Question

如果气象站的最高温度连续3天或更长时间连续高于正常温度3°C或以上，则定义为热浪。我已经根据多年的每日最高温度数据（如

）计算了每日平均值（每日正常）

df <- data.frame("date"= seq(from = as.Date("1970-1-1"), to = as.Date("2000-12-31"), by = "day"),
                        "MaxT" = runif(length(seq.Date(as.Date("1970-1-1"), as.Date("2000-12-31"), "days")), 20, 40))

df$day <- format(df$date, format='%m-%d')

daily_mean <- aggregate(MaxT ~ day, data=df, FUN=mean)

现在必须将其与每年的每日最高温度相匹配，并连续3天或更长时间确定最高温度高于或高于正常每日温度3°C的日期。这些事件将被视为热浪。我的问题是如何在R中实现它？

Answer 1

这是使用dplyr和zoo的{{1}}的一种方法。

rollapplyr

热浪的一些实例：

library(dplyr)

df_out <- df %>%
           left_join(daily_mean %>% rename(mean_temp = MaxT), by = 'day') %>% 
            mutate(is_heatwave = zoo::rollapplyr(MaxT > (mean_temp + 3), 
              3, all,fill = NA))

df_out[31:50, ] # date MaxT day mean_temp is_heatwave #31 1970-01-31 26.31675 01-31 28.31451 FALSE #32 1970-02-01 22.05946 02-01 29.83059 FALSE #33 1970-02-02 34.22469 02-02 29.84562 FALSE #34 1970-02-03 33.03264 02-03 29.87919 FALSE #35 1970-02-04 36.62357 02-04 31.50603 TRUE #36 1970-02-05 29.82134 02-05 30.22581 FALSE #37 1970-02-06 28.13625 02-06 29.64073 FALSE #38 1970-02-07 29.95754 02-07 29.54277 FALSE #39 1970-02-08 21.40026 02-08 30.96619 FALSE #40 1970-02-09 33.10983 02-09 28.16146 FALSE #41 1970-02-10 30.87346 02-10 29.37693 FALSE #42 1970-02-11 31.08721 02-11 28.89930 FALSE #43 1970-02-12 27.34925 02-12 29.27882 FALSE #44 1970-02-13 31.88582 02-13 29.35825 FALSE #45 1970-02-14 30.05155 02-14 28.24995 FALSE #46 1970-02-15 35.07049 02-15 29.02716 FALSE #47 1970-02-16 39.49029 02-16 32.75644 FALSE #48 1970-02-17 37.41917 02-17 31.44022 TRUE #49 1970-02-18 36.03564 02-18 29.56212 TRUE #50 1970-02-19 36.48052 02-19 30.18766 TRUE值是存在热波的位置。正如我们在第33、34和35行中看到的那样，TRUE比MaxT连续3天多了3度。同样，我们可以再验证几天。

要获取每年的热浪发生次数，我们可以这样做：

mean_temp

和df_year <- df_out %>% group_by(year = format(date, "%Y")) %>% summarise(total_heat = with(rle(is_heatwave), sum(values, na.rm = TRUE)))将给出总数。

基于R中最高温度的热波计算

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