呢？今天的天气难道不是收到昨天的影响吗？时间上都是连 ...

谢谢深深的解答，很辛苦。但是感觉这个文字交流真不是很顺畅。
（1）我知道气象上“独立”是不可能的，只是一个近似的假定。
（2）“同分布”我觉得就是字面意义，相同的概率分布，例如不仅都是正态分布，而且均值和方差都英爱一样。而MK检验趋势就是看能不能否定“同分布”这个原假设。
（3）至于“stable”，我不知道是指的是“平稳随机过程”，还是您说的比较笼统的“稳定状态”；不过我觉得前者是有矛盾的，因为“平稳随机过程”就意味着“同分布”。
（4）最后一点可能有误解，我了解MK里面没有子序列。可以把我的问题具体化：比如UF曲线在1970年超过了正信度线，在2000年超过了负信度线（假设序列长度为1950-2015），那么我们应该怎么解释这个现象？

qinkong

言深深 发表于 2015-6-3 16:26
“独立”只是一种数学要求，气象怎么可能做到独立呢？今天的天气难道不是收到昨天的影响吗？时间上都是连 ...

谢谢深深的解答，很辛苦。但是感觉这个文字交流真不是很顺畅。
（1）我知道气象上“独立”是不可能的，只是一个近似的假定。
（2）“同分布”我觉得就是字面意义，相同的概率分布，例如不仅都是正态分布，而且均值和方差都英爱一样。而MK检验趋势就是看能不能否定“同分布”这个原假设。
（3）至于“stable”，我不知道是指的是“平稳随机过程”，还是您说的比较笼统的“稳定状态”；不过我觉得前者是有矛盾的，因为“平稳随机过程”就意味着“同分布”。
（4）最后一点可能有误解，我了解MK里面没有子序列。可以把我的问题具体化：比如UF曲线在1970年超过了正信度线，在2000年超过了负信度线（假设序列长度为1950-2015），那么我们应该怎么解释这个现象？

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rceclx

qinkong 发表于 2015-6-2 17:00
我想想也是，前十年和后十年的均值存在显著差异就认为发生了气候突变感觉说不过去。时间尺度的确太短，比 ...

“前十年和后十年的均值存在显著差异就认为发生了气候突变感觉说不过去。时间尺度的确太短...”，应该不是像楼主所说的。十年尺度是很典型的年代际尺度，至于20年，30年尺度相对于世纪尺度也可以算是年代际尺度。十年尺度发生的显著差异，如均值突变，是属于年代际尺度的气候突变的。不知道lz为什么认为时间尺度太短。

rceclx

qinkong 发表于 2015-6-2 16:51
先谢谢深深大神的解答。为什么“实际上可以认为趋势突变正是均值类型突变”？
正好今天跟老师聊到，他提 ...

你老板说的30年尺度只是年代际尺度的一种，在<大气科学>有不少文章关于年代际的，可以看看啊。变率突变我想应该是趋势转折突变，在符淙斌、王强的文章里有介绍，现在也有检测方法。

精卫

以我的经验插一句话，我看到您跑出来的那张图用到的数据不适合用M-K检验，它不是M-K检验的数据类型，可以用有序聚类分析后进行分段趋势分析，具体操作见相关分段趋势分析相关文献

天边

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