羽越線の列車脱線 ４０トンを横転させる力

　冬が近づいています。師走になると思いだすのが、羽越本線の脱線事故です。山形県の局地気象を専門とする技術者としても、局地気象を知る事の重要さを強く認識したものです。

　私が故郷である山形県米沢市に帰省するときは、いつもＪＲの米坂線を利用します。羽越本線とは途中の坂町駅まで一緒なので、この事故を知った時は正直、驚きました。冬の季節風が非常に強く吹き付ける場所なので、それなりの対策は施されているとは思いましたが、大きな課題が浮き彫りになりました。これがどんな事故だったのか、改めて確認してみましょう。

・2005年12月25日19時過ぎ、北余目駅～砂越駅間で列車が脱線。
・列車は秋田発新潟行の「特急いなほ１４号」で６両編成。
・２両目から脱線し、最終的に全車両が脱線。その内、３両が転覆。
・脱線時の運行速度は100km/h前後と推定。
・先頭車両の乗客５名の尊い命が失われ、３２名が重軽傷。
・事故当時、暴風雪・波浪警報が発令中であった。

　実際にどれだけの風が吹いていたのかと言いますと、酒田測候所によるとこの時間帯の最大瞬間風速は21.6m/sで、近くに設置してあったJRの風速計でも最大20m/s前後、と非常に強い風だった事が判ります。

　それでは、事故当時の状況という事で、まずはこの日の気圧配置を見てみましょう。こちらは事故当日の朝９時と、翌日の朝９時の気圧配置です。日本海上から前線を伴う低気圧が接近・通過しているのが分かります。これに伴って、２５日の夜には寒冷前線が通過したことが判ります。

　

　続いて、事故現場付近の観測地点である酒田の観測データを時系列で見てみましょう。横軸が時刻、赤いグラフは気温、青いグラフは気圧です。下の緑が風向・風速の観測データです。

　おおよその事故の発生時刻である19～20時の間を境に、風が南西寄りから北西寄りに向きを変え、しかも気温が急に下がっていきました。事故の時間帯は気圧が最も低かったことを考えても、このタイミングで寒冷前線が通過したと考えられます。

　それにしても、酒田で観測された平均風速は11m/sで、最大瞬間風速が21.6m/sだったを考慮しても、この付近では10m/sから20m/s近い強風が吹き荒れていたという事になります。

　それでは、列車の車両を横転させるような風とは、どれくらいのものなんでしょうか？と言うわけで、特急いなほの車両の寸法や条件のパラメータを設定して、風速Ｖの横風を受けて角度θだけ傾くとした場合を考えてみます。

　この場合の横風の風速Ｖは次のような計算式で表すことが出来ます。

　この式に、ネットで調べた車両の寸法などの条件として次のパラメーターを適用すると
　Ｈ＝3.6[m]，ｈ＝1.0[m]，Ｌ＝21[m]，Ｍ＝40000[kg]，ｇ＝9.8[m/s²]，ρ＝1.293[kg/m³]，θ＝45[°]

　車両が４５°傾くに場合にはＶ ＝ 47.1[m/s]、すなわち横風が47m/s程度に達している、と言う見解が導かれます。

　実際に、事故の後で、山形県警察が大学の研究室に依頼した風洞実験の結果によりますと、この列車は風速40m/s以上の突風に襲われたと推定されておりますので、やはり現場では40m/s以上の猛烈な風が吹き荒れていたのだろう、と思います。

　ここで気になるのは、観測値とのギャップです。気象観測では10m/sから20m/sですから、ダブルスコアで違ってきます。従って、広い範囲で見ると10m/sから20m/sの風でしたが、事故現場のごく狭い範囲で40m/sもの突風が発生した、と考える事が出来ます。

　それでは、何がその突風をもたらしたのか？もう一度、思い出したいのは、「事故当時は寒冷前線が通過中」であるという事です。そして、寒冷前線に伴う雲は・・・積乱雲です。実は、これが厄介なんです。真夏に遠くから見る積乱雲は、青空のキャンバスに描かれた芸術にも思えるのですが、その真下では落雷や突風、激しい雨など、様々な現象を伴っています。

　この事故の場合も、寒冷前線に伴う積乱雲がダウンバーストや竜巻のような突風をもたらしたものと考えられます。

　この積乱雲の影響は時空間スケールが狭い範囲に限られるので、予測が難しい現象です。早い段階でその存在を察知して、逐次動きを監視する必要があります。この事故を受けて、現場付近ではレーダー観測網が強化されたようです。

