ここには、入口ページから はずしたものを置きます。
日本語の読み手が気象について勉強するならば、まず日本気象学会の出版物をあたるのがよいでしょう。
日本気象学会のウェブサイトは http://www.metsoc.jp です。
主要な刊行物として、つぎの4つがあります。
気象については、気象庁によって、観測項目や時刻をそろえた多地点での観測がおこなわれています。 自分で観測をするにしても、そのまわりの気象庁による観測記録をいっしょに見ることが重要です。
気象要素には、時間変化もあり、空間分布もあります。 われわれのいる空間は3次元です。水平にかぎっても2次元あります。 4次元の時空間を一度に認識するのはむずかしいので、 そのうち1次元をとりだしてグラフにしたり、2次元をとりだして平面上の図にしたりします。 (水平2次元のばあいは地図上に表示することが多いです。)
[計算機を利用した気象分野の実習の教材]に、 おもに Python による教材を整備しています。 2021年度はじめには、R による教材をすすめましたが、そちらは作業をとめています。 ぜひ R でやりたい人がいれば、個別に相談にのることはできます。
つぎのものは、[計算機を利用した気象分野の実習の教材]の中にあります。
地面標高による気圧の補正については、いわゆる測高公式をつかう。 [(環境気象学概論) 気圧]のページ参照。
発散と渦度については、 [(気候・気象学) 大気の力学 (2)]のページ参照。
HTMLの縦横の表のつくりかたについては、ひとまず [(2021 環境気象学アドバンスト) HTMLの表をつくる]のページ参照。
気象庁の地上気象観測データは、気象庁ウェブサイトから取得することができます。 [気象庁の観測データを使う (1)] (他大学の授業用につくったページですが) を見てください。
データの可視化技術などは[計算機を利用した気象分野の実習の教材] からたどってください。
おもに地上気象の観測データをあつかううえでの注意点について、つぎの本を参考にしてください。
気象庁の過去の毎日の天気図のうち、2002年以後のものは、気象庁のウェブサイトの 「ホーム > 各種データ・資料 > 過去の天気図 > 日々の天気図」のページ http://www.data.jma.go.jp/fcd/yoho/hibiten/index.html で見ることができます。
さらに過去のものは、国立情報学研究所の北本 朝展 教授による「デジタル台風」のサイトの 「100年天気図データベース」のページ http://agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/weather-chart/ で見ることができます。
簡略化された毎日の天気図と、それについての短い解説 (何を話題にするかは一定していませんが) を 1か月ぶんまとめたものが、2002年2月のぶん以後は、日本気象学会の雑誌『天気』にのっています。 たとえば『天気』2020年12月号には、2020年8月の日々の天気図がのっています。 このやりかたをはじめたときの説明は、2002年4月号にのっています。 『天気』の記事は日本気象学会ウェブサイトから PDF で無料公開されています。上の別の項目を参照してください。
2002年1月のぶんまでの同様なものは、日本気象協会から発行されていた雑誌『気象』にのり、 また、1年ぶんずつまとめて『気象年鑑』という本にのっていました。
気象業務支援センターから「気象庁天気図 CD-ROM」が出ています。 これには天気図画像のほか、それにつかわれた観測値のディジタルデータがふくまれています。 研究室に 2020年7月-12月のぶんのディスクがあります。
ひとまず、つぎのページを参考にしてください。
1年周期、半年周期などのサインカーブを最小2乗法であてはめるプログラム例は[計算機を利用した気象分野の実習の教材]からたどってください。
三角関数の成分にわける方法のうちで、 「調和解析」は、時系列が明確な周期性をもつ振動現象であるばあいに適した方法、 「パワースペクトル」や「ディジタルフィルタ」は、時系列がおおまかにはランダムなものだと認識したうえで 周期帯ごとにわける方法だといえます。 わたしが勉強したのはおもに後者のランダム時系列のあつかいで、とくにつぎの本の影響をうけました。
前任の 中川 清隆 先生、さらにその前任の新井 正先生は、 地表面の熱収支に重点を置いておられました。 わたしも、まえからそれがだいじだと思っていますので、 その方針をひきつぎます。
地表面の熱収支は、全地球規模から人体程度の規模まで、どの場面でも重要で、 基本の理屈は同じなので、どんな規模の現象に興味をもつ人も、学ぶねうちがあります。
ただし、わたしは、自分の研究では、 グローバル (全地球規模) の気象データの解析 (集計、図化など) をおもにしてきました。 現地での観測の経験はほとんどなく、 理屈についても、小さな空間規模のことはあまりくわしくありません。 教えるためにも、勉強しなければなりません。
時間をとれれば、つぎの本から、必要度の高いところを読みたいと考えています。
わたしは「エネルギー収支」ということばを使いたいです。 物理の基本的法則である「エネルギー保存則」(熱力学の第一法則)によって、 エネルギーは不生不滅な量なので、 エネルギーのたまりの量の変化は、エネルギーの流れにより、ほかの原因にはよりません。 そこで、エネルギーのたまりの量の変化と、エネルギーの流れの量のどちらかがわかれば、 他方の値を、収支計算によって得ることができるのです。
かつて、「熱量」がこのような保存則をみたすと考えられたことがありました。 「熱収支」という表現は、その考えのなごりだと思います。 熱力学の第一法則・第二法則が確立してからは、 「熱」は「仕事」とならんで、エネルギーの伝達の形である、という認識になりました。 熱のたまりの量を想定することは、物理のたちばでは、不正確な表現なのです。 しかし、現実に「熱収支」ということばはつかわれています。 おおまかにいえば、エネルギーのたまりのうちで、 運動エネルギーのたまりの大きさが相対的にちいさく、無視できるばあいに、 「エネルギー」を「熱量」と呼んでしまう、と思えばよさそうです。
この勉強会もやりたいのですが、ゼミとは別の時間にします。