計算気象予報士の「知のテーパ」

旧名の「こんなの解けるかーっ!?」から改名しました。

書籍の紹介

2014年06月29日 | 何気ない?日常

「雲の中では何が起こっているのか-雲をつかもうとしている話-」荒木健太郎著 ベレ出版(2014年6月23日・発売)

 先日、久しぶりに書店で本(↑)を買いました。

 専門的な内容でありながら、敷居を下げキーワードを太字にしてポイントを強調し、また親しみやすいイラストを駆使して、分かりやすく解説するために工夫が随所に凝らされています。何度も読み返したい良書と感じました。「分かりやすさ」を極限まで追求する姿勢や熱意には感心しました。

 複雑な大気の動きやメカニズムが、理論的でありながら、とてもわかりやすく解説され、また親しみやすいイメージで描写されています。特に、さまざまな現象が「擬人化」されている点は面白く、斬新なアイデアと感じました。

 私たちが普段目にしている、そして日々翻弄されている(?)大気の現象も、実は「人間味あふれる壮大なドラマ」によって形作られている、そう感じました。大気の現象は物理現象でありながら、どこか私達・人間に近い一面も持っている・・・そんな親しみも覚えました。

 その一方で、最先端の話題もしっかり盛り込まれています。これは私にとってもありがたいことです。

 私はこれまで様々な専門分野を経験してきましたので、その都度、その分野の専門書を読んできました。その際はまず図書館や書店に赴いて、パラパラと興味のある所を見て、わかりやすい参考書であるか否かを即座に判断します。そこで「これは!」と思った本を借りたり、買ったりするのです。

 これまで様々な気象の専門書を読んできた感想としては、多くの場合、数式の展開を追いかけるだけで息切れ感があり、その式が持つ物理的なイメージを読み解く所まで到達できないような記述が多い(私のバックグラウンドの知識不足を差し引いても)、と感じていました。

 今では機械工学の分野では材料力学電気・電子回路、さらには機械設計などの非常にわかりやすい良書が多く出ています。そして、気象分野でも、そのような本(本格的・専門的な内容でありながら、それでいて非常に分かりやすく解説してくれる書籍)が遂に登場したのだな・・・との思いを強くしました。

 発売以来、公式facebookページAmazonのレビューなどで、これまでこの本について述べられてきた感想やコメントを見ていると、主に気象予報士の方が、同じく気象予報士の方やこの資格取得を目指している方に向けて本書を薦めるコメントを多く見受けます。そこで、敢えて違った視点で述べてみようと思います。

 気象学に挑むのは、何も「気象学の専門家」だけとは限りません。もともと気象を専攻していたわけでもなく、必ずしも気象予報士になろうというわけでもないけれど、自ら興味をもって、または成り行きで(?)、気象について学び、研究するに至った研究者や技術者の皆さん。

 特に「野生の研究者」(※リンク先を参照)として、孤高に(?)気象に挑む方にとっては心強い羅針盤となるのではないでしょうか。気象の変化は様々な産業に大なり小なり影響を及ぼしています。つまり、もともとは気象の専門ではなかったけれど、縁あって気象の問題に取り組む(または関わる)ことになった方々も少なくないでしょう。

 異分野の専門からの参入組にとって、気象学の概念や理論はなかなか難しいものです。私ももとは機械工学の出身で、計算シミュレーション系の人間なので、数式それ自体に抵抗はそれほどありませんが、それでもなお気象学の様々な概念は難しく、今でも所々認識や理解が抜けている所もあるかもしれません。その意味では、自分の知識や理解の確認と足りない部分をフォローしてくれる存在と言えるでしょう。

 また、大気現象は様々なメカニズムが複雑に入り組んで一つの巨大な構造を作り出しています。その自然の造形美には感動するのですが、その一方で、理解するのには非常に骨が折れます。この本では、何百枚ものイラストを駆使して様々なイメージを目の前に分かりやすく描き出してくれます。私もイラストを描くことが多いので(例えばこんな記事)、著者の苦労の一部は想像できるつもりです。それにしても、これを何百枚も描くというのは並大抵のことではない、という事は容易に想像できます。著者の熱意には唯々、脱帽と言うより他はありません

