Etude des séries temporelles : exemple de la température de l’eau

De nombreux paramètres biologiques, environnementaux, climatologiques sont mesurés à et par STARESO depuis des décennies. Les données récoltées sont accessibles via la base de données partagée RACE de l’Université de Liège. Dans le cas de séries temporelles, les paramètres suivis sont mesurés de manière séquentielle au cours du temps. La plus représentative est sans aucun doute la série des données de température de l’eau acquise depuis près de 40 ans. La température est un paramètre important qui permet de mettre en évidence sur le long-terme des changements notamment liés au réchauffement climatique, changements qui affectent le fonctionnement des océans tant dans la physique que dans la biologie.
L’analyse des séries temporelles de données nécessitent souvent un important travail préparatoire de standardisation (intervalles de mesure irréguliers, trous dans la série, évolution des méthodes d’acquisition des données …). Une fois standardisées, les séries de données peuvent être analysées avec les outils et approches statistiques propres aux séries temporelles : décomposition de la série pour en extraire la tendance générale, statistiques glissantes, calcul des anomalies, analyse des quantiles, mise en évidence d’évènements extrêmes tels les vagues de chaleurs … Tout ce travail, conséquent, doit pouvoir être partagé, vérifié, validé et permettre la mise à jour ultérieure de l’analyse. C’est le concept même de science reproductible. Cette reproductibilité est rendue notamment possible par l’utilisation du langage de programmation R. Cette communication illustre, à travers l’exemple clef de l’évolution de la température de l’eau, l’analyse des séries temporelles de données dans le cadre de STARECAPMED.