developing long-term homogenized climate data sets olivier mestre météo-france ecole nationale de...

15
Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Upload: rhoda-simmons

Post on 18-Jan-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

« State of fear » (Michael Crichton)

TRANSCRIPT

Page 1: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Developing long-term homogenized climate Data sets

Olivier Mestre

Météo-France

Ecole Nationale de la MétéorologieUniversité Paul Sabatier, Toulouse

Page 2: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

The introduction you ever dreamed of…

Page 3: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

« State of fear » (Michael Crichton)

Page 4: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Homogenisation : why?Example of Pau temperature series

1912 : Lescar primary school 2007 : Pau-Uzein Airport

Page 5: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Pau: raw maximum temperatures (TX)

Page 6: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Homogenisation : a very old problem!

« Comptes-rendus de l’Académie Royale des Sciences » - 1703

Page 7: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Usual method: relative homogeneity

PRINCIPLE : removing the climatic signal to put into evidence artificial shifts in the series

minus

Tested series

Reference series

COMPARISON

series

Page 8: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Shifts detection

Dynamic programming algorithm + penalized likelihood Multiple comparisons of non-homogeneous series Metadata!

Page 9: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Shifts detection

Page 10: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Correction

ANOVA model : correction of multiple non-homogenous series, provided change-point positions are well known.

µiClimate factor

+Station factor

+Noise

j1j2

j3j4 j5

Page 11: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Correction

Climate signal estimation+

Bias estimation in the station effects (monthly scale)

Correction+reconstitution of missing data

Absolutely no assumption is made concerning the evolution of the climate

signal

Page 12: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Correction of Pau maximum temperatures

« Before » « After »

Page 13: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Maximum temperatures : 1901-2000 trends

« Before » « After »

Page 14: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Developments in Homogenisation

COST ACTION ES0601 : « Advances in HOmogenisation MEthods for climate series : an integrated approach » (HOME)

http://www.homogenisation.org

Daily data homogenisation : study of extreme events

Page 15: Developing long-term homogenized climate Data sets Olivier Mestre Météo-France Ecole Nationale de la Météorologie Université Paul Sabatier, Toulouse

Requirements in terms of data digitization

Fill the gaps and complete the target series as far as possible

Quality control and homogenisation techniques require complete neighbouring series :

digitize every data, not only target series!

Metadata, station histories are as important as data itself

Digitize metadata along with corresponding data!