 私自身、気象の業務に加えて、学習塾などの講師も兼ねているので「分かりやすく説明すること」がどれほど大変であるか、を実感として知っているつもりです。「相手にとって分かりやすいイメージ」を描くためには、その裏側では物凄い「格闘」が繰り広げられているものです。伝えるべきニュアンスをただ伝えるだけならば、ちょっとした数式で記述しても良いのです。多くの専門書籍がこれをやっています(← その結果、非常に分かりにくい)。しかし敢えて、言葉を尽くし、イマジネーションを膨らませ、それを手の込んだイラストに描き上げて・・・この心遣いは、まさに「塾講師」のそれに通じるものがあります。想像を絶する労力が注ぎ込まれていたのではないか、と一人想像しています。

 この本の公式facebookページを見ると、この本が出来上がるまでの著者の奮闘される様子はもちろん、多くの仲間の応援や協力があったのだという事も、ひしひしと伝わってきました。多くの仲間たちの知識や経験、そして熱い想いも一緒に込められている、そんな「著者と多くの仲間たちの絆の結晶」とも言うべき一冊と言っても過言ではないでしょう。

 さらに驚くべきことに、発売開始からわずか4日で増刷が決定してしまったそうです。これは驚異的なスピードです。気象分野に関する「本格的・専門的な内容でありながら、それでいて非常に分かりやすく解説してくれる書籍」が、これほどまでに求められていたことの現れではないでしょうか。

 さて、ゆっくり、じっくり、新しい気象学の世界を堪能させて頂こうと思います・・・。これから何か困った時は、この本を読む事にしよう・・・と、言うわけでこの週末は久々の読書タイムです。

●Amazonの本書の紹介・購入ページはこちらから
●本書の公式facebookページはこちらから


≪(※)「野生の研究者」とは?≫

 単にに大学や企業の外にいる「在野の研究者」という意味ではなく、どこに所属していようが、自らのなかに動機づけをもち、「やむにやまれぬ衝動で自分自身の研究をしてしまう」人を指します。かく言う私も「本職(プロ)の研究者」ではありませんが、「野生の研究者」には該当するようです。

【参考文献】「数理的発想法(1) ニコニコ学会βは<野生の研究者>を可視化する」
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「モデル」とは何か? 物理学的なモノの見方・考え方

2014年06月28日 | お天気のあれこれ
 さて、今日は「物理学的なモノの見方・考え方」について書いてみようと思います。



 今、目の前である現象が起こりました。何が起こったでしょう・・・木からリンゴが落ちましたね。サルじゃないですね。「あ、木からリンゴが落っこちた・・・。」ただ、それだけです。

 しかし、物理的には「リンゴには下向きの力が働いた」と考えます。さらに、「リンゴと地面が互いに引き合ったのでは・・・」と思考が広がります。それはやがて「地球とリンゴの間には引力が働いている」というイメージに発展します。このイメージを「概念モデル」と言います。

 今度はリンゴや地球のパラメータを設定してみます。すると、何気ないイメージから「数式」が導かれました。これが「数理モデル」です。学生時代のあの物理の教科書は、この一連のプロセスを繰り返しているのです。



 つまり、モデルというのは「目の前の自然現象の構造やメカニズムを、どのように理解し、どのように認識するのか?」その表現なんです。頭の中で理解したイメージを整理して、頭の外に取出し、具体的な「模型」の形に表現したものなんです。

