Statistical analyses and descriptive characterizations are sometimes assumed to be offering information on time series forecastability. Despite the scientific interest suggested by such assumptions, the relationships between descriptive time series features (e.g., temporal dependence, entropy, seasonality, trend and linearity features) and actual time series forecastability (quantified by issuing and assessing forecasts for the past) are scarcely studied and quantified in the literature. In this work, we aim to fill in this gap by investigating such relationships, and the way that they can be exploited for understanding hydroclimatic forecastability and its patterns. To this end, we follow a systematic framework bringing together a variety of -- mostly new for hydrology -- concepts and methods, including 57 descriptive features and nine seasonal time series forecasting methods (i.e., one simple, five exponential smoothing, two state space and one automated autoregressive fractionally integrated moving average methods). We apply this framework to three global datasets originating from the larger Global Historical Climatology Network (GHCN) and Global Streamflow Indices and Metadata (GSIM) archives. As these datasets comprise over 13 000 monthly temperature, precipitation and river flow time series from several continents and hydroclimatic regimes, they allow us to provide trustable characterizations and interpretations of 12-month ahead hydroclimatic forecastability at the global scale...


翻译:统计分析和描述性特征有时被认为提供了时间序列预测信息。尽管这些假设提出了科学兴趣,但文献很少研究和量化描述性时间序列特征(例如,时间依赖、诱变、季节性、趋势性和线性特征)与实际时间序列预测(通过发布和评估过去预测加以量化)之间的关系。在这项工作中,我们的目标是通过调查这种关系来填补这一差距,以及利用这种关系了解水文气候预报及其模式的方式。为此目的,我们遵循一个系统框架,将各种 -- -- 主要是水文方面的新 -- -- 概念和方法汇集在一起,包括57个描述性特征和9个季节性时间序列预测方法(即,一个简单、五个指数式平滑动、两个状态空间和一个自动自动递进递进性零散化平均方法)。我们利用这个框架来填补这一空白,从更大的全球历史气候学网络(GHCN)和全球潮流指数和元数据流(GSIM)的档案中产生的三个全球数据集。这些数据库包括13 000多个月度的温度、降水量和河流预测性时间序列,从几个大陆提供13 000多月的可测量的水文温度、海流和海流数据。

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