気象庁の観測データを取得する


[注意] 気象庁のウェブサイトの混雑をさけるため、 この内容に関する授業の時間中には、気象庁サイトのダウンロードメニューの 「CSVファイルをダウンロード」のボタンをおさないでください。 CSVファイルの例としては、このページからリンクしたもの、 または、実習用のLinuxマシンに用意したものを見てください。


[2025-06-06 補足]

増田の研究室では、気象官署等の1961-2019年とアメダスの1976-2019年のデータはオフラインで取得ずみで、 そのうち2010-2019年のデータはすでに 研究室の Linuxマシン niigata および hamana 上で利用可能にしてあります。 (それ以外は、取得された状態のまま hamana に置いており、まだ解読作業ができていませんが、希望があれば作業します。)

しかし、2020年以後のデータはオフラインで提供されていないので、 この下でのべるような、気象庁ウェブサイトからのダウンロードが必要になります。 (1960年以前の観測データについても必要になることがあります。)

なお、気象庁のサイトからダウンロードされたファイルと、 オフラインで取得されたファイルは、構成にちがいがあります。 残念ながら、増田のプログラム例はそれぞれ、 どちらか一方に対応して書かれており、 他方に対応させるには、いくらか (プログラミング的思考の) あたまをつかい、てまをかける必要があります。


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。

気象庁の地上気象観測については、 気象庁ウェブサイト https://www.jma.go.jp のうちの「知識・解説」からたどって、 「気象」の「気象に関する観測と予報の技術の解説」の中の 「気象の観測」に解説がある。 とくに、「地上・地域気象観測」の「地上気象観測所について」や 「地域気象観測システム(アメダス)について」を見てほしい。

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)。 場所は県庁所在地とはかぎらず、埼玉県のばあいは熊谷である。 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 (正式の用語ではないがここでの便宜上「気象官署等」とまとめる) 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。


「過去の気象データ検索」のつかいかた

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」のつかいかた

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。 こちらの対象は地上観測だけであり、高層観測はふくんでいない。 また、「年別値」は用意されていない。

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。】

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_kumagaya_202101_202505.csv としておく。 このファイルのコピーをつぎのリンクさきに置いておく。

ダウンロードしたものを、パソコンのOSの機能で、 自分の作業用あるいは保存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るならば、そのほうがよいだろう。)

Linux でつかうばあいは、パソコンから (Windows ならば WinSCP などで) Linux 上で置かれるべきディレクトリにアップロードしよう。 【Linux 上のウェブブラウザで気象庁サイトにアクセスしたほうが話が早いのだが、 残念ながら、TeraTerm + Xming では Linux のブラウザを起動できない。】


「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

行の番号はここでは表計算ソフトウェアの流儀で 1 からかぞえることにする。(Python では 0 からになることに注意。)

表の左の部分の列の意味

表計算ソフトウェアの流儀で A列、B列のようによぶことにする。(Python では列番号も 0 からになることに注意。)

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」、「均質番号」、「現象なし情報」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。

列の順序についての注意

複数の地点についてまとめてダウンロードするときの地点の順序と、 複数の気象要素をふくむデータをダウンロードするときの気象要素の順序は、 ウェブページ上で「地点の選択」「データの選択」のところで選択した順序がたもたれるらしい。

同じ地点のくみあわせ、同じ気象要素のくみあわせであっても、 たまたま指定した順序がちがっていると、 できた csv ファイルでの列の順序がちがってしまう。 なお、地点や気象要素の指定は (おそらくユーザーのブラウザ側に) 記憶されるので、 前回の指定を部分的にひきついで新しい指定を追加したばあいの指定順序が、 全部新しく指定したばあいと、ちがっていることがある。

増田のプログラム例には、 この順序のいれかわりに対応したもの (csvファイルを複数回読みなおすなど、複雑なプログラムになった) もあり、 対応していないもの (比較的単純なプログラム) もある。

とくに、2025年6月3日の実習 のプログラム例は、いれかわりに対応しておらず、 たまたま前回の指定を部分的にひきついでダウンロードしたファイルの列の順序で処理している。 あらたにダウンロードしたファイルを読む際にはおそらく (プログラム断片 [5b] の read_csv のうちわけの順序について) 修正が必要である。


(2020-12-10, 2020-12-13, 2021-11-20) 2024-06-09, 2024-07-17, 2025-06-02, 2026-06-06
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
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