 ちなみに、この考え方は「物理の授業で何を学ぶか? 数学と物理と「モデル」の関係」で詳しく述べています。

 このように、局地気象のなぜ?どうして?を数学と物理の言葉で解き明かし、それを実際の局地予報に活かしていくのが私のフィールドです。


 さて、たまに「気象庁などの現業モデルがあるのに、独自の数値モデルを開発する意味があるのか?」との意見を頂きます。これは「一人の「工学屋」のポジションから「局地気象」に向き合う」でも述べておりますが、そもそも気象庁などの現業モデルと、私の取り組みは、一見似ているようでいて、実はポジションが根本的に異なります。


 気象庁を始めとする行政機関や研究機関の研究の積み重ねや気象予測モデルによる数値シミュレーションの結果は、気象庁の観測・解析・予報といった専門的なデータ(マテリアル)という形で、(一財)気象業務支援センターを経由して、民間気象会社に提供されます。

 そして、民間気象会社ではこれらのデータをさらに分析することで、独自の予報を行います。そのためには、対象となる地域の気象の特徴について、より深い知識や理解が必要となりますので、様々なデータや資料の分析、さらに長年にわたっての研究の積み重ね、独自のモデルの形に表現して、これを活用します(プロセス)。

 その結果、ユーザーに提供された独自予報は、実際の様々なシチュエーションで意思決定・判断の材料として活用されるのです(アプリケーション)。
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天気予報や局地予報はどのように行われるのか

2014年06月27日 | お天気のあれこれ
 まずは一般的な天気予報の流れとして、気象庁の天気予報について紹介します。気象庁の予報は大きく分けて、観測解析予想から構成されます。


 始めは「観測」です。人工衛星気象レーダー、そしてアメダスは天気予報でもお馴染みですね。そして、ラジオゾンデ・・・これは気温や気圧などの観測器を風船にくっつけて空に放ってしまうものなんです。風船と一緒にフワフワと空高く舞い上がっていくのに伴い、上空の大気の状態を時々刻々と観測しながら、その情報を地上に送信し続けるのです。このような様々な観測が世界中で行われています。

 次は「解析」です。世界中で観測されたデータは、気象庁内部のスーパーコンピューターに集められます。このコンピューターの中には、バーチャル地球が構築されていて、この観測されたデータを基に、その時の地球上の大気の状態を再現します。さらに、その状態から「ヨーイ、ドン!」で、これから先の未来に向かってどんなふうに動いていくのかを計算してしまうんです。この結果は、予想天気図など様々な気象予測データとしてアウトプットされます。

 そして、いよいよ「予想」の段階です。様々な観測データスーパーコンピューターの解析結果を基に、予報官が分析して、予報の内容を検討します。その結果が、「明日は晴れ時々曇り、所によって一時にわか雨」のような天気予報や、注意報・警報などのような形で発表されるわけですね。

 そしてその先には、局地予報があります。


 先ほどの気象庁の観測・解析・予報といった専門的なデータは、こちらの(一財)気象業務支援センターを経由して、民間気象会社に提供されています。

 そして、これらのデータをさらに分析することで、独自の予報を行うわけです。予報を行うためには、対象となる地域の気象の特徴について、より深い知識や理解が必要となりますので、様々なデータや資料の分析、さらに長年にわたっての研究の積み重ねが大きくモノを言います。

 「予報」とは「決断」です。より良い「決断」を行うためには、より深く局地気象を学ぶことが必要です。ですから、私は、一人の「工学屋」として「局地気象」にアプローチしています。


 私の専門分野は「コンピューターによる計算気象シミュレーション」です。これは物理学の理論に基づいて、コンピューターの中に「地形や大気の模型」を作り上げて、バーチャルな実験をするものです。この模型のことを、私たち気象屋は「モデル」と呼んでいます。

 実は、このモデルの正体は膨大な数の計算式です。言って見れば、このようなモデルというのは数学や物理学の集大成と言っても良いかもしれません。
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「気象会社」と「お天気ビジネス」って何?

