Méthodologie d'Analyse Environnementale

Een zeer granulaire methodologie ontworpen om de microklimatologische omgevingsparameters te isoleren die verantwoordelijk zijn voor het lokaal verschijnen van kwallen. Deze documentatie beschrijft de data-extractie en de strikte statistische pijplijnen van het Meduseo-model.

Fase 1 Zeer Lokale Data-extractie

NetCDF Ruimtelijke Uitsnijding

In tegenstelling tot traditionele modellen die gegevens middelen over uitgestrekte regionale polygonen, gebruikt Meduseo ruwe NetCDF-bestanden die dynamisch worden uitgesneden en native toegankelijk zijn via xarray.

Voor elke stad vormt het systeem een dynamisch afbakeningsgebied met een ruimtelijke straal van 0.15°. Dit beperkt de evaluatie tot ongeveer 15 km rond de specifieke kustlijn, waardoor de microklimaten van baaien in kaart worden gebracht zonder te worden verdund door de omstandigheden op volle zee.

Gegevensbronnen

We maken gebruik van twee belangrijke pijlers van de Copernicus wetenschappelijke suite:

ERA5 Atmosferische Heranalyse: Opgehaald via de CDS API met een resolutie van 0.25°, en omvat Wind, Luchtdruk, Temperatuur en Neerslag.
Copernicus Marine Environment (CMEMS): Native geëxtraheerd met een resolutie van 0.083°, inclusief fysieke indicatoren zoals SST (Oppervlaktetemperatuur), Zoutgehalte, Stroomvectoren en Golven.

Fase 2 Statistische Classificaties

Doelformulering: Wat is een "Kwallendag"?

Voor elke gelokaliseerde zone dienen gebruikers van Meduseo meldingen in, gaande van 0 (Geen) tot 4 (Sterke aanwezigheid). Om op betrouwbare wijze een omgevingsprofiel toe te wijzen, berekent het algoritme het dagelijkse rekenkundige gemiddelde van alle rapporten die aan deze GPS-coördinaten zijn gekoppeld.

Kwallen Aanwezig: Als het gemiddelde > 1 is.
Heldere Dag: Als het gemiddelde ≤ 1 is.
Drempelvoorwaarde: Een stad wordt alleen meegenomen in de statistische analyse als er een strikt minimum is van 10 geverifieerde meldingsdagen tijdens het zomerseizoen.

> 1

Gemiddelde Belastingsdrempel

Fase 3 Strenge Statistische Tests

Mann-Whitney U-toets

Omdat meteorologische variabelen (zoals golfhoogte) vaak in strijd zijn met de aannames van een normale verdeling, gebruiken we de niet-parametrische Mann-Whitney-toets. Dit robuuste algoritme vergelijkt de som van de rangschikkingen van waarden geobserveerd op kwallenvrije dagen met die van kwallendagen.

Cohen's d (Effectgrootte)

Hoewel een p-waarde aangeeft of een effect bestaat, bepaalt Cohen's d de omvang van de omgevingsfactor. Berekend aan de hand van het verschil in gemiddelden ten opzichte van de gepoolde standaardafwijking, kunnen we hiermee de relatieve impact van elke variabele rangschikken.

FDR-correctie

Het gelijktijdig testen van meer dan 20 variabelen verhoogt het risico op fout-positieven enorm. We pakken dit aan door alle p-waarden te corrigeren met de Benjamini-Hochberg FDR-methode. Alleen variabelen die voldoen aan q < 0.05 worden behouden.

Fase 4 Lexicon van Berekende Variabelen

Elke analyse evalueert de dagelijkse toestand evenals de tijdsvertragingen (lags). Omdat mariene fysica inertie impliceert, stelt de analyse van tijdsvertragingen (1 en 2 dagen) ons in staat om vertraagde mechanismen van omgevingsverplaatsing in kaart te brengen.

Variabele Code	Weergavenaam	Eenheid	Bron & Definitie
`sst`	Oppervlaktetemperatuur	°C	Dagelijkse gemiddelde extractie (Copernicus Marine).
`msl_mean`	Luchtdruk	hPa	ERA5 herleid tot zeeniveau. Geeft cyclonische activiteiten aan.
`salinity`	Zoutgehalte	PSU	Zoutconcentratie aan het zeeoppervlak (~5m diepte).
`current_speed`	Stroomsnelheid	m/s	Grootte afgeleid van vectorcoördinaten (sqrt(uo² + vo²)).
`wave_height`	Golfhoogte	m	Gemiddelde hoogte van het hoogste derde deel van de golven (VHM0).
`*_lag_1d / 2d`	Tijdsvertragingen (Lags)	-	Retrospectieve monitoring van de omgevingstoestand over 24u en 48u.
`*_direction`	Circulaire Trajecten	°	Statistieken geëvalueerd via circulaire gemiddelden om onderbreking tussen 359° en 0° te voorkomen.