Vážení skeptici,
Chtěl bych se trochu vrátit k příspěvkům,
týkajícím se astrologických
předpovědí počasí od pana Motyčky a k příspěvku
pana Pavla Kotena z Astronomického ústavu AV ČR (12.11.1998) pod názvem
„Astrologická předpověď počasí?„. Pan Koten se zde zmiňuje o tom, že se
pokusí sehnat data z ČHMÚ, provést seriózní srovnání a zjistit skutečnou
úspěšnost předpovědí. Dovolil jsem si, jedno takové srovnání provést.
Především bych chtěl zdůvodnit, proč
jsem vyhodnocoval pouze úspěšnost předpovědí minimálních a maximálních
teplot vzduchu za říjen až prosinec 1998. Jen teploty proto, že pan Motyčka
má ve svých předpovědích některé termíny velice podivně definované, jak
se už zmínil i pan Koten. Plně souhlasím s tím, co napsal. Jednotlivé symboly
jsou definovány nejednoznačně a takovým způsobem, že nelze objektivně rozhodnout,
zda skutečné počasí splňuje nebo nesplňuje požadavky na zařazení do dané
kategorie. Zpracovatel si může více méně vybrat, co se mu hodí. To ale
prakticky znemožňuje objektivní vyhodnocení úspěšnosti předpovědi oblačnosti
a srážek. Navíc do září 1998 včetně neuveřejňoval pan Motyčka ve svých
předpovědích maximální a minimální teploty jasně, pomocí numerických hodnot,
ale pouze na jakýchsi grafech. Bylo by nutné odečítat teploty z grafu,
což by bylo zřejmě poněkud nepřesné a mohlo by to vnést do zpracování jisté
chyby. Od října 1998 se ale situace změnila. Pan Motyčka začal uveřejňovat
předpovědi maximálních a minimálních teplot v číselné formě, dokonce i
s informací o jejich spolehlivosti (+/- 2 st.C.) . Takové informace je
již možno objektivně vyhodnotit.
Pan Motyčka uvádí, že jeho předpovědi
platí pro střední Čechy a nadmořské výšky cca 400 m.n.m. Nejvhodnější data
pro tuto oblast, která jsem měl k dispozici, jsou ze stanice Poděbrady
(nadmořská výška cca 200 m.n.m.), která ovšem dobře reprezentují charakteristiky
východní části Středočeského kraje. Vzhledem k prostorové variabilitě teplotních
dat lze ale konstatovat, že pokud budeme za vyhovující považovat přesnost
teplotních charakteristik na celé stupně (tj. podobně, jak to má pan Motyčka
ve svých předpovědích), pak jsou data z této stanice dobře reprezentativní
pro velkou část středních Čech. Vzal jsem tedy naměřené hodnoty maximálních
a minimálních teplot ze stanice Poděbrady za říjen až prosinec 1998, zaokrouhlené
na celé stupně Celsia (podobně jako pan Motyčka). Nejprve bylo nutno potlačit
systematický vliv různých nadmořských výšek stanice Poděbrady (cca 200
m.n.m.) a oblastí, pro které pan Motyčka předpovědi sestavuje (cca 400
m.n.m.). Vzhledem k tomu, že v atmosféře klesá teplota vzduchu o cca 0,5°C
na každých 100 m nadmořské výšky, snížil jsem všechny teplotní údaje ze
stanice Poděbrady o 1°C. To by mělo odpovídat nadmořské výšce cca 400 m.n.m.
V dalším kroku jsem se podíval, jak souhlasí předpovědi teplot pana Motyčky
se skutečností (zde i dále „skutečností„ nebo „skutečnými hodnotami„ jsou
myšlena data ze stanice Poděbrady, přepočtená výše uvedeným velice jednoduchým
způsobem na nadmořskou výšku cca 400 m.n.m.). Sám pan Motyčka uvádí toleranci
pro svoje předpovědi +/-2°C. Definujme tedy jako úspěšnou předpověď takovou,
jejíž odchylka od skutečnosti je maximálně +/-2°C. Úspěšnost svých předpovědí
odhaduje pan Motyčka kolem 70 až 80%. Skutečnost je ovšem taková, že jen
33% předpovídaných minimálních a 35% předpovídaných maximálních teplot
leželo v intervalu +/-2°C od skutečných minimálních nebo maximálních teplot.
Tedy žádných 70 nebo 80% ale 30 až 35%, pokud jde o úspěšnost předpovědí
maximálních a minimálních teplot.
V dalším kroku je třeba posoudit,
do jaké míry lze nebo nelze tuto 30 až 35% úspěšnost vysvětlit náhodnou
shodou. Zpracování denních maximálních a minimálních teplot ze stanice
Poděbrady za roky 1961-1990 (standardní klimatologické období, stanovené
Světovou meteorologickou organizací) ukázalo, že přirozená variabilita
maximálních/minimálních denních teplot, měřená výběrovou střední kvadratickou
odchylkou od dlouhodobých průměrů pro maximální/minimální teploty, je 4,2°C,
a to jak pro maxima, tak i pro minima. Z toho lze odhadnout, že při
náhodném výběru odchylek od dlouhodobého normálu by v intervalu +/-2°C
od tohoto normálu mělo ležet cca 36% hodnot. Pan Motyčka ve svých předpovědích
dosahuje tedy prakticky stejné úspěšnosti, jaké by bylo možno dosáhnout
náhodným výběrem odchylek od normálu.
