今回の主題も桜の開花予想ですが、
全く関係ないように見える円錐軌道について、簡単に書いておこうと思います。
 
円錐軌道とは、主星の周りを回る衛星軌道のことです。
なぜ円錐軌道と言うのでしょうか?
それは、衛星軌道は、円錐を輪切りにした際の断面形状と同じになるからです。
 
例を図示してみましょう。
 
イメージ 1
 
円錐を水平に輪切りにすれば、その断面は真円となります。これが円軌道です。
円錐を少し斜めに輪切りにすると、楕円軌道になります。
円錐を斜面と並行に切ると、放物線軌道になります。
絵にはありませんが、更に垂直に近い角度で円錐を切ると、双曲線軌道になります。
 
 
さて、なぜ桜の開花と全く関係のない円錐軌道を持ち出したかと言うと、
最小二乗法で近似する際の方程式に困ったからです。
 最小二乗法では、偏微分をする必要があります。
季節変化は、円のように毎年同じように変化します。
これを方程式で表すと、正弦曲線になるのですが、
その係数で偏微分を行っても、式が一つしかできないので、
複数の係数を解くための連立方程式を作ることができないのです。
(少なくとも、私の数学力では・・)
 
そこで、正弦曲線を他の式で置き換える事は出来ないかと考え、
円錐軌道の一つである放物線軌道に目を付けたのです。
放物線軌道は、二次式で表されます。
これが、私には都合が良いのです。
この先のステージでは、正弦曲線を置き換えた方程式は、
積分した上で一般解を求めることになりそうなので、
二次式なら、積分した三次式をカルダノの公式が使え、一般解を求められます。
(本当は、融通が利く数値解を求める方に傾きつつあるのですが・・)
 
 
このような、私の数学力の低さ故の問題もあり、
円錐軌道を引っ張り出してまで、
何とか簡単できないかと、思案しているところなのです。