豊葦原中津谷のニニギ

食糧自給率の向上を目指して! (2100年の日本へワープ)

<<豊葦原中津谷のニニギ>>

「なぜ、この谷のように暮らせぬのか」
腐海という危機を前にしても戦争に明け暮れる諸国を、ユパはこう嘆いています。
現在の地球が置かれている状況は、この台詞に表されているように思えませんか。
ならば、風の谷のように暮らしてみよう。
私なりの解釈の元、片田舎で自給自足型農業を始めることを決意したのです。

                              いむたかつみ

JAMSTEC横浜研究所の一般公開で、この話題で盛り上がると思っていなかったのが、
大深度地震でしょう。

大深度地震(深発地震)とは、深さ200km以上の深さで発生する地震を指します。
実は、大深度地震は、発生場所が極端に偏在しているのです。
中でも、マリアナ海溝からウラジオストクまでは、不気味なほど一直線に並んで深発地震が
発生しているのです。

大深度地震

これは、気象庁の地震データベースで、深さ300km以上の地震を検索した結果です。

JAMSTEC横浜研究所で私の質問に答えて下さった方が、偶々学生時代に大深度地震を
研究していた方でした。
大深度地震は、緯度・経度で見ると、不気味なほどに一直線に並んでいます。
これほど綺麗に並んでいるので、何がしかの重大な要因があることが推定されますが、
垂直分布を見ると、意外にも一直線ではないのです。

大深度地震断面

マリアナ海溝付近からウラジオストク付近まで、地図上では綺麗に一直線ですが、
垂直方向の分布では、マリアナ海溝から本州直下までは、南ほど深く、北ほど浅くなって
います。
ところが、本州直下で折れ曲がるように深くなっていくのです。
平面上では直線に分布する要因があるのなら、垂直方向の分布はなぜ鞍型になるのか、
不思議でなりません。
JAMSTECの方とは、その辺りの話をさせて戴きました。

熱く説明して頂きましたが、私の頭ではきちんと理解することはできませんでした。

前回のサクラ開花予想の実績と反省を兼ねて書いてきましたが、今回で最後とします。
今回は、まとめのまとめです。


まず、サクラの開花の特性についてです。
独自に検証したところ、次の三つの法則が考えられることが分かりました。

1.絶対温度4730Kの法則
  ・絶対温度で281K(約7.8℃)を超えた日から平均気温の積算値が4730Kに
   達した日に桜は開花する。

2.平均気温157℃の法則
  ・平均気温が9.8℃を超えた日から、-10℃を基準とする平均気温の積算値が
   157℃に達した日に桜は開花する。

3.最高気温300℃の法則
  ・最高気温が13.2℃を超えた日から、-10℃を基準とする最高気温の積算値が
   300℃に達した日に桜は開花する。


これを検証するためには、起点となる気温を突破する日を正確に求める必要があります。
ですが、実際の気温は、上下を繰り返しながら少しずつ気温が変化していきます。
ですので、気温変化を最小二乗法で予測してなだらかな変化に整える必要があります。
その作業を行う中で、一時的な低温の影響を受けて最小二乗法の解が乱れてしまう事例が
発生しました。
この解決が、前回はできずに、中途での断念に至ったのです。


一ヶ月余りの時間稼ぎのお陰で、この障壁は突破しています。
次回からは、障壁突破と、その後に新たに現れた問題、そして解決を検討していきます。

いよいよ次回から本格始動です。
まだ、最後まで到達はしていないので、再び中途断念の憂き目にあうかもしれません。
ただ、2017年春の東京のソメイヨシノ開花日を予測すると言う目標だけは明確です。
どんな結果になるのか、楽しみながら進めていきますので、御期待ください。

既に書いていますように、JAMSTEC横浜研究所には、地震の研究者が多く居られる
そうです。
展示も、地震計を用いた震源予測、液状化実験ボトル、DONETのリアルタイム表示等の
展示がありましたが、私が見たのは寒天断層実験でした。
残念ながら、写真を撮っていませんでした。
ですが、日本地震学会にほぼ同様の写真があったので、参考に掲載します。

寒天断層実験

断層実験は、偏光ガラスに挟まれた厚さ1cm程の寒天を横から押し付けて、断層がずれる
瞬間を高速度カメラで撮影します。
寒天は、上部に切り込みを入れてあるので、押し付けられると逆断層を再現します。
写真では、画面右から押し付けられ、右側の寒天を押し上げながら下に潜り込んでいます。

