地学

気象庁の観測データを使う (序論)

[注意] 気象庁のウェブサイトの混雑をさけるため、授業中につかうデータのダウンロードは、 気象庁サイトからではなく、このページのリンクからしてください。


気象庁の地上気象観測所

気象庁では、地上気象観測のほか、高層気象観測[注]、レーダー観測などをおこなっているが、 ここでは、地上気象観測にかぎって説明する。

気象庁の出先機関として観測や予報をする官署(役所)は、気象台と呼ばれる。 各都道府県に1つ以上の「地方気象台」などの「気象台」がある(複数あるのは北海道と沖縄)。 群馬県にあるのは前橋地方気象台だが、一般には県庁所在地とはかぎらない。 気象台は観測のほかに予報の業務をもつ。

かつては、気象台の支部のような、「測候所」という官署があった。 測候所の数は減って、いまでは例外的な存在になった。 かつての測候所の大部分は無人化されて「特別地域気象観測所」になっている。 また、有人の「気象観測所」がいくつかあり (たとえば小笠原諸島の父島)、 予報はしないが観測を業務とする職員がいる。 気象台・測候所・気象観測所・特別地域気象観測所は、 つぎにのべるアメダスの地点でもあるが、通常のアメダス地点よりは観測項目が多い。

気象庁は、無人観測所網「アメダス (AMeDAS)」[注] をもっている。 アメダスの地点には、 降水量、気温、風向・風速、日照時間 または 湿度 (および、地域によって、積雪深)をはかっているところと、 降水量だけのところがある。

板倉にいちばん近い観測所は、アメダス「館林」である。 下の補足「アメダス館林の移転」も見てほしい。

板倉にいちばん近い気象官署は、(県境をまたいで埼玉県になるが) 熊谷地方気象台である。


[補足] アメダス館林の移転

アメダス館林観測所は2018年6月13日に移転している。 移転前の場所は当時の館林消防署、移転後は館林高校である。

移転の理由は、(気温の数値が高く出るのをきらったからではなく)消防署の移転のつごうだったが、 観測所の移転先は、そのまわり(半径 数km)の気象条件をよりよく代表するように、 建物の影響がわりあい少ないところがえらばれた。

並行観測がおこなわれ、その結果によれば、 旧観測点のほうが暑いときの気温がいくらか高くなりやすい。 しかし、気象庁は、そのちがいは、観測記録を切断する必要があるほど大きくないと判断した。 公開されている観測記録に、不連続は明示されていない。

ただし、2018年6月12日の昼ごろから13日の昼ごろまで、観測値がない (気象を専門とする人が「欠測」と表現する状況である)。機器の移転作業中は観測できなかったのだ。 1時間ごとの値をみると「欠測」が表示されている。 1日ごとの値では、この2日間は、「欠測」あつかいではなく、 観測された時間だけの平均や合計が計算されたうえで「資料不足値」あつかいになっている。 (「過去の気象データ ダウンロード」でCSVファイルを「すべて数値で格納」でつくった場合、 「品質情報」が、正常値のばあいは 8 となるが、資料不足値のばあいは 4 となる。)


「過去の気象データ検索」を使ってみる

気象庁ウェブサイトのホームページ [外] http://www.jma.go.jp から、 「各種データ・資料」のタブを選択し、 その中の「気象」の「気象観測データ」のうち「過去の気象データ検索」を選ぶ。

ここを開くと「各地の気温、降水量、風など」のタブが選択された状態になっている。 これが地上気象観測だ。 「高層の気象、風など」を選択すると、高層気象観測のデータが見られるが、 今回の教材では、その説明は省略する。

「過去の気象データ検索」は、 観測値をブラウザ上に数字の表で表示させて目でみるには便利だ。 ただし、まず地点を選択するので、複数地点をいっしょに見ることはできない。 (ブラウザで別のタブを開いてそれぞれ操作すれば見られるが。) また、日ごとの値は月ごとの表になっており、 1年をとおした日ごとの値をまとめて見ることはできない。

「地点の選択」「年月日の選択」をしたうえで、 「データの種類」の下にあるいずれかのリンクさきを開くと、観測値の表が見られる。

「地点の選択」は、「都府県・地方を選択」(北海道は細分されているが、そのほかは都府県)、 その中で「地点を選択」という2段階になっている。

「年月日の選択」で、まず年だけを選択してみる。仮にyyyy年としておく。

すると、「データの選択」の下では、次のリンクさきを選択できるようになる。

まだ、「データの選択」の右側の列では、次のリンクさきを選択できる。

「年月日の選択」で、年にくわえて月を指定する。仮にmm月としておく。

すると、「データの選択」の下で、「yyyy年mm月の日ごとの値を表示」、 右側の列で、「mm月の日ごとの平年値を表示」も選択できるようになる。

「年月日の選択」で、年、月にくわえて日を指定する。仮にdd日としておく。

すると、「データの選択」の下で、次のリンクさきも選択できるようになる。

地点と年月日を指定して、「月ごとの値」「日ごとの値」などを開くと、 「一覧表」と「グラフ」のタブがあって「一覧表」が選択された状態になっている。

「一覧表」の状態だと「主な要素」と「詳細」(複数)のタブがあって「主な要素」が選択された状態になっている。

「詳細」のうちわけは、 「気象台・測候所など」(特別地域気象観測所もふくむ)のばあいは 「気圧・降水量」「気温・蒸気圧・湿度」「風」「日照・雪・その他」である。 アメダスのばあいは「降水量」「気温」「風・日照」「雪」で、 表示される表は、降水量と気温、風・日照と雪、が、それぞれいっしょになっている。

