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カテゴリ: 気象予測

2017年の東京のサクラ開花予想日は、
3月19日

開花予想に用いた法則は、下記の4種類です。

 157℃の法則(改):起点温度=日平均気温 9.94℃ 積算温度= 168℃
4730Kの法則(改):起点温度=日平均気温 8.13℃ 積算温度=5039K
 300℃の法則(改):起点温度=日最高気温13.25℃ 積算温度= 313℃
5045Kの法則   :起点温度=日最高気温12.39℃ 積算温度=5045K

これらについて、
2月23日までの気温実測値から算出した開花予想日は、以下のようになりました。

 157℃の法則(改):3月20日
4730Kの法則(改):3月19日
 300℃の法則(改):3月 9日
5045Kの法則   :3月11日


これまでの経験から、最高記録を用いる法則は気温変化に敏感である事が分かっています。
157℃の法則(改)は、起点日から開花日まで短いため、誤差が出やすいと思われます。

以上から、4730Kの法則を採用する事にしました。




さて、3月19日ですが、正直なところ、こんな早いはずはないと思っています。
ですが、計算結果は計算結果として、正直に発表すべきです。

サクラが開花した際には、しっかり反省会をしようと考えています。

予定外ですが、
来週のサクラ開花予想の確定報を出すにあたり、予測方法の説明が曖昧になっていしまっていたので、第28弾を追加することにしました。


さて、予測方法の基本となる基準は、以下の通りです。

 157℃の法則(改):起点温度=日平均気温 9.94℃ 積算温度= 168℃
4730Kの法則(改):起点温度=日平均気温 8.13℃ 積算温度=5039K
 300℃の法則(改):起点温度=日最高気温13.25℃ 積算温度= 313℃
5045Kの法則   :起点温度=日最高気温12.39℃ 積算温度=5045K

※起点温度:この気温を超える日を起点として、積算温度を計算します。
※積算温度:起点温度を超えた日からの気温の積算値です。
      ただし、セ氏気温は-10℃を0℃として積算します。


サクラ開花予想では、将来の気温を予測して起点温度と積算温度を計算する事になります。

今年のサクラ開花予想では、起点温度の予測には、3次式の最小二乗法を用います。
基にするデータは、2016年7月1日から2017年2月23日の気温データです。



上のグラフのように、三次式を算出し、起点気温に達する日付を算出します。

続いて、積算温度の計算ですが、補正を加えた気温で行います。
補正は、2016年11月1日から2017年2月23日までの気温データを用います。
前述の三次式と実際の気温との差分について、周期性と振幅を抽出して気温を補正します。




補正後の気温を積算して、サクラの開花日を予想します。


このような方法でサクラ開花予想を行い、2月25日に発表する予定です。
御期待ください。

伸ばし伸ばしで気温の補正を実行していませんでしたが、やっと試すところまできました。
まずは、推定値との差分についての補正を試みてみました。
対象は、1977年と2002年です。

1977年2月補正
2002年2月補正

面白いことに、同じ傾向を示しました。
ですが、実測値との差分は、1977年は+0.578℃、2002年は-0.276℃。
まだ、細かな解析はできていません。
その代わり、来年を予定していた解析ツールがほぼ完成し、1977年分の気温の推定値も
出せるところまで来ました。
参考までに、お見せします。

1977年気温補正

まだまだ問題は山積みですが、今年はこのレベルでサクラの開花予想にチャレンジします。
来週はお休みにして、2月25日に2017年の確定報を出します。
確定報を持って、「サクラ開花予想2017」を終了する予定です。

なお、東京で桜が開花しましたら結果の検証を行いますので、そこまでお付き合い頂けますようお願い致します。

「サクラ開花予想2017 第24弾」で、開花の40~60日前の気温の予測精度が
重要だと分かっていたので、今回は、予測精度の向上策を紹介するつもりでした。
ですが、私には難しい課題なので、残念ながら今回は間に合いませんでした。

そこで、速報値の見直しで誤魔化すことにしました。

まずは復習です。
4種類の法則の修正後の起点温度と積算温度、概算日数は、以下の通りです。

              起点温度    積算気温    概算日数
 ・157℃の法則  :  9.94℃   168℃(※)    8日 (日平均気温)
 ・4730Kの法則 :  8.13℃  5039K    17日 (日平均気温)
 ・300℃の法則  : 13.25℃   313℃(※)   13日 (最高気温)
 ・5045Kの法則 : 12.39℃  5045K    18日 (最高気温)
                   (※セ氏気温に10℃を加えた温度を積算する)

これを基に、2月3日までの実測気温を基に再計算してみました。

修正版:  157 ⇒  168℃ の法則」   開花日=2017年3月24日 (-5日)
修正版:4730⇒5039Kの法則」  開花日=2017年3月25日 (-5日)
修正版:  300 ⇒  313℃ の法則」   開花日=2017年3月14日 (-3日)
(新):5045Kの法則」       開花日=2017年3月13日(-13日)


