4 Statistische Anwendungen und Modelle

Zusammenfassung

Am Beispiel der Globalstrahlung werden zwei statistische Verfahren zur flächendeckenden Verteilung (Interpolation) von Meßgrößen mittels Empirischen Orthogonalfunktionen (EOF) vorgestellt:

EOF-Verfahren zur Interpolation in der Fläche durch Beschreibung der

• - Zeitlichen Variation im Raum mit/ohne Berücksichtigung der Topographie

• - räumlichen Variation in der Zeit mit Berücksichtigung der Topographie

Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Darstellung der praktischen Durchführung dieser Verfahren. Ein weiteres Verfahren, die “Cluster-Analyse”, wird kurz beschrieben. Mit dem EOF-Verfahren der zeitlichen Variation ohne Berücksichtigung der Topographie wurden die mittleren monatlichen Tagessummen der Globalstrahlung von 29 Strahlungsmeßstationen des Deutschen Wetterdienstes für das Jahr 1988 verarbeitet:

• - der Vergleich von interpolierten und gemessenen Globalstrahlungsmeßwerten lieferte eine mittlere Abweichung von 0,7%;

• - die Verarbeitung der Daten nach der Cluster-Analyse und anschließender Gravity-Interpolation erbrachte eine mittlere Abweichung von 0,3%

Das EOF-Verfahren der zeitlichen Variation unter Berücksichtigung der Topographie auf Mittelwerte der Globalstrahlung während der Jahre 1976–1985 von 75 Meßstationen ergab eine mittlere Abweichung von 3,42%.

Das EOF-Verfahren der räumlichen Variation in der Zeit unter Berücksichtigung der Topographie auf die aus der Sonnenscheindauer berechneten Globalstrahlungswerte von 169 Meßstationen erbrachte einc mittlere Abweichung von 6,17%.

Der Vergleich der Ergebnisse nach dem EOF-Verfahren mit dem nach der Gravity-Interpolation zeigt eine gute übereinstimmung beider Methoden.