2014年06月26日 | お天気のあれこれ
 「マーケット・イン」の気象情報を考えるで書いたことです。



 これは予報業務許可事業者の全国分布です。この、予報業務許可事業者というのは、いわゆる気象会社の事です。実は、独自の予報を行うためには、予め気象庁に申請して許可をもらっておく必要があります。この許可をもらって独自予報を行うことのできる事業者が、全国にどれだけあるのか?それを都道府県別に集計したのがこちらの図なんです(ちなみに今年の4月1日の時点でのものなので、今では少し情勢が変化しています)。

 これを見ると、都道府県毎に概ね均等に散らばっているような感じですが、関東地方を拡大してみますと東京都だけなんと21事業者。本当に首都圏に密集しているんですよね。全国に60近い気象事業者がありますが、その半数は首都圏に密集しているようです。

 一口に「予報業務許可事業者」だの「気象会社」だのと言いましても、みんながみんな金太郎飴のようなビジネスを展開しているわけではありません。お医者さんも、内科の先生、外科の先生、皮膚科の先生・・・と様々な分野の先生がいらっしゃいます。その中でもさらに例えば、外科と一口に言っても、心臓外科、脳外科、美容整形外科、など色々な専門分野に分かれていますね。

 実は気象会社も似たようなところがありまして、それこそ「総合病院」のように何でもやります!ってな所もあれば、敢えて特定の分野に絞って独自の専門分野を掲げているところがあります。また、予報の対象地域についても、日本全国どこでもカバーしていますってな所もあれば、地元密着型で特定のエリアに限定して事業を展開する所もあります。それをまとめたのがこちらの表です。


 気象にかかわる分野は多岐にわたっていますが、それらを全部ひっくるめてやる!ってのが左半分のグループ、一方で特定の分野に絞って・・・というのが右半分のグループ。特定の分野というのは、例えば、落雷に特化するとか、サーファー向けの波の予報だとか、登山者向けの山の天気であったり、冬であれば雪の情報だったりします。

 また、範囲をどこまで広げるか・・・という所で、全国どこでも見ますよ!ってな上半分のグループもあれば、特定地域の地元密着!ってな下半分のグループがあります。

 要は「事業を手広く広げるのか」、それとも「範囲を限定してそこに集中するか」の違いですね。全国の60近い事業者の多くは、何らかの専門分野を持っています。自分の得意分野を定めた上で「ニッチ市場」を狙っていく、そんな一種の「ランチェスター戦略」をとっているようです。


 難しい概論の後は、ちょっと身近な話題に移りましょう。
 今はまだ梅雨なんですが・・・ちょっとだけ「夏」の話題になっちゃいます。


 夏と言えば・・・やっぱり・・・「暑い!」ですよね。私にとって、夏の楽しみの一つがコレなんです。暑いとやっぱり欲しくなるのが「アイスクリーム」なんです。

 それでは、気温が高くなればなるほどアイスクリームは売れるのか・・・と思って、調べてみたのですが、どうやら23℃から27℃の辺りがピークのようです。それ以降はアイスクリームにとって代わってかき氷の売れ行きが伸びるようです。こちらのピークは28℃から32℃の辺りのようです。

 こんな風に、気象条件によって売れやすい商品も変わってくるんですね。

 と、言うわけで、天気の変化によって、来客数や売れ筋の商品が変わってきます。それなら、事前に来客数や売れ筋の商品を予想して、発注すれば良いじゃないか?という発想につながります。


 事前の気象予測を基にして、お客さんがたくさん来てくれそうだ、こんな商品がいっぱい売れる、って分かったらその品物をいっぱい発注して、いっぱい売って、売上アップが見込めます。また、お客さんが少なそうだな、あまり商品も売れないな・・・ってことが分かっていたら、発注量を調整して、廃棄ロスを減らすこともできるでしょう。

 このように、販売量と天候の相関関係を分析・予測して、生産・出荷・在庫管理や販売促進に活用することを、「ウェザー・マーチャン・ダイジング」と言います。

 かくいう私も学生時代に、とあるコンビニでアルバイトをしたことがありまして・・・発注も担当しましたが・・・これが、なかなか難しいもんですね・・・。


 続いては、夏には欠かせないビールのお話です・・・と言いつつ、かくいう私は「下戸」でございます。それはさておき、夏物の商売は基本的に「暑い夏」を想定して販売計画を立てることが多いかと思います。