Dalším testem, který jsem prováděl,
byl výpočet korelačních koeficientů mezi předpověďmi pana Motyčky a skutečností,
a to jak pro minimální, tak i pro maximální teploty. Samostatný statistický
problém zde představuje fakt, že na podzim mají teploty vzduchu celkově
klesající trend, což je dáno astronomickými faktory. Autokorelace, způsobené
právě tímto faktorem, ale prakticky znemožňují počítat korelační koeficienty
přímo z původních dat, takový výpočet by byl ze statistického hlediska
nekorektní. V klimatologii se tento problém obvykle řeší tím, že se od
původních dat odečtou jejich dlouhodobé průměry a provede se korelační
analýza nikoli původních dat, ale anomálií (odchylek původních dat od dlouhodobých
normálů). Proto jsem od dat pana Motyčky i od skutečně naměřených dat pro
každý den odečetl dlouhodobý normál maximálních (minimálních) teplot pro
ten daný den. Pro anomálie minimálních teplot pak vyšel korelační koeficient
–0,08, pro anomálie maximálních teplot +0,10. Jen pro úplnost – statisticky
významné korelační koeficienty jsou při daném počtu dat a 10% hladině významnosti
(tedy nic moc) kolem 0,17. O statistické významnosti výsledků pana Motyčky
se tedy nedá hovořit ani náhodou…
Pan Motyčka ke své metodice uvádí:
„Pro mě je nejdůležitější vidět a předpovídat trend ochlazování či oteplování„,
proto jsem se blíže podíval i na to, jak předpovídané trendy souhlasí se
skutečností. Z předpovědí pana Motyčky i z dat ze stanice Poděbrady jsem
vypočítal pro všechny dny od 2.10.1998 do 31.12.1998, k jaké změně minimální
nebo maximální teploty od předchozího dne došlo (resp. mělo dojít) ve skutečnosti
(resp. podle předpovědí pana Motyčky). Je to vlastně vyjádření okamžitého
trendu příslušné teplotní charakteristiky, vystihující, zda se oproti minulému
dni ochladilo nebo oteplilo. Přitom jak u předpovědí pana Motyčky, tak
i u skutečných dat byla změna příslušné teploty do +/-2°C včetně brána
jako situace bez výrazného teplotního trendu. Volba tohoto intervalu vychází
z toho, že sám pan Motyčka uvádí „přesnost„ svých předpovědí na +/-2°C.
Pokud jde o maximální teploty, ve 46% případů byla prognóza trendu pana
Motyčky v souladu se skutečností, v 54% případů se pan Motyčka zmýlil.
U maximálních teplot v
56% případů byla prognóza trendu u pana Motyčky
v souladu se skutečností, ve 44% byla chybná. Je jasné, že obě hodnoty
jsou blízké 50% a naznačují především náhodnou shodu výsledků pana Motyčky
se skutečností.
Z uvedeného zpracování předpovědí,
které pan Motyčka zveřejňuje, se tedy dá konstatovat, že četnost případných
úspěšných předpovědí maximálních a minimálních teplot se nikterak nevymyká
náhodné shodě. Za této situace by daleko přínosnější byla metodika, u které
by bylo zaručeno, že předpověď NIKDY nevyjde. Alespoň by bylo jasné, jak
NEBUDE. I to je informace. Při náhodné shodě je ale celá metoda prognosticky
nevyužitelná.
Na závěr ještě několik poznámek z
mé e-mailové korespondence s panem Motyčkou, která se odehrála před necelým
rokem. Pokud jde o hodnocení úspěšnosti předpovědí pana Motyčky, tedy oněch
70 až 80%, bylo mi k tomu sděleno, že si pan Motyčka procentní vyjádření
úspěšnosti nevymyslel sám, ale novináři. Toto hodnocení mu prý sdělují
novináři a ti, kteří jeho předpovědi používají. A druhá zajímavá věc byla
předpověď pana Motyčky, že vánoce v roce 1997 budou „bílé„. Dokonce chtěl
tyto „bílé„ vánoce považovat za důkaz opodstatněnosti své metody. Pokud
si pamatujete, vánoce 1997 byly mimořádně teplé. Zeptal jsem se na to pana
Motyčky. Odpověděl mi v tom smyslu, že u nás sice bílé vánoce nebyly, ale
v Anglii a Francii sníh byl. K tomu snad už netřeba cokoli dodávat.
Ještě poslední věta a už končím: pane
Motyčko, nefunguje to.
Ladislav
Metelka
Český hydrometeorologický ústav
pobočka Hradec Králové