2024-07-09 増田から卒論生むけの話

気象データ解析のよくあるパターン

• 格子点データ。緯度経度等間隔格子は慣れている。鉛直次元はさまざま。
• 地点別観測データ。縦が時間となる縦横の表だと便利。
  • 気象庁からのダウンロード。CSVなのはよいのだが、データ量の限界がきびしい、 地点名で判断しないといけない。
  • 気象業務支援センター経由のディスク。バイナリデータの解読が必要。 自分がつくったCSVの形式が他人と同じとはかぎらない。

具体的なデータ解析用の作業手順概略

(プログラミングのレベルは個別指導、できればウェブページで解説)

• A地域の代表地点の降雪日、B地域の代表地点でも降雪があるか?
• A地点の強風日の、その地域の風の分布は?

研究室 3410 の件

鍵箱

• 扉につけておいた小箱が 5月に落下した。
• 新井 正 先生 → 中川 清隆先生 (16年間) → 増田 (3年あまり) とうけつがれてきたもの。
• 扉をきずつけないように固定するくふうがされていたが、接着剤の経年的変質。
• 2024-07-16 復活 (接着しなおした)。 しばらくこれで使ってみる。うまくいかなかったら鍵箱を新しいものにかえる。

3410号室のスペース

• 原則月曜2限、advanced でつかっている。
• その他の時間、卒論生には積極的につかってほしい。学生どうしが知識を共有する場にしたい。
• 中川先生からひきついだ観測関係の資材がいくらかあるが、理解できていない。
• 不用品の整理をしなくてはならない。 前期授業終了後に考えて、卒論中間発表後ごろに作業したい。

計算機

• Linuxマシン: 3410号室に niigata, 3409号室に hamana
  • 両マシンでディスクの共有はしていない。データが必要なときは転送する。
  • 2024年度 3年生合同セミナー、2年生advanced には niigata をつかっている。
  • 卒論生の希望者にも niigata のユーザー登録をする。
  • コンソール利用は特別なときだけ、日常はパソコン端末 (TeraTermなど) から利用。
  • 前期授業終了後、WRFのインストール、テストランをする予定 (日程未定)。
• 中川先生からひきついだ Windows 10 マシン群
  • このところつかわれていないが、つかいたい人は言ってほしい。

増田の経歴と、何ができて何ができないか

学問関係

• 高校の地学クラブで、先輩がみつけたワニ化石をきっかけに、第四紀の古環境をさぐった。
• 大学では、地学をまなぼうと思ったが、地理、地質、地球物理のあいだで迷った。 気候の数値モデルによる氷期の気候のシミュレーションの話を知り、地球物理に進学、 大学院では気象学を専攻。
• 卒業したコースには卒業論文がなかった。 (いまでも卒論を重視する学科の文化にはなじめないところがある。) 4年生まで専門の講義と演習があった。 少人数の演習で、(たまたま) 最新の気象観測によるデータにふれ、研究の一端をになうことはできた。
• 大気大循環の力学の理論と数値計算を主な課題とする研究室。 (観測の重要性はわかっているが) 観測は得意ではない。 研究室には理論や数値モデルをおもな研究方法とする人が多かったが、 自分は、観測にもとづく(しかしモデルも関与している) 格子点気象データを解析する。 大気中のエネルギーと水蒸気の循環に関係する収支解析をおこなう。 (データ解析屋のわりには統計学的手法にはくわしくない。)
• 大学の計算機センターのパートタイム相談員もつとめた。 (この経験がなかったら、大学教員ではなくサービス型の公務員になっていたと思う。)
• 東京大学 地球物理の「助手」 (いまならば助教) として勤務。 借りてきた大気大循環モデルの運転や部分的改造にかかわった。
• 東京都立大学 地理学科の地理情報学の「助教授」 (いまならば准教授) になる。水文学にもかかわる。
• 「地球フロンティア」という研究組織で、 モンスーンアジアの広域水循環を研究。
• 2年間 JST で、環境・エネルギーに関する研究開発のレビューを担当。
• JAMSTEC で、地球温暖化予測研究の周辺にいた。 地球温暖化に関する科学史の本の翻訳や、科学技術社会論の総説の執筆をした。
• 都立大のとき相談にのった縁で、 気象観測がなかった時代の日本の日記からの天気の復元推定の研究にかかわる。 気候への適応策を考えるうえで過去の人びとがどのように適応 (あるいは適応に失敗) したかという意義があると思う。 歴史人口学や経済史が専門の人たちと共同研究をしている。