 しかし、近年・・・どうでしょう?冷夏の年もありますよね。

 こうなってくると、暑い夏を期待して売り上げの予算を立てていたのに、冷夏になっちゃったので思うように売り上げが伸びなかった・・・ってことにもなりかねません。そんな事態に備える保険があるんです。

 冷夏・暖冬などの気候変動による企業の減収を補償する金融商品で、事前に一定の契約料を支払って、異常気象が発生したら、その補償金が支払われる仕組みを「ウェザー・デリバティブ」と言います。

 これは普通の損害保険とは異なりまして、実際の損害発生の有無に関わらず、予め設定した異常気象が発生したら、補償金が払われるので、実際には金融商品として扱われるようです。


 最後に、気象台と民間の予報って何が違うの?というお話に移ります。正直な話、この手の質問が実に多いんですね。

 簡単に言いますと、従来の天気予報の形はどちらかというと「プロダクト・アウト」に近いのに対して、民間の情報は「マーケット・イン」です。と言いますのも、民間の場合はクライアントとのコミュニケーションを重ねながら情報の形を作り上げていくからなんですね。

 まとめると・・・

【プロダクト・アウト(気象庁など)】
・情報のサプライヤー側がコンテンツの内容や形式を企画・検討して、広く国民全体に提供する。
・国民誰もが同じ内容の情報を受け取ることができる。

【マーケット・イン(民間)】
・個々のクライアントの要望やニーズに基づいて、気象データやメニューを処方し、コンテンツの内容を企画して提供する。
・オーダーメードのカスタマイズや本当に必要な領域の詳しい情報をクライアントとのコミュニケーションを通じて、二人三脚でコンテンツを作り上げていく。

 どちらが良いとかではなく、両者の違いを良く理解した上でお付き合いを頂ければと思います。

 私の勝手な感想ですが、気象情報に対する意識の高まりや、知識の理解が広まっていくのに伴って、潜在的なニーズが顕在化し、具体的なマーケットになっていくものと感じております。その意味では、未だ気象ビジネスのマーケットは未成熟な段階にあり、本格的なビジネスチャンスが訪れるのは、もう少し先になるのかな・・・と言うのが正直な所です。

 マーケットの拡大はもとより、より多くの皆様が気象情報の恩恵を受けられるようになるためには、気象現象や気象情報に関する知識の理解を広める事が必要(むしろ、こちらが優先事項?)なのではないかと思うのです。
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学会発表の翌日に向かった「思い出」の聖地

2014年06月01日 | 何気ない?日常
 学会発表の翌日25日(日)は、かつての在住・在勤の地でもある東京都小平市を訪れました。

 新卒で就職した当時は、気象とは全く無縁の半導体の設計エンジニアとしての日々を送っておりました。当時は何かと辛く厳しい環境だったという思い出が多かったのですが、今思うと「あの厳しい日々に耐えてきたんだ」というある種の強烈な自信が今の自分の基礎になっているような気がします。

 恐らく誰しも、社会人デビューして実際の職場で様々な荒波に揉まれながら「社会人」として成長していくものだと思います。私にとってその荒波の地はまさしく「この地」だったように思います。

 その意味では、自分にとっての「野生の研究者」(←詳しい事は検索して下さい)としての大切な原点であり、心の故郷と言っても良いでしょう。私は学会などで関東方面に行くと(状況が許せば)この地を訪れるようにしています。


 JR新小平駅のホーム。久しぶりにやってきた・・・。この地に在住・在勤だった当時は、ここに戻ってくると「無事に戻ってきた」という安堵感の反面、「またいつもの辛い日々が始まるんだな・・・」という憂鬱な気持ちもちょっとありました。しかし、その日々が既に遠い過去のものとなった今、改めてこの地に降り立ってみると、すごく懐かしい感じです。


