Ước lượng các giá trị cực trị nhiệt độ hàng ngày bị thiếu bằng cách tiếp cận hồi quy tối ưu hóa

Một biến thể của phương pháp hồi quy bình phương tối thiểu được phát triển và đánh giá nhằm ước lượng nhiệt độ tối đa và tối thiểu hàng ngày bị thiếu, đặc biệt là đối với các giá trị cực trị nhiệt độ. Phương pháp này tập trung vào việc thu được những ước lượng chính xác về số ngày vượt quá (ví dụ: số ngày có nhiệt độ tối đa hàng ngày lớn hơn hoặc bằng centiles 90) hàng năm, cũng như số lần sự kiện liên tiếp vượt quá, trong khi giới hạn sai số ước lượng liên quan đến từng giá trị đơn lẻ.

Hiệu suất của phương pháp này được so sánh với hai phương pháp hiện có đã được phát triển cho toàn bộ phân phối nhiệt độ. Trong các phương pháp hiện có này, các ước lượng nhiệt độ được dựa trên dữ liệu từ các trạm lân cận bằng cách sử dụng hoặc phương pháp hồi quy hoặc phương pháp dựa trên sự thay đổi nhiệt độ.

Việc đánh giá phương pháp của chúng tôi bằng cách sử dụng nhiệt độ tối thiểu lạnh và tối đa ấm cho thấy phần trăm trung vị của số lần vượt quá được xác định chính xác là 97% và phần trăm trung vị của số lần vượt quá liên tiếp được xác định chính xác là 98%. Các phương pháp hiện có khác có xu hướng đánh giá thấp cả số lần vượt quá đơn lẻ và liên tiếp. Sử dụng các quy trình này, các số lần vượt quá ước lượng thường ít hơn 80% so với những gì đã thực sự xảy ra.

Mặc dù phương pháp của chúng tôi được tinh chỉnh để ước lượng số lần vượt quá, độ chính xác ước lượng của các giá trị nhiệt độ tối đa hoặc tối thiểu hàng ngày riêng lẻ tương tự như các quy trình ước lượng khác. Sai số tuyệt đối trung vị (MAE) sử dụng tất cả các nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng centiles 90 (T₉₀) là −1.1°C cho mười trạm khí hậu đa dạng là 1.28°C cho phương pháp của chúng tôi, trong khi các phương pháp khác cho MAE lần lượt là 1.27 và 1.17°C. Tuy nhiên, về sai số trung vị, xu hướng đánh giá thấp của các phương pháp hiện có là rõ ràng với độ lệch lần lượt là −0.77 và −0.61°C. Phương pháp tối ưu hóa của chúng tôi tương đối không có thiên kiến khi sai số trung bình thu được là −0.12°C. Bản quyền © 2001 Hiệp hội Khí tượng Hoàng gia