Солнечная и корейская лунно-солнечная климатологии для туристических направлений: пятилетняя проверка на отложенных данных для 1 500 мест
Аннотация
В этой оценке SOLAR имел меньшую среднюю общую ошибку, чем LUNA. Суточные данные 1 500 направлений охватывали 1991–2020 годы; только 1991–2015 использовались для оценивания, а 2016–2020 были отложены для проверки. В 2 653 500 парах место/дата обычных месяцев SOLAR имел меньшие ошибки по всем оцененным мерам потерь температуры и осадков. Вероятностная ошибка индикатора ясного неба также была меньше в 274 местах с данными об облачности. Некоторые места благоприятствовали LUNA, но сохранение этих преимуществ в других периодах требует дальнейшей проверки.
Ключевые слова: климатология, григорианский календарь, корейский лунно-солнечный календарь, отложенная проверка, погода для путешествий
1. Введение
Группировка одних исторических погодных данных по разным календарям может менять климатические средние. Сравниваются SOLAR с совпадением григорианских месяца и дня и LUNA с совпадением корейских лунно-солнечных месяца и дня. LUNA не означает только фазу Луны. Предмет проверки — однодневные климатологические оценки, а не вся система рекомендаций приложений или краткосрочный численный прогноз.
2. Данные
Включены 1 500 направлений с доступными суточными данными проекта. Первые 25 из 30 лет использованы для оценивания, последние пять — для проверки. Это реанализ семейства ERA5, а не независимые измерения станций [1]. Температура и осадки агрегированы по местной дате. Облачность оценивалась только для 274 мест. Оба метода использовали одинаковые источники и целевые даты.
3. Методы
SOLAR усреднял обучающие значения для того же григорианского месяца и дня. LUNA требовал точного совпадения корейских лунно-солнечных месяца, дня и признака вставного месяца [3]. Требовалось минимум пять действительных обучающих значений, все до 2016-01-01. Окно составляло ±0 дней, без интерполяции или замены вставных месяцев. Температура и количество осадков оценивались средними; вероятность дождя — частотой суточных осадков ≥1mm. Ясное небо — исследовательский индикатор средней суточной облачности ≤20%, не тождественный отсутствию дождя.
4. Критерии оценки
Непрерывные величины оценивались по MAE и RMSE, вероятности — по оценке Брайера [2]. Доля верных классификаций использовала порог вероятности 0,5. В формулах N — число пар место/дата, y — проверочное значение, ŷ — оценка, p — вероятность, o — событие (0 или 1). Случаи объединялись без равных весов стран.
MAE = (1/N) Σ |ŷᵢ − yᵢ|
RMSE = √[(1/N) Σ (ŷᵢ − yᵢ)²]
Brier = (1/N) Σ (pᵢ − oᵢ)²
5. Результаты
В обычных месяцах MAE минимальной и максимальной температуры для SOLAR составили 1,9131°C и 2,3390°C, для LUNA — 1,9959°C и 2,4165°C, то есть на 4,33% и 3,31% больше. MAE осадков и оценка Брайера дождя у LUNA были выше на 0,87% и 1,21%. Индикатор ясного неба включал 484 706 пар; оценка Брайера LUNA была выше на 0,80%. В каждом из пяти проверочных лет SOLAR имел меньшие суммарные ошибки по всем пяти мерам потерь.
| Показатель | SOLAR | LUNA |
|---|---|---|
| Минимальная температура MAE (°C) | 1.9131 | 1.9959 |
| Максимальная температура MAE (°C) | 2.3390 | 2.4165 |
| Осадки MAE (mm) | 3.1692 | 3.1966 |
| Дождь: оценка Брайера | 0.1672 | 0.1692 |
| Дождь: верные классификации (%) | 74.3329 | 73.9533 |
| Ясное небо: Брайер индикатора | 0.1223 | 0.1233 |
| Ясное небо: верные классификации (%) | 83.2459 | 83.1306 |
6. Вставные месяцы и сезонное смещение
Вставные месяцы не заменялись обычными. Ни один такой случай не набрал пять обучающих значений: сравниваемых пар ноль, качество для вставных месяцев не определено. Сезонное смещение рассматривалось по целевому григорианскому месяцу и DJF/MAM/JJA/SON, отдельно вычислялось календарное расстояние. Эти группы обозначают одинаковые месяцы в обоих полушариях, а не местные сезоны.
7. Региональный анализ
LUNA имел меньшую ошибку для 169 мест по минимальной температуре, 170 по максимальной, 481 по осадкам и 407 по вероятности дождя. По ясному небу он выигрывал в 100 из 274 мест. Среди сочетаний страна/сезон/метрика с минимум десятью местами ежегодно 32 сочетания давали меньшую ошибку LUNA все пять лет. Это поисковый анализ многих сочетаний; один проверочный период не может одновременно выбирать регион и независимо подтверждать его преимущество.
8. Ограничения
Один фиксированный пятилетний период не доказывает будущую точность. Сетка реанализа, представительность рельефа, выбор направлений, изменение климата и пропуски могут влиять на результат. Близкие места и последовательные дни коррелированы; случаи не считались независимыми испытаниями, доверительные интервалы и проверки значимости не представлены. Окна ±3/±7 дней, оценки длительности поездки, ранжирование и вставные месяцы вне объёма проверки. Порог ясного неба поисковый; исследование не было предварительно зарегистрировано.
9. Вывод
В этой оценке однодневных климатологий SOLAR имел меньшую среднюю общую ошибку, чем LUNA. Тем не менее в некоторых местах ошибки LUNA были меньше; устойчивость таких региональных преимуществ требует проверки со скользящим началом и независимых станционных данных. Выводы ограничены рассмотренными условиями и не доказывают причинного лунного эффекта или прогноза погоды на конкретную будущую дату.
Доступность данных и конфликт интересов
Сводные результаты и диагностика календарного смещения предоставляются в дополнительных CSV. Исходные погодные данные и исполняемый код здесь не распространяются. Издатель DILEMMALESS управляет сайтом, представляющим сравниваемые приложения; отчёт не является независимой сторонней оценкой.
Литература
- Hersbach H, Bell B, Berrisford P, et al. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146, 1999–2049.
- ECMWF. Forecast User Guide, 12.B: Statistical Concepts — Probabilistic Data.
- Microsoft. KoreanLunisolarCalendar, System.Globalization.