 駅の周辺は所々建物やテナントが入れ替わっているようですが、雰囲気は余り変わらないようです。行きつけのラーメン屋さんが無くなっていたり、コンビニエンスストアがちょっと場所をシフトしたり・・・その一方で行きつけの床屋さんが未だ健在だったのを見た時は、正直嬉しかった。


 この地に移ってきて間もない頃は、職場と社員寮の往復だけで、余暇は基本的に業務知識に関する勉強時間でした。この公民館のロビーの空いている席に座って、一人静かに専門書を読んでいました。その時の書籍は、退職する際に同期だった同僚に全部あげちゃいました。


 公民館のすぐ横にある図書館。気象に関する本もそれなりに充実していました。境界層に関する資料が役に立った思い出があります。その他にもビジネス書を読んでいた記憶が微かに・・・。


 駅から少し歩いてみると、缶飲料の自販機を見つけました。それにしてもこの価格設定、凄すぎる。消費税8%のこの御時世にこの価格で元が取れるんだろうか?


 さらに進んで行くと、行きつけのデニーズとドンキホーテ。デニーズは週末に、たまに外食しようと思い立った時に行きました。24時間営業なので、早朝に行って気分だけでも豪華な朝食を堪能しました。ドンキは日常の雑貨を買いました。色々見ているだけでも楽しい場所でしたね。


 そしてこちらは行きつけの家電量販店。冷蔵庫やデジカメなどを購入しました。ふらっと立ち寄っても色々な最新機器を見るのが楽しい場所でもありました。

 さて、当時住んでいた社員寮の場所へ向かってみると・・・そこにはかつての面影は無く、住んでいた社員寮は既に無く、住宅が数件並んで立っていました。時の流れを強く感じた瞬間です。


 続いては西武鉄道・青梅街道駅のホームにやってきました。週末の旅(外出)はいつも、先のJR新小平駅かこちらの私鉄の駅のどちらかが出発駅になります。この週末の旅が当時のささやかな楽しみでありました。


 このホームの向かって右を向けば、国分寺方面に向かいます。


 一方、左を向けば萩山方面に向かいます。


 さて、萩山駅に着きました。私が居た頃はこんなに立派な外観ではなかったのですが・・・少しずつ変わっているようです。駅周辺も微妙に変化しているので、ちょっと道に迷ってしまいました。


 そして見つけたのがこちらです。この建物の中に萩山図書館があります。日曜日の朝に、この図書館に通って、奥にある読書スペースの机で気象力学の勉強をしていました。数年ぶりに訪れたところ、その机は今も現役で、図書館の雰囲気も当時のままでした・・・。


 再び、萩山駅のホームです。今度はこのまま西武新宿線・小平駅へ向かいます。


 小平駅の改札を経て出口から外を覗くとこんな光景が。これは、小平市のマークでしょうか?


 反対側を見てみるとタクシーやバスが並んでいますね。


 道路の向こう側に渡って、駅の方を見るとこんな感じです。土曜日の夜は自転車に乗って、この辺に来ては駅周辺の夜景を眺めたものです。何となく・・・この辺の雰囲気が好きだったのです。駅の近くには交番があり、その隣には本屋さんがあります。当時の本屋さんが今も続いている様子を見た時には、感動しました。


 今度はいよいよ国分寺駅です。国分寺駅のこの写真側には大きなビル(1Fはパチンコ?)が建っていましたが、今回久々に訪れたら、ビルごと更地になって新しい建物の建設準備中のようでした。また、行きつけで、いつもビジネス書を購入していた本屋さんが、今ではドラッグストアに様変わり・・・。


 国分寺駅0番ホーム(西武線)。この駅でいよいよ中央線に乗り換えて東京へ向かい、その後、上越新幹線「とき」号に乗って戻ってきました。
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