Современный этап развития методов климатологической обработки метеорологической информации характеризуется, с одной стороны, использованием и уточнением апробированных на протяжении многих лет классических методов климатологии, сохраняющих свою значимость до сих пор. С другой стороны, постоянно происходит отбор новых, наиболее рациональных приемов и методов статистической обработки материала. Современные статистические методы являются мощным средством исследования, но эффективность их использования ввиду специфики метеорологических данных заранее не гарантирована. Поэтому результаты применения того или иного нового метода требуют тщательного анализа: проверки их соответствия эмпирическим данным и оценки физического смысла.
Временной ряд – это перечень значений случайной переменной в зависимости от времени. Обычно временной интервал между наблюдениями случайной переменной (называемый интервалом данных) постоянен. В случае метеорологических временных рядов этот интервал простирается от малых долей секунды (для изучения турбулентности) до тысяч лет (для изучения колебаний климата).
Задачи статистического анализа временного ряда состоят в следующем:
1) понять основные свойства временного ряда – изменчивость и характеристики его периодических и непериодических колебаний; знание этих свойств помогает разрешить основную задачу, а именно
2) предсказать поведение временного ряда в будущем.
В частности, в дальнейшем встретится термин «стационарный» временной ряд. Этот термин означает, что, несмотря на то, что отдельные флуктуации такого ряда могут быть вполне беспорядочными, все же определенные статистические характеристики будут оставаться постоянными от одного периода к другому (на протяжении всего временного ряда).