UN NUOVO TEST STATISTICO PER LA RICERCA DI ANOMALIE NELLE SERIE TEMPORALI

Le serie temporali di misure delle grandezze idro-meteorologiche risentono spesso di imperfezioni, quali dati mancanti, outliers e discontinuità nei valori medi. Se per le elaborazioni statistiche si opta spesso per concentrare le analisi sui soli dati validi, per gli scopi modellistici è in genere indispensabile affrontare e risolvere i problemi menzionati, al fine di ottenere serie complete di tutte le grandezze necessarie per la calibrazione e validazione dei modelli. Le discontinuità nella media, su cui questo lavoro si concentra, possono essere effetto di offset strumentali e delle loro correzioni, di modifiche nella stazione di rilevamento (posizione, tipologia degli strumenti) o anche di alterazioni dell’ambiente che circonda la stazione. Queste discontinuità si presentano come gradini o trend all’interno delle serie; come per gli outliers, la registrazione indica un valore differente dal valore reale della grandezza misurata ma, a differenza di questi, l’errore è sistematico e modifica i dati di una quantità che persiste per un certo periodo, mantenendo approssimativamente stabili le altre caratteristiche della serie, quali ad esempio la differenza di passo uno e parte degli eventuali andamenti stagionali. Accade sovente che gli offset non siano rilevati o che, quando lo sono, le azioni correttive non vengano documentate. E’ quindi consigliabile, prima di utilizzare le serie di misure, sottoporle ad un test statistico per la verifica dell’eventuale presenza di punti di discontinuità. In letteratura sono stati proposti diversi test di questo tipo; generalmente essi sono efficaci soprattutto quando la serie contiene un singolo punto di discontinuità, mentre riducono notevolmente le loro prestazioni quando l’intervallo di valori anomali si colloca all’interno della serie o quando i punti di discontinuità sono molteplici. Nella memoria viene presentato un nuovo test (Rienzner & Gandolfi, 2009), che supera in larga misura queste limitazioni, e viene illustrato un esempio di applicazione a serie di grandezze meteorologiche di alcune stazioni della rete agrometeorologica della Regione Lombardia.