コンピュータさんとの共同生活

コンピュータさんに手伝ってもらってシミュレーションを行っていきます♪

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突風予測

アメダスが改良されるという記事が朝日新聞に載っていました。気温が10秒刻みになり、最大瞬間風速が分かるようになる、とのこと。

気になった点は、最大瞬間風速の記録を活用し、H10年度にも突風予測を出す準備を進めるらしい、という点です。各地の風の特徴を分析するらしいのです。

なぜ、気になったのかというと。
これ、面白そうなテーマになるだろうなって、前から思っていたのですよネ。調べてみて、シミュレーションと比較して、と。突風を調べるシミュレーションは、コレかな? とか考えていたのですが、後回しにしていた結果、やっぱり本家さんにやられてしまいました(^^;
[ 2007/08/15 18:00 ] 気象予報士 | TB(0) | CM(6)
測器の更改を機会に
これは数年前から既に計画されており、2006年度あたりから測器の更改(寿命 耐用年数 検定期限満了など)を機会に順次新しい仕様の測器に変更しています。

風速の瞬間風速などは従来の測器でも10分ごとのピークホールド方式の測器を使用していれば20年前からでも瞬間風速の観測は可能だったのですが、伝送方式やアメダスセンターの設備、ソフトなども変更せねばならず予算の関係で今回ふみきったのでしょう。

アメダスセンターのコンピュータは NTTデータ(株)の設備でして気象庁から委託されて運用・保守しています。気象無線ファクシミリ放送も、無線送信所はNTTの設備です。

ところで気温を10秒間隔 というのはいかがなものか。通常、気温センサーの時定数は20秒ぐらいでして、約1分間の平均を示すように国連の[WMO]から勧告されています。以前の「JMA-80型地上気象観測装置」の時代の気温センサーのころは、約10分間の平均でした。

それで10秒間となりますと、現在気象官署で使用中の「JMA-95型地上気象観測装置」やこれまでのアメダスの気温センサーでは「遅れ(周波数応答)」が問題になって意味を成さなくなってしまいますから、たぶんもっと高感度のサーミスタ温度センサか、極細線式(直径1mm)の測温抵抗体に変更するのかもしれませんね。

私が使っている温度センサーは、
Pt100(直径3.2mm)の測温抵抗体と(直径2mm)サーミスタ温度センサを使っています。v-521
[ 2007/08/15 19:34 ] [ 編集 ]
10秒間隔
そうですね。時定数の関係がありましたネ。
でも、もしかしたら、基本的には1分間の平均値を出すのですが、それを10秒刻みで行うだけかもしれませんね。
現在のアメダスでは、10分ごとの値を表示できるのですが、10秒ごとになったら見るだけでも 結構大変かもしれません。というか、かなり 見にくい表になるかも(^^;
細かいデータを表示してくれるのは、解析する際には うれしいですね。
[ 2007/08/16 08:40 ] [ 編集 ]
非常に暑い
ここ数日、日本各地で高温記録の更新をしているように、我家も非常に暑いです。

8/15 最高 40.5゜ 最低 27.2゜
8/16 最高 42.5゜ 最低 29.3゜
8/17 最高 40.9゜ 最低 29.8゜
8/18 1330までの最高 39.9゜ 最低 27.9゜

今日も40゜を超えそう。

わずか1゜程度のことで記録更新するかしないか ではあるが、実はこれは単に数値ばかりではなく、たとえば我家での観測の場合、

8/16は、1145には40゜を超え、1550に40゜を切った。
若干低かった8/17は、1250に40゜を超え、1500に40゜を切った。

つまり高温継続時間が違うわけです。当然ですけれど、わずか1゜のことで高温に曝されている時間は2時間ぐらい長くなります。日最高気温が現れる時間帯の気温の変化は緩やかですから、それがかえって長時間高温に曝されるわけです。

話は大きく変わって、私が自宅でパソコンで気象図を受信し始めた1999/5から疑問に感じていたことに、気象図をFAXで受信した場合の縦横比と、パソコンで受信してモニター表示させた場合やプリンタで印刷したときの縦横比がわずかに違うことである。

モニター表示・プリンタ印刷ときのほうが若干長辺方向がFAX受信の場合より短くなっている。約3%程度長辺方向が短くなっている。

最初は私のパソコンやモニター、プリンタの仕様が原因だろうと思っていた。ところが去年の11月に他社のプリンタを買い替えしてもやはり同様であった。もちろんパソコンを買い替えしたときも同じように気がついた。

どうしてパソコン・プリンタの組み合わせだと、長辺方向の長さがFAX受信よりわずかに短くなってしまうのだろう。

FAX図の東西の端のほうの緯度線と経度線が、中央のように直交していないことからもそれがわかる。

FAXで受信すれば図面のどこでも緯度線と経度線は直角に直交していて図面にひずみが無いが、パソコン・プリンタの組み合わせだと長辺方向が左右に短く歪んでいる。

先日、やっとその理由がわかった。原因は1981年頃まで遡る。国連の国際電気通信連合[ITU]の、当時のファクシミリの規格 G3 G4規格の走査線密度を決める[CCITT SG14] の勧告によることがわかった。詳細は省略するが、

G3 規格の走査線密度の単位は ライン/mm
G4 規格の走査線密度の単位は ライン/inch

が理由のようだ。

パソコンやプリンタは表示密度や印字密度を DPI(ドット/インチ)で表現する。もともとFAXでは「ライン/mm」という単位を使っていたために、そこに若干の差がでてしまうものと思われる。