ちょっとドキリとする結果です。
特に、「5045Kの法則」の精度は高いと思っていましたが、最高気温は予測精度が低い
らしく、ブレが大きいようです。



さて、おまけの鹿児島の開花日です。

鹿児島の開花日は、最低気温が最も下がった日との関係性が強いことが分かっています。
計算は、正月を起点にした日数を用いて行います。

 [開花日] = [最も気温が下がった日] × 1.1118 + 51.08

この式を利用した鹿児島の開花日は、1日早まって、4月2日です。
(日平均気温では3月30日、最高気温では3月26日)



こんな事をしていると、今月25日に予定している確定報の興味も薄れてしまいそうです。
何としても、気温の補正精度を向上して、確定報の信頼性を向上させたいと思います。

2017年の東京の開花予想日の更新します。

サクラの予想開花日(東京)
2017年3月29日 または 3月30日

「5045Kの法則」を加えた4種類の法則を用いて、東京の開花予想日を計算しました。
2016年7月1日から1月26日の日平均気温と日最高気温を用いて計算しています。

修正版:  157 ⇒  168℃ の法則」   開花日=2017年3月29日
修正版:4730⇒5039Kの法則」  開花日=2017年3月30日
修正版:  300 ⇒  313℃ の法則」   開花日=2017年3月17日
(新):5045Kの法則」       開花日=2017年3月26日

こうやってみると、
-10℃を基準に最高気温で計算する「300℃の法則」は、誤差が大きいようです。


ところで、予定外ですが、鹿児島の今年の開花予想もします。

近年、鹿児島のサクラの開花は、かなり乱れています。
地球温暖化の影響からか、休眠打破が上手く機能しなくなり始めているようです。
このような状況にあるためか、
鹿児島の開花日は、最も最低気温が下がる時期からの日数に影響されるようです。
2011~2016年の開花実績では、相関係数が0.9を超えるほどです。
この法則を基にすると、今年の鹿児島の開花日は、4月3日になりそうです。
(日平均気温では3月31日、最高気温では3月27日となっています)
まだまだ、予測気温の誤差が大きいので、何とも言えないところですが・・・
最低気温と開花日の関係


実は、1月24日に今年のサクラ開花予想がウェザーマップから発表されています。
それによると、今年の東京の開花予想日は、3月26日なのだそうです。
これは、最高気温を基にした「5045Kの法則」による予想日と一致します。
もしかすると、「5045Kの法則」は上手い方法なのかもしれません。
ついでに言うと、鹿児島の開花予想は3月30日だそうです。


残るは、確定報を2月25日に発表するだけとなりました。
今年に予定していた開発項目も、気温の補正方法のみとなりました。
予定日までには完成させ、今年のサクラ開花予想を締め括れるように頑張っていきます。

最高気温を基にしたサクラの開花予想法として、300℃の法則があります。
誤差の起き方から見て、この300℃の法則は気温予測精度の向上が必要であることが、
前回の検証で分かってきています。
ですが、予測精度の向上が求められる時期は、開花の40~60日前頃です。
しかし、300℃の法則では、起点温度から開花日までが10日ほどしかありません。
そこで、絶対温度を用いた場合の法則を調べてみることにしました。
その結果が、「5045Kの法則」です。
これは、13.5℃を超えた日を起点に、絶対温度で累積温度が5045Kに達した日に
桜が開花するというものです。
「300℃の法則」より1週間くらい長く、起点温度から開花日までは18日程度です。

累積気温(最高気温+絶対温度)

整理してみましょう。

日平均気温を用いた「157℃の法則」と「4730Kの法則」があります。
最高気温を用いた「300℃の法則」と「5045Kの法則」もあります。
それぞれの法則の起点温度、開花までの積算気温、起点温度から開花までの概算日数を
まとめてみましょう。

              起点温度    積算気温     概算日数
 ・157℃の法則  :  9.8℃    157℃(※)     8日
 ・4730Kの法則 :  7.8℃   4730K     16日
 ・300℃の法則  : 13.2℃    300℃(※)    13日
 ・5045Kの法則 : 12.0℃   5045K     18日
                   (※セ氏気温に10℃を加えた温度を積算する)


前回の検証で、開花の40~60日前の気温予測の精度が必要だと分かっていますが、
5045Kの法則でも、開花の前の18日間しか気温が関係しません。
もしかすると、これらの法則の導き方自体が間違っているのかもしれません。
来年のサクラ開花予想では、気温の予測方法も更新することを考えています。
これに合わせて、サクラの開花法則の再探査をした方が良さそうです。

ただ、今年も開花時期が迫っているので、これらの法則で突き進むつもりです。

サクラ開花予想も、佳境に入ってきました。

私なりの予測方法について検証を行ってきましたが、現時点での精度は良くありません。
この原因が、気温の予測精度にあると考え、サクラ開花日の予測精度が高かった年と、
予測精度が低かった年との比較を行ってみました。

