The Mann-Kendall test: the need to consider the interaction between serial correlation and trend Translated title: Teste de Mann-Kendall: a necessidade de considerar a interação entre correlação serial e tendência

Abstract

Pre-whitening approaches have been widely used to remove the influence of serial correlations on the Mann-Kendall trend test (MK_prew). However, previous studies indicate that this procedure may lead to a false reduction of the significance of a trend. An alternative approach (MK_interact) has been proposed to improve the assessment of the significance of a trend in auto-correlated data. Therefore, the present study compared the performance of the MK_prew and MK_interact for detecting trends in auto-correlated series. Sets of Monte Carlo experiments were carried out to evaluate the occurrence of type I and II errors obtained from both approaches. The analyses were also based on 10-day values of the difference between precipitation and potential evapotranspiration (P-EP) obtained from the location of Campinas, State of São Paulo, Brazil. The results found in this study allow us to conclude that the MK_interac outperformed the MK_prew in correctly identifying the significance of trends and that, concerning agricultural interests, the decreasing trend described by the MK_interac during the beginning of the crop growing seasons may reveal an unfavorable temporal distribution of the P-EP values.

Translated abstract

O procedimento denominado pre-whitening vêem sendo largamente utilizado para remover a influência da correlação serial sobre o teste de tendência de Mann-Kendall (MK_prew). Entretanto, estudos anteriores indicam que essa abordagem pode resultar na redução errônea da significância de uma tendência. A fim de evitar esse possível erro, propôs-se o uso de um método alternativo (MK_interact) para melhorar a avaliação da significância desta última componente. Assim, o presente estudo comparou o desempenho do MK_prew ao do MK_interact na realização da referida análise. As probabilidades de ocorrência dos erros tipos I e II, obtidas a partir de ambos os procedimentos, foram avaliadas com base em experimentos de Monte Carlo. Utilizaram-se também séries decendiais da diferença entre a precipitação e a evapotranspiração potencial (P-ETP) da localidade de Campinas, Estado de São Paulo, Brasil. Os resultados permitem concluir que o MK_interac superou o MK_prew na correta identificação da significância das tendências e, sob os interesses agrícolas, a tendência decrescente descrita pelo MK_interac durante o início do ano agrícola pode revelar uma distribuição temporal desfavorável dos valores de P-ETP.