「グラフ」の状態だと、「降水量」「気温」「風」「日照」「雪」のタブがあって 「降水量」が選択された状態になっている。 (気象台・測候所などでも、このページでグラフを表示できる観測項目はアメダスと共通のものに かぎっているようだ。)

一覧表に「)」「]」「///」のような記号がまざっていることがある。 その説明は、一覧表の下にある「値欄の記号の説明」のリンクさきに説明されている。 「地点・年月日・データ選択」画面の下端近くにある「利用される方へ」というリンクを たどっても「値欄の記号の説明」に行くことができる。


「過去の気象データ ダウンロード」を使ってみる

このサイトのおもな機能は、利用者が、地点ごとの観測データを、 CSVという形式のファイルとしてダウンロードできることである。 データを画面に表示する機能もある。

気象庁ウェブサイトのホームページ [外] http://www.jma.go.jp から、 「各種データ・資料」のタブを選択し、 その中の「気象」の「気象観測データ」のうち「過去の地点気象データ・ダウンロード」を選ぶ。

ここを開くと、上のほうに「このページの使い方」がある。 使いかたはそのリンクさきを参照してほしい。 また、その横ならびに「CSVファイルの形式」がある。 ダウンロードされるファイルにどのようにデータが記録されるかについての くわしいことは、そのリンクさきを参照してほしい。

「検索条件」の下に、 「地点を選ぶ」「項目を選ぶ」「期間を選ぶ」「表示オプションを選ぶ」がある。 これをそれぞれ開いて指定したあと、 右の「画面に表示」をえらべばデータが画面に表示され、 「CSVファイルをダウンロード」をえらべばデータをダウンロードすることができる。

ただし、一度にダウンロードできるデータの量にかぎりがある。 右上の「選択済みのデータ量」が 100 % をこえていると、 「地点」「項目」「期間」のいずれかをへらして 「CSVファイルをダウンロード」をやりなおす必要がある。

ここまで指定して「CSVファイルをダウンロード」を押すと、 「data.csv」というファイルをダウンロードするか、とたずねられる。 ブラウザの機能で、自分のパソコン上にファイルを保存する。 【保存場所がどこになるかは、パソコンのOSとブラウザに依存する。 わたしの場合 (OSはWindows 10、ブラウザは Firefox)、 自分のホームディレクトリの下の「ダウンロード」である。】 パソコンのOSの機能で、ダウンロードしたものを今回の実習の作業用のディレクトリに移動しておこう。 (あらかじめダウンロードさきを変えて指定しておくことができれば、そうしておいたほうがよいだろう。) ファイル名は data.csv のままではとてもまぎらわしいので、 ダウンロードしたあとすぐ、パソコンのOSの機能で、自分がわすれにくい名まえにつけかえたほうがよいだろう。 今回の教材の例文では、daily_tatebayashi.csv としておく。 このファイルのコピーを、わたしのウェブサイトのつぎのリンクさきに置いておく。

「過去の気象データ ダウンロード」でつくられるCSVファイル

計算機であつかわれるデータのうち、 文字がならび適宜改行された形で記録されたものが「テキストファイル」である。 テキストファイルのうち、1行が複数の項目 (表とみなしたときには「列」)からなり、 項目をくぎる文字として、ASCIIコード(1バイトの文字コード)のコンマ(「,」)がつかわれているものを、 CSV (comma-separated value) ファイルという。 【「コンマ」というか「カンマ」というかは個人差がある。 英語の「comma」を日本語でどう近似するかの個人差である。】

気象庁の「過去の気象データ ダウンロード」でつくられるCSVファイルの内容は、 数値をあらわす数字は ASCII コードだが、 地名、項目名などについて、日本語文字が Shift_JIS コードでふくまれている。 【ソフトウェアによっては、日本語がうまく読めないかもしれない。 Shift_JISはながらくMS-DOSやMS Windowsの日本語版でつかわれてきた文字コードなので、 OSの文字コードがちがっていても、日本語に対応したソフトウェアならば、Shift_JISが選択肢にあるだろう。 しかし、日本の気象データをつかいたい人は、 かならずしも日本語バージョンのOSやソフトウェアをつかっている人ばかりではないので、 ASCIIコードだけで構成されたCSVファイルをダウンロードできるオプションもつくられることを希望する。】

CSVファイルは、かならずというわけではないが、表計算ソフトウェアの表としてつかわれることを想定して つくられることが多い。気象庁のダウンロード形式もそうである。

表の頭の部分の各行の意味

表の左の部分の各行の意味

数値をながめてみよう

CSVデータをダウンロードしたら、まず、表計算ソフトウェアで、数表の形のままで、 どの列にはだいたいどのような数値がはいっているか、ながめてみよう。 「品質情報」と「均質番号」の列は列幅を数字ひとつが表示できるところまでせまくして、 なるべく多くの列を同時に見られるようにしたほうがよいだろう。


(2020-12-10 .. 2020-12-13) 2021-11-20
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
[「地学」日程と各回の内容] [今学期授業向け情報目次] [地学の教材目次] [教材目次]