つまり原因は 国連の決議まで遡ることがわかった。私のプリンタが不良だったわけではなかった。

それで、パソコン受信してプリンタ印刷した場合には、長辺方向を約3%拡大印刷すればFAX受信と同様の縦横比になり、図面のひずみが無くなる。

これについては私も以前から気がついていたものの、なぜパソコン受信ではひずみがあるのか という理由まではわからなかった。

国連の勧告の文書により計算したひずみ率と、実際にプリンタで印刷した気象図と、FAXで受信した気象図を比べた場合のひずみ率がほぼ一致していたことから、たぶん この走査線密度の単位の違いが原因だと思われる。

つまり、今までパソコンを買って8年間、不信に感じていた図面のひずみは、パソコンやプリンタの使用方法や、インターネットによる図面配信側の気象情報会社が原因ではなく、もとをたどれば国連の勧告によるものだったといえそうだ。

参考文献
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「ファクシミリ史(画像電子学会創立25年記念出版)」1997/6/1画像電子学会発行
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本日、
「気象年鑑 2007年」が届く。

昨日より、
「図説 数学の事典」朝倉書店 を読み始めたが、数学書で、しかも事典で1000ページであるからどこまで忍耐強く読みすすめられるか。本書は中学生以上の学生さんや、教師、また仕事で数式を使う機会の多い人で単なる公式集や解き方の書ではなく、数学の考え方・歴史まで書かれている本です。 途中で挫折しそうなページ数ですけれど、必要なところだけ読んでも十分役にたちます。ただ本書は解析学の初歩までで、ベクトル解析やフーリエ変換、複素関数論は含まれていないです。

本書の編集者によれば、
「数学というものは、本職の専門家でさえも 数年かかっても全ての数学を知ることは困難なものです・・・」
と書かれていた。v-521
[ 2007/08/18 13:33 ] [ 編集 ]
こんにちは(^^)
ひよこぴよさんへ
以前から パソコン・プリンタの組み合わせだと 比率が...と言われていましたネ。それが、無事、解決できたようで おめでとうございます(^^)

まぁ、数学に限らず、どの分野も 進歩は早いですよネ。次から次へと、新しい理論が出てきて(^^; 現場で使えるようになるまでは 時間がかかりますけどネ。
[ 2007/08/22 11:29 ] [ 編集 ]
やはり・・・必要に応じて
FAXについては私も元・電電公社職員で、FAXの取り付け工事もしていましたから、画質には非常に敏感になってしまいますね。つまり仕事柄でしょう。

紹介した数学書は、たとえば「5+3とはいかなることか」という加法の基本ですら数ページにわたって解説されているほどの詳細さでして、すべて読んでいますと4ヶ月はその本だけにかかりっきりになってしまうため、やはり必要に応じて読むことにしました。

たまたま、初日に読んだところで学生時代から40年近くも疑問だったことが本書で解決しましたよ。学生時代は先生に質問する余裕がない場合もあって、それほど支障がないことならわからないままにしておいたことはたくさんあります。

高校時代に先生が、

「本校も大学も習うことはそれほど差があるわけじゃない ただ大学は学問の本質を追及するところだ たとえば 1+1 だけで数時間もかけて基礎から追究するし 整数とは何か ということまで習うんだ・・・」

とおっしゃられたものでした。よく考えてみれば私たちが小学校ではじめて「足し算」を習うときには、今だからわかることであるが、初めての授業では「5+3」を非常に詳しく図解(数字を「みかん」や「りんご」に置き換えて)で習ったように、数学書でも分野によってはものすごく詳細に書かれている。

私は転勤族で、技術系だったために比較的数学を活用する職場でした。職場によっては三角関数、対数は暗算でしたし、計測機器が対数目盛ですから対数と真数の換算を暗算でせねばならなかったものです。それもほとんど直感で暗算するわけです。

電気系の国家試験では解析学、複素関数論・・・が必要で、最初はなんとか我慢していたが、やはり数学をきちんと勉強しよう・・・と本を買って読んでいる頃に次の職場に転勤。また新しい数学が必要になり、最初は以前買った本で我慢するも、どうしても理解できないからまた新しい本を買い、それを読んでいる頃にまた転勤・・・この繰り返しでしたから数学書は事典も含めて100冊ぐらいになってしまった。

ほとんどは高校数学と解析学の初歩で済みますが、ベクトル解析は、その考え方がどうしても必要になってきたものです。

今日から「最新 気象の事典」を読み始めました。v-521
[ 2007/08/22 13:04 ] [ 編集 ]
ちょっとドタバタしてました(^^;
ひよこぴよさんへ
おひさしぶりです(^^) 数学は 本当に積み重ねですよね。急に 全く異なる数学がありますが、そういったものは さすがに 手が出ません(^^;
最近、こちらでは、朝方が冷え込むようになってきました。
長期予報の勉強も 再びはじめようと 準備をしています。でも、サボっていた分をこなすのが、ちょっと大変そう。。。(^^;
[ 2007/08/30 11:11 ] [ 編集 ]
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プロフィール

貴樹

Author:貴樹

最近、SolidWorksという便利なCAEツールが広がっています。 天気予報も数値予報が重要ですよね(^^)ok
コンピュータを利用したシミュレーション技術が重要になってきているのですが、理解するためのキホンを知るために、この場をお借りしたいと思ってます。
久しぶりに、CAEのキホンである有限要素法でプログラム作成してみようかなぁ(・・)


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