写真で黒く写っている部分は、応力が掛かっている(歪が溜まっている)部分です。
白く写っている部分は、応力が掛かっていない(歪が解消している)部分です。
この写真は、私が見た実験の結果とは違いますが、雰囲気は伝わると思います。

この実験に関して、私の疑問は、断層の上側と下側で応力のかかり方が異なる点です。
基本的には、上下で対象になるそうです。
また、そうでなければ作用・反作用の考えと一致しません。
ですが、上の写真でも、断層の上側に応力が弱い領域が広がっていることが分かります。
(私が見た実験では、亀裂の移動に同期して、断層の下側に応力が弱い領域が走りました)
私の個人的な見解では、この応力の弱い部分は、地震波としてエネルギを放出したのでは
ないかと考えています。


この寒天断層実験は、JAMSTEC横浜研究所の一般公開で、私が最も興奮した場所
だったのかもしれません。
 

JAMSTEC横浜研究所は、「地球シミュレータ」が置かれている場所でもあります。
「地球シミュレータ」専用の建屋にあります。
その理由は、「地球シミュレータ」を冷却するための設備や電源のためです。

下の航空写真からも分かるように、「地球シミュレータ」の建屋の大きさが分かります。
※地球シミュレータは、研究所の最も奥(右端)にあります。

JAMSTEC横浜研究所

本体は、C館の4階から渡り廊下(橋と言った方が正確かも)でD館に渡り、1フロア
下りたところにあります。

地球シミュレータ


見ての通り、薄暗くダダ広い場所です。
照明は壁の中に収納されていて、ダクトで部屋の中央まで導かれる仕組みです。

「地球シミュレータ」は、様々な目的で使用しています。
私が興味があるところでは、気象の予想にも使用されます。
マッデン・ジュリアン振動(MJO)も、「地球シミュレータ」で計算しているそうです。

後悔していることは、「地球シミュレータ」について、何も質問してこなかったことです。
特に、計算桁数は聞いておきたかったところです。
サクラの開花予想をしている関係で、Excelの計算精度(有効桁数15桁)による
限界を感じる事があります。
「地球シミュレータ」がどんなに早く計算しても、変数が多い場合や次数が高い場合、
数値計算で結果を得ることはできないし、長期の予測では精度が落ちると思われます。

「地球シミュレータ」の計算桁数・・・・・何桁なんでしょうね?

桜の開花時期を予想するためには、桜の開花を決める法則を探す必要がありました。
それについては、三つの候補を見つけました。
(他にもいろいろありそうですが、今は三つで充分です)
 
次には、未来の気温の変化を予測する必要があります。
これについても、桜開花予想の記事の中でも、一度触れています。
今回は、もう少し踏み込んでみましょう。
 
以前の記事では、二次関数で気温の変化を回帰したい旨を書いています。
ですが、気温の変化は、本来なら正弦曲線を描くはずですから、
二次関数で描ける範囲は、変曲点から次の変曲点までの期間に限られます。
そこで、
7月1日から3月31日までを三次式で回帰し、変曲点を探してみました。

東京1953年回帰

1952年7月1日から翌年3月31日までを三次関数で回帰したグラフです。
係数を基に、変曲点を調べたところ、1952年11月1日でした。

東京2013年回帰

2012年7月1日から翌年3月31日までを三次関数で回帰したグラフです。
係数を基に、変曲点を調べたところ、こちらも2012年11月1日でした。
東京では、11月1日頃に変曲点がありそうです。

そこで、11月11日から2月26日までのデータを基に回帰式を求めてみました。
今回は、実際に過去のデータを基に回帰式を求めてみました。
使用したデータは、11月11日から2月26日までの東京の日平均気温です。
この期間のデータを1953年から2013年までの61年分について
回帰式を計算してみました。
その計算結果から、4730Kの法則に基づいて7.8℃になる日付を推定し、
その16日後を桜の開花日として算出してみました。
 
その結果は、全く芳しくないものでした。
一例を上げると、
1988年の桜の開花日の推定値は、なんと9月5日となりました。
実績は、4月2日でしたから、5ヶ月もずれています。
(オーストラリアの桜開花日を予測してしまった?
 
その原因を探るため、
気温の実測値と回帰式で推定した気温をグラフにしてみました。
 
まずは、上手くいかなかった例です。

1988年桜開花予想(東京)

次は、上手くいった方です。

1963年桜開花予想(東京)


こちらは、実際の開花日を推定することができました。
 
 
上手くいく場合もありますが、
気温の推定方法を検討しないと、桜の開花予想はできないと思っています。



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