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Statistical remarks on European weather types

Statistische Bemerkungen über europäische Wettertypen

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Archives for meteorology, geophysics, and bioclimatology, Series B Aims and scope Submit manuscript

Summary

Several statistical aspects of the “Grosswetterlagen” (GWL) and the “Grosswettertypen” (GWT) are studied for the period 1881–1970.

The translated durations of the individual GWL and GWT are lognormally distributed. The nature of the translation constants, varying from one GWL (GWT) to another is unknown. 25% of the occurring GWL (GWT) are shorter than 3.0 days. Although regarding all the GWL (GWT), the first quartile value is definitely shorter than the mode, one may quite generally accept 3.0 days as the modal value. The median values of the GWL are about 3.5 days with the exception of GWL Wa and Wz having values of about 4.0 days. GWT W has a median value of 5.0 days. The medians of the other GWT are about 0.5 days larger than the median values of the composing GWL.

The recurrences and the periods of repetition of the individual GWL (GWT) are also correctly described by using the lognormal distribution. A nomogram relating the total frequencies of occurrence of the individual GWT (GWL) to several characteristic quantiles of the lognormal distributions of recurrence concerning those GWT (GWL) can be of theoretical and practical help by investigating the European weather.

The sequence of the GWL (GWT) is discussed with contingency tables. Not only the preference to succeed but also the antagonism determines the significance concerning the sequences of the GWL (GWT).

Especially with respect to the frequencies of occurrence and the succession of the individual GWL (GWT) the period 1949–1970 differs significantly from the period 1881–1948 on a level of 1%. Only considering the overall and the individual durations of the GWL (GWT) it may be assumed that no climatic change has taken place during the period 1949–1970 as compared with the period 1881–1948 on a confidence level of 95%.

Zusammenfassung

Die Untersuchung umfaßt verschiedene statistische Aspekte der Großwetterlagen (GWL) und der Großwettertypen (GWT) über den Zeitraum von 1881 bis 1971.

Die Frequenzen der translozierten Zeitdauer der verschiedenen GWL (GWT) sind lognormal verteilt. Die Art der Translationskonstanten ist unbekannt. 25% von allen vorkommenden GWL (GWT) dauern kürzer als 3,0 Tage. Obwohl für alle GWL (GWT) gilt, daß der Modus größer ist als das erste Quartil, kann man den modalen Wert im allgemeinen mit 3,O Tagen angeben. Die medianen Werte der verschiedenen GWL sind ca. 3,5 Tage mit Ausnahme der GWL Wa und Wz. Hierfür betragen die Werte ca. 4,0 Tage. Der mediane Wert der GWT W beträgt ca. 5,0 Tage. Die Werte für die restlichen GWT sind um ca. 0,5 Tage größer als jene der sie zusammensetzenden GWL.

Auch die Wiederholungszeiten der GWL (GWT) können am besten anhand der lognormalen Verteilung zum Ausdruck gebracht werden. Es wurde ein Nomogramm erstellt, das die Beziehung zwischen der totalen Frequenz aller einzelnen GWT (GWL) und die Kennzeichen der Frequenzverteilungen der Wiederholungsdauer zeigt, nämlich die Quantilen und die 2,5 sowie die 97,5 Percentilen der betreffenden GWT (GWT).

Die Aufeinanderfolge der verschiedenen GWT (GWL) wurde aufgrund der “Contingency”-Tabellen untersucht. Dies wurde deshalb getan, weil die signifikante Reihenfolge der einzelnen GWT (GWL) nicht nur von der Bevorzugung voreinander, sondern auch von deren Antagonismus abhängig ist. Es ist sehr wahrscheinlich, daß die Reihenfolge der GWT (GWL) nicht zufällig ist, sondern gewissen Modellen folgt.

Es bestehen sowohl bei der Reihenfolge als auch bei den Frequenzen des Vorkommens der einzelnen GWL (GWT) signifikante Unterschiede in der Größe von l% zwischen der Periode 1949–1970 und dem Zeitraum von 1881–1949. Nur die gemeinsame Dauer und die Dauer der einzelnen GWL (GWT) dürfen im statistischen Sinne im Konfidenzniveau von 95% als nicht wesentlich geändert angesehen werden.

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  1. Rijksuniversiteit Utrecht Instituut Meteorologie en Oceanografie, Princetonplein 5, 2506, Utrecht, The Netherlands

    W. van Dijk & P. J. Jonker

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  1. W. van Dijk
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  2. P. J. Jonker
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van Dijk, W., Jonker, P.J. Statistical remarks on European weather types. Arch. Met. Geoph. Biocl., Ser. B 35, 277–306 (1985). https://doi.org/10.1007/BF02334486

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