開花日の予測精度が高かったのは、1971年と2011年でした。
この2年は、ほぼ完璧に予測できています。
逆に、予測精度が低かったのが、1977年と2002年でした。
1977年は、実際の開花日より7日遅い予測となりました。
逆に、2002年は、実際の開花日より10日早く開花するとの予測になっていました。

そこで、この4年のデータを検証してみる事にしました。
検証では、開花日を起点に、実際の気温と予測気温との差分の積算を見る事にしました。
下のグラフが、日平均気温について、グラフ化したものです。

開花日からの積算平均気温(1971 1977 2002 2011)

グラフの右端が開花日です。
グラフの縦軸は、開花日までの実際の気温と予測値との差分を積算した値です。
このグラフから見ると、開花予想日の誤差が大きかった1977年と2002年において、
両年とも予測値との差が大きい時期は見当たりません。
どうやら、平均気温の予測精度の誤差は、サクラの開花予想に響いていないようです。

開花日からの積算最高気温(1971 1977 2002 2011)

こちらのグラフは、最高気温について調べたものです。
このグラフを見ると、開花日の40~60日前頃に、予測誤差が大きい年に共通の傾向が
見られます。
これだけでは不十分ですが、開花日の40~60日前頃からの予測気温の精度が重要である
可能性が考えられます。
この時期は、2月上旬頃に当たるので、それ以降の気温予測が重要であることになります。

そこで、次回は、2月上旬以降の気温予測の補正を検討したいと思います。

サクラの開花予想も、いよいよ正念場に入ってきました。
そこで、今後の予定を宣言しておく事にします。

まず、1月29日(日曜日)に速報を発表しようと考えています。
また、意外な予想も、併せて発表しようと思っています。(これはどうなるか不明)

2月25日(土曜日)に確定報を発表しようと考えています。

ただ、どちらもどうなるか、私にも分かりません。
まだまだ、やるべきことが残っており、それをクリアできない可能性もあります。
鋭意、頑張っていくつもりです。


さて、超々速報超速報では、「157℃の法則」等の補正値による開花予想を
発表していましたが、それぞれ起点気温の見直しと積算気温の見直しを、個別に
行っただけの開花予想でした。
今回、起点気温と積算気温の両方を補正した計算方法による開花予想を発表して
おくことにします。

157℃の法則(補正版) ・・・開花予想日 2017年3月30日

4730Kの法則(補正版)・・・開花予想日 2017年4月 1日

300℃の法則(補正版) ・・・開花予想日 2017年3月18日


似たような予想日になりました。
やはり、300℃の法則は、ブレが大きいようです。


サクラの開花時期を調べるために、「157℃の法則」等の法則を見つけたのに、
あっさりと起点温度や積算温度を修正している伊牟田です。
このやり方は、JESEAの地震予知と同じですね。
最初は、電子基準点の異常から5週間以内に地震が発生すると言っていたJESEAは、
5週間以内を3ヶ月以内、6ヶ月以内、8ヶ月以内とズルズルと伸ばしていき、今では
2年になろうとしています。
今の私のサクラ開花予想の状況は、これに似てしまっていますね。


と言うことで、原点に回帰して、各法則の起点温度の決め方を3次式の最小二乗法で
予測した数値ではなく、生データを用いる方法で算出してみる事にしました。
その結果・・・・・・・全然ダメでした。

起点温度を7日間平均気温で決めたのですが、一時的な高温傾向に敏感に反応してしまい、
大きく変動してしまったのです。
法則を用いた開花日と実際の開花日は、大きくブレてしまいました。
それぞれの標準偏差は、以下のようになりました。
 「157℃の法則」・・・・11.8日
 「4730Kの法則」・・・10.0日
 「300℃の法則」・・・・13.3日


こうしてみてみると、やはり気温の予測精度を上げるしかなさそうです。
次回から、予測精度を上げる取り組みについて、まとめていこうと考えています。

2017年の東京の開花予想日の更新します。

サクラの予想開花日(東京)
2017年3月30日 または 4月1日

2016年7月1日から12月28日までの日平均気温から、気温変化を予測しました。
これを基に「157⇒180℃の法則」を用いて、東京の開花予想日を計算しました。
計算の結果、2017年3月30日に開花するとの結果をえました。

修正版:4730⇒5390Kの法則」でも、開花日が2017年4月1日となりました。

修正版:300⇒313℃の法則」では、開花日は3月17日です。
(今回も、ブレが大きいようです)

この予測日は、超々速報とは違い、開始気温を見直しています。
このことが精度にどのように影響しているのかは、現時点ではまだわかりません。

この先も、更に速報を発表する予定です。
是非、速報値の変化をみていってください。

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