数値シミュレーション解析エンジニアの「意地」

　去る11月08日に受験した「実用数学技能検定準１級」の結果が本日、インターネット上で発表されました。

　2008年度に２回受験して以来の再受験、実に６年越し、３度目の挑戦での「合格」です。

　局地気象に関する数値シミュレーション・モデルを独自に開発し、さらに数値解析を進めて行く上で、数学の知識は必要不可欠です。そのような分野を専門とするエンジニアとしての意地(？)で、遂に結果を出すことができました。

経験が人を育てる

　前回の記事の続きですが・・・

　本来、単に「年齢」を重ねる事と「社会人としての経験」を重ねる事は別物だと、私は思います。

　事実、自分より若くても（人間的に）魅力的で尊敬できる方々もいれば、年齢的には人生の先輩であっても「さにあらざる」人達もいます。また同じ台詞を言われても、「彼（彼女）の言う事なら納得できる」と言う方もいれば、「お前にそれを言う資格は無いだろ！」「お前に言われたくない！」と言う人もいます。

　両者の違いは何かと言えば、それは相手に対しての「信頼」や「尊敬」があるかどうかです。信頼している方の言葉であれば、例え厳しい言葉であっても（その時は仮に「コノヤロー」と思っても(笑)）受け止めようと思えますし、実際に成長の糧となるものです。

　また、「年齢が高い」という事は、それだけ様々な経験を積むチャンスが（若年者に比べれば）豊富にあったわけなので、自ずと「きっと多様な経験を積んでいるであろう」という期待が高まります。そして「多様な経験を積んでいる」という事は、それだけ「人間的にも成長・成熟している」事が期待されるわけです。「年長者を敬う文化」と言うのも、この思想が底流にあるのかも知れません。

　さて、肝心の「信頼」の源は・・・「他人の言葉の借り物」ではない、「自らの経験」に裏打ちされた「コミュニケーション」なんですね。「上手いか、下手か」ではなく「伝わるか、伝わらないか」です。「伝わるか、伝わらないか」は、その人の生き様から何かを学んだり、触発されたり、憧れたり、（部分的にでも）こんな風になりたい！見習いたい！と思えたりする要素があるかどうか、つまりそれが「尊敬」や引いては「信頼」につながっていくのでしょうね。

　私もまた「教える仕事」にも一部関わっていますので、「良き手本」や「あるべき理想像」を少しでも示すことが出来るようにならなければ・・・と日夜、模索しております。「お前なんぞに言われたくない！」と言う講師にならぬよう、襟を正していかなくては・・・あー。

黄金に輝く「缶」

　自動販売機で熱缶（缶コーヒー）を購入したら・・・

　熱缶の他にもう１本、黄金の缶が出てきました。

　中に入っていたのは・・・

　缶コーヒー型のスピーカーでした。

久々に数学検定を受けてきました。

　実用数学技能検定準１級（２次試験のみ）を受験してきました。

　この試験は2008年度に２回受験して以来の再受験なので、実に６年ぶりでしたが、やはり時の流れを感じました。出題傾向が所々変わっていました。

　実用数学技能検定は１次試験（計算技能検定）と２次試験（数理技能検定）から構成されています。１次試験は基本的な計算問題ばかりなので、初回で合格できたものの、２次試験は大学入試を髣髴とされる記述式の問題で、なかなか手強く、６年前は２回連続で敗退しました。

　気象予報士試験で言えば「学科試験は合格したけれど、実技試験で・・・」という状況に似ています。

　準１級は「数学III・C（高校生３年レベル）」の範囲から出題されますが、高校生と言っても「理系の大学を受験しようとする高校３年生」のレベルです。２次試験の試験時間は120分で、全７題が出題されます。その内２題が必須問題で、残り５題の内２題を選択して解答します。従って、実際に解くのは４題です。

　今回は、新傾向に面喰いましたが、何とか４題全てに記述・完答することができたので、一先ずホッとしています。これで合格ラインを超えてくれていると尚、良いのですが・・・。

　日頃から物理現象の方程式や様々なデータをコンピューターで解析したりと「数学を駆使する業務」には就いていますが、高校や大学で学んだ数学の内、頻繁に使う部分は限られているものです。そんなわけで、使わない分野の知識は相当怪しく・・・という事を、今回の受験勉強を通じて、改めて痛感しました。

　ここ２ヶ月近く、数学の勉強に力を入れていた事もあって、基礎的な数学の知識もざっくりと見直すことが出来ました。これからも定期的に知識を見直す必要がありそうですね。