計算機関係

• 大学4年から、大型計算機で Fortran をつかう。
• 1980年代から、パソコン (OSはMS-DOS) を、大型計算機の端末や、ワープロとしてつかう。
• 1991年ごろから、大型計算機のかわりに Unix を OSとする計算機をつかう。
• 1997年ごろから、パソコンに Linux をいれ、数値計算もオフィス仕事もなるべくそこでやる (MS Windows は極力つかわない。Macは知らない。) 計算は g77 (GNU Fortran 77)、データ加工は Awk、地図作図は GMT (Generic Mapping Tools)。
• 2007年ごろから、オフィス仕事は MS Windows での作業がふえる。
• 2011-12年度、MS Windows の作業がふえて Linux に慣れるひまがなくなる。
• 教材整備を (Linux でも Windows でも Mac でも同様につかえる) R に重点をおく。
• 2021年から教材整備をおもに Python でするようになる。

プログラミング言語について

• プログラミング言語には、関数型、オブジェクト指向、などいろいろなタイプがあるが、 わたしがなれているのは、Fortran, Pascal, C など、 いずれも手順立て型 (「手続き型」といわれることが多い) である。
• プログラミング言語には、しっかりしたプログラムを書くのに適したものと、 手軽にプログラムを書くのに適したものがある。
• Fortran の 90 以後の標準は、しっかりしたプログラムむけになった。
• 手軽に書くための言語としては、かつてのパソコンBasic、Awk などがある。
• Python はどちらかというと「手軽」のほうで、 複雑なプログラムを書くのには適していないとおもう。 しかし、複数のプログラム言語を指導できるところまでわかるのはむずかしいので、 しかたなく、わたしのちかごろのプログラミングの努力は Python にむけている。
• 手順立て型言語の制御構造。 順次処理、条件別処理、ループ によって構成すること。 (この件ではわたしは熟練者。)
• プログラムを部品に分けて構成すること。 部品内の変数と部品間界面にあらわれる変数を区別すること。 (この件ではわたしは熟練者ではない。)

プログラミング的思考について

• 計算機に実行させるプログラムのほかに、 人がする作業の手順も、プログラムのように考えたほうがよいことがある。
• 何をするには何がそろっていないといけないか (しごとの順序への制約)

経験式による推定の模式

データ同化の発想

データの交換・公開の重要性

日本の、とくに気象庁のデータ流通の問題点

• 気象庁ウェブサイトの容量が小さい。 長期間提供されるのは、リアルタイムに提示されたもののうち小部分。
• 気象庁ウェブサイトの大部分は日本語話者むけで、外国語話者にはよくわからない。 (一部分は外国の気象庁相当機関むけで、日本語話者にはよくしらされていない。)
• 気象業務支援センターからの有料データ提供対象がへってしまった。
• 気象庁はリアルタイム以外のデータは原則フリーとしているので、 大学や研究機関から公開されればだれでも利用できるが、大学や研究機関のつごうによる。
• むかしの観測値は手書きのままマイクロフィルムから画像化されているが 数値データになっていないものが多い。その公開体制も課題。

外国語、とくに英語について

• (19世紀にはちがっていたのだが) 現在、科学技術関係の情報交換には、英語が圧倒的に重要。 日本語話者でも重要な知見は英語で論文化することが多い。
• 人間の言語による記述を機械的に他の言語にうつしかえることは完全にはできない。 機械翻訳がまちがえたとき、なぜまちがえたかわからない。 翻訳の精度をたかめようとすると、人が全部見て考える必要がある。 英語の基本文型をおさえておき、文の構造をつかみながら読む。 辞書をひいて、語の意味が分岐するときいまはどれかを考える必要があることもある。 無料でない辞書に投資する必要があるだろう。
• 《Academic Phrasebank》 日本語版は日本語で論文を書く人にも有用。

インターネットからの情報収集について思うこと