89 
Anpassung des unteren Quantil-Kurvenendes an die Gerade auf eine etwas höhere Schiefere 
duktion schließen (Linksschiefe). Der minimale Exponent ist entsprechend etwas höher als 
bei der Temperaturdifferenz (1.7). Die Quantil-Kurven in den Q/Q-Plots der Luftdruckände 
rung weichen relativ wenig voneinander ab (3. und 4. Reihe von Abb.4.7b). Es wird weniger 
Linksschiefe reduziert als bei der Temperaturdifferenz und beim statischen Luftdruck. Der 
minimale Exponent ist entsprechend näher an eins (1.3). Im Gegensatz zu den Q/Q-Plots ist 
der Unterschied zwischen den Histogrammen um so größer. 
Bei der vektoriell gemittelten Windgeschwindigkeit drückt sich die transformations 
bedingte Veränderung in der Verteilung in beiden Darstellungsarten (Q/Q-Plot und Histo 
gramm) relativ deutlich aus (1. und 2. Reihe von Abb.4.7c). In diesem Fall wird wie beim 
Stau wieder die Rechtsschiefe reduziert. Der minimale Exponent ist entsprechend kleiner als 
eins (0.5). Auf die Windrichtung wurde keine nichtlineare Transformation angewandt. Um die 
Wirkung solch einer Transformation bei der Windrichtung zu simulieren, wurde ein anderes 
Verfahren überlegt ("Drehung der Windrose"). Vergleicht man die Quantil-Kurven und die 
Histogramme jeweils miteinander, kann durch dieses Verfahren die vorhandene Linksschiefe 
reduziert (3. und 4. Reihe von Abb.4.7c) werden. 
Die Windrichtung ist prinzipiell gleichverteilt, aber durch eine Vorzugsrichtung unimodal 
verteilt. Diese unimodale Verteilung ist asymmetrisch (Kap.4.2.1). Die Windrose ist so 
definiert, daß die Bezugsrichtung, die durch die Gleichheit der Richtungen 0° und 360° 
definiert ist, nach Norden weist. Theoretisch ist es denkbar, die Windrose selbst so zu drehen, 
daß zwar die Bezugsrichtung nicht mehr nach Norden weist, die Vorzugsrichtung jetzt aber 
genau in der Mitte aller Richtungen liegt. Dadurch würde die unimodale Verteilung der 
Windrichtung symmetrisch. Dieses Verfahren, das mit "Drehung der Windrose" bezeichnet 
wird, wurde aber nicht angewandt. Die Gründe dazu sind im nächsten Abschnitt dargelegt 
(Kap.4.2.5). 
In Abb.4.5 und Abb.4.6a-b sind noch die Verteilungen und Spektren weiterer Größen 
abgebildet, die in Abb.4.7a-c nicht berücksichtigt sind. Dazu gehören der Pegel bei Cuxha 
ven, die Gezeitenvorausberechnungen für diesen Ort und die Lufttemperatur. Allen drei 
Größen ist gemein, daß sie jeweils eine bimodale (zweigipflige) Verteilung aufweisen. Bei 
solch einer Verteilung ist es schwierig, eine Schiefe zu definieren. Daher wurde in diesen 
Fällen auf eine Schiefereduktion verzichtet. Eine Schiefereduktion in den ersten beiden Fällen 
wäre sowieso überflüssig, da (in der Regel) nur der Stau, d.h. die Differenz zwischen Pegel 
und Gezeitenvorausberechnungen, und nicht der Pegel selbst als Eingabe für die neuronalen 
Netze dient. 
Sowohl für das iterative Verfahren der Suche nach dem minimalen Exponenten als auch 
für die Eingabe in die Kohonen-Netze müssen die schiefereduzierten bzw. nichtlinear trans 
formierten Zeitreihen (nicht die Komponenten der selektierten Lernvektoren) noch auf einen 
vergleichbaren Wertebereich abgebildet werden. Damit wird das dritte Teilziel der Vorver 
arbeitung angesprochen. In der Einleitung zu Kap.4.2 wurde betont, daß die Metrik des 
Kohonen-Algorithmus’, die im wesentlichen der L,-Norm entspricht, sehr empfindlich u.a. 
auf Ausreißer in den Zeitreihen reagiert. Werden Lernvektoren auf Basis eines multivariaten 
Zeitmusters vom Kohonen-Netz gelernt, müssen nicht nur Ausreißer in einer Zeitreihe 
berücksichtigt werden, sondern auch der Wertebereich der unterschiedlichen Zeitreihen. 
Würde z.B. der Luftdruck in der Einheit hPa (Größenordnung 10 4 ) mit der Windgeschwin 
digkeit in kn (Größenordnung 10 1 ) zusammen ohne weitere Behandlung direkt angelernt 
werden, würde er aufgrund seines um Größenordnungen größeren Wertebereichs die L 2 -Norm 
dominieren. Damit beide meteorologischen Größen einen gleichberechtigten Anteil in dieser 
Norm liefern können, ist eine Abbildung auf einen vergleichbaren Wertebereich nötig.