2. Mit Zeitreihen arbeiten

Mauna Loa-Zeitreihe des Kohlendioxids in der Atmosphäre (1/5)

In diesem Fallbeispiel werden wir einen nichtlinearen Verlauf erforschen, der entsprechend zu einer nichtlinearen Ausgleichskurve führt (nichtlinear bedeutet, dass es sich nicht um eine Gerade handelt). Außerdem werden wir den langjährigen Verlauf einer Datenreihe von seinen kurzen, jahreszeitlich bedingten Schwankungen unterscheiden.

Seit 1959 messen Forscher der NOAA (US National Oceanic and Atmospheric Administration) nahe der Spitze des Vulkans Mauna Loa den atmosphärischen Kohlendioxidgehalt.

In der Graphik gegenüber werden die monatlichen Daten des Kohlen- dioxidgehalts in Volumenteilen pro Million (parts per million by volume = ppmv) dargestellt.

Was sagen uns die Werte?

In der Graphik sehen wir eine regelmäßige und periodische Schwankungs- abfolge. Außerdem wird sichtbar, dass nicht nur der Kohlendioxidgehalt steigt. Die Anstiegsgeschwindigkeit selbst steigt ebenfalls.

Wie gewinnen wir noch nähere Informationen aus der Graphik? Kann sie uns noch mehr verraten?

Die Messungen unterteilen

Genauere Informationen erhalten wir, wenn wir die Messwerte in ihre Einzelteile trennen.

Wir schauen uns nun an, in welche Einzelteile wir unsere Da- tenmenge aufspalten können:
  • Der langfrisitge Trend
  • Der Einfluss der Jahreszeiten
  • Die periodischen Signale
  • Nicht weiter erklärbare Signalanteile
Zoom Sign
Mauna Loa Carbon Dioxide 1959-2005
Die dargestellte Graphik zeigt die monatliche Dichte an atmosphärischem Koh- lendioxid in Volumenteilen pro Million für Mauna Loa, 1959 − 2005.
Quelle: NOAA Mauna Loa Laboratory

Die Messungen umfassen eine Kohlendioxidkonzentration von 313,19 bis 380,63 Volumenteilen pro Million und 564 monatliche Aufzeichnungen.

Heruntergeladen haben wir die Daten für die weitere Bearbeitung von der Webseite http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ - Sie können dies ebenfalls tun.