Temperaturserie

Eine Temperaturserie, auch Temperatur-Zeitreihe genannt, ist eine Folge von Temperaturmessungen, die in regelmäßigen Abständen über einen bestimmten Zeitraum hinweg aufgenommen wird. Typische Datenquellen sind Wetterstationen, Bojen, bodennahe Sensoren oder Satellitenmessungen. Die Messwerte werden meist in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit angegeben und können tägliche, stündliche oder monatliche Werte umfassen. Solche Serien dienen der Beschreibung von Klima- und Wetterverhältnissen sowie der Modellierung zukünftiger Entwicklungen.

Temperaturserien weisen typische Eigenschaften von Zeitreihen auf. Sie zeigen saisonale Muster (z. B. tägliche Temperaturzyklen und jahreszeitliche Schwankungen), langfristige Trends durch Klimaveränderungen und eine Restkomponente aus Zufall oder Störfaktoren. Die Daten können durch Messfehler, Instrumentenumstellungen, Urbanisierungseffekte oder Lücken in der Erhebung beeinträchtigt sein. Die Qualität hängt von der Homogenität der Messungen und der sorgfältigen Datenbereinigung ab.

In der Analyse werden Temperaturserien oft in Trend, Saison und Rest zerlegt. Zu den gängigen Methoden gehören saisonale Glättung, Modellierung mit ARIMA- oder SARIMA-Ansätzen, Exponential-/State-space-Modelle sowie spektrale Analysen. Vorverarbeitung umfasst Outlier-Erkennung, Missing-Value-Handling und Homogenisierung.

Anwendungen reichen von Wettervorhersage und Klimaforschung über landwirtschaftliche Planung bis hin zur Abschätzung von Energiebedarf, Wasserhaushalt oder Versicherungsrisiken. Die Beurteilung von Modellen erfolgt üblicherweise anhand von Fehlermaßen wie RMSE oder MAE.

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