Το έργο με τίτλο Διερεύνηση σχέσεων αιτιότητας ανάμεσα σε περιβαλλοντικές μεταβλητές, βασισμένες σε ανάλυση χρονοσειρών από τον/τους δημιουργό/ούς Karekla Anastasia διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Αναστασία Καρεκλά, "Διερεύνηση σχέσεων αιτιότητας ανάμεσα σε περιβαλλοντικές μεταβλητές, βασισμένες σε ανάλυση χρονοσειρών", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2022
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.91903
Οι ακραίες βροχοπτώσεις στην Ευρώπη ρυθμίζονται από ατμοσφαιρικές διαδικασίες μεγάλης κλίμακας. Αυτές οι διαδικασίες λειτουργούν σε περιόδους πολλών δεκαετιών και μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες υγρασίας από τους ωκεανούς. Ακραία φαινόμενα βροχόπτωσης μπορούν να προκαλέσουν πλημμύρες και να προκαλέσουν ανθρωπιστική και οικονομική καταστροφή. Επιπλέον, διάφορα κλιματικά μοντέλα δίνουν μεγάλες πιθανότητες για ερημοποίηση τμημάτων της Μεσογειακής λεκάνης. Σε συνάρτηση με αυτές τις προβλέψεις, είναι σημαντικό να κατανοηθεί καλύτερα το φαινόμενο της βροχόπτωσης και οι παράγοντες που την επηρεάζουν. Έχουν πραγματοποιηθεί πολλές μελέτες σχετικά με την χρονική και χωρική μεταβλητότητα της βροχόπτωσης, ωστόσο πολλά ερωτήματα παραμένουν ακόμα αναπάντητα. Ο δείκτης ΝΑΟ εκφράζει την διαφορά της ατμοσφαιρικής πίεσης στο επίπεδο της θάλασσας μεταξύ της Ισλανδίας και των Αζορών, και έχει αναγνωρισθεί ως ο κύριος παράγοντας μεταβλητότητας του Ευρωπαϊκού κλίματος. Το πρόβλημα που εξετάζει αυτή η εργασία είναι η επίπτωση του ΝΑΟ στις μηνιαίες βροχοπτώσεις στον ελλαδικό χώρο και ειδικότερα στα νησιά της Ρόδου και της Κρήτης. Χρησιμοποιήθηκαν μηνιαία δεδομένα για την χρονική περίοδο 1980-2020. Τα δεδομένα βροχόπτωσης σε σημεία ελέγχου στα νησιά της Ρόδου και της Κρήτης προέρχονται από τη βάση δεδομένων επανανάλυσης (reanalysis) MERRA-2, ενώ τα δεδομένα για το δείκτη ΝΑΟ από τον NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Αρχικά πραγματοποιήθηκε διερευνητική στατιστική ανάλυση των δεδομένων, για να εκτιμηθούν βασικά στατιστικά χαρακτηριστικά του δείκτη ΝΑΟ και της μηνιαίας βροχόπτωσης. Η ανάλυση της ετεροσυσχέτισης μεταξύ του δείκτη ΝΑΟ και της βροχόπτωσης έδειξε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ των δύο μεταβλητών. Ωστόσο, η συσχέτιση ανάμεσα στο δείκτη ΝΑΟ και την βροχόπτωση δεν εξασφαλίζει ότι ο δείκτης ΝΑΟ συνδέεται με τη βροχόπτωση με αιτιατή σχέση. Προκειμένου να διερευνηθεί η ύπαρξη αιτιατής σχέσης, εφαρμόσθηκε η ανάλυση αιτιότητας κατά Granger. Αυτή είναι μία ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την διερεύνηση σχέσεων αιτιότητας ανάμεσα σε χρονοσειρές. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε μια σχετικά νέα μέθοδος ανάλυσης αιτιότητας (αιτιότητα κατά Liang), η οποία βασίζεται στον υπολογισμό του ρυθμού ροής πληροφορίας μεταξύ χρονοσειρών. Εφαρμόζοντας την μέθοδο αιτιότητας κατά Granger με αυτοπαλινδρούμενα μοντέλα τάξης από 1 έως και 12, διαπιστώθηκε επίδραση του δείκτη ΝΑΟ στη βροχόπτωση σε όλα τα σημεία ελέγχου. Αυτό το αποτέλεσμα αντιστοιχεί σε επίδραση του ΝΑΟ στην βροχόπτωση με υστέρηση 1-12 μηνών. Με την μέθοδο του ρυθμού ροής πληροφορίας ανιχνεύτηκε πολύ μικρή αλλά στατιστικά σημαντική ροή πληροφορίας μεταξύ ΝΑΟ και βροχόπτωσης μόνο σε κάποιες περιπτώσεις. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης αιτιότητας κατά Granger συμφωνούν όσον αφορά την ύπαρξη επίδρασης του ΝΑΟ στις βροχοπτώσεις με ευρήματα άλλων ερευνών στα οποία εφαρμόσθηκε η ίδια μέθοδος. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τις δύο μεθόδους (αιτιότητα κατά Granger και ρυθμός ροής πληροφορίας) διαφέρουν μεταξύ τους, καθώς βασίζονται σε διαφορετικά μαθηματικά πλαίσια. Η διάσταση ανάμεσα στα αποτελέσματα των δύο μεθοδολογιών μπορεί να οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, όπως η έλλειψη στασιμότητας και κανονικής κατανομής των χρονοσειρών της βροχόπτωσης, ή η ύπαρξη στατιστικής μεροληψίας στα δεδομένα επανανάλυσης. Επομένως, προτείνεται περαιτέρω διερεύνηση για να διαπιστωθεί με μεγαλύτερη βεβαιότητα η ύπαρξη ή η απουσία επίδρασης του δείκτη ΝΑΟ στην βροχόπτωση στον Ελλαδικό χώρο.