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タグ:累積気温

第14弾として予定していた内容は、計算式に間違いがあったため、
時間稼ぎのため、もう一段階、挟むことにします。


前回は、前々回からの継続として、
11月11日から2月26日までの気温を基にした気温変化予測を行いました。
このため、前々回の2次回帰式と前回の3次回帰式との差は小さく、
結果も大きな違いはありませんでした。

ですが、
11月11日からのデータを使用した目的は、
2次回帰式は変曲点が無いので、
気温の季節変化の変曲点があると推定される11月上旬を外すためでした。
一方、3次回帰式には、変曲点が一ヶ所あります。
そこで、変曲点を中心に、2月26日と対象になる7月下旬までデータを拡大して、
改めて気温変化を3次回帰式で推定し直してみました。


まずは、1988年の東京です。

1988年桜開花予想(東京)3


なかなかいい感じです。
グラフを延長し、サクラの開花日を予測してみると、3月26日になりました。
実際の開花日は4月2日でしたが、一歩近付いた感じです。


となると、札幌の1978年の出来が気になります。

1978年桜開花予想(札幌)3


こちらは今一歩です。
算出された開花日は、7月2日でした。

実際の開花日は5月10日でしたので、2ヶ月に迫る誤差ですが、
第12弾では12月14日となっていたことを考えると、格段の進歩だと、自画自賛しています。


ただ、自画自賛したところで、まだ大きな誤差があり、
実際のサクラ開花予想に利用できるレベルではありません。
どうしても、あの計算式を解くしかないようです。
なんとか、2月末日に間に合うように頑張っていこうと思っています。

予定より少し早いのですが、久しぶりに再開します。

もう前回を忘れてしまった方も多いと思いますが、私にとっては実に85日ぶりの再開ですので、
私の記憶を呼び戻す意味でも、簡単に振り返っておこうと思います。


気象予測の練習として、今年の東京のサクラ開花時期を2月末日に発表する事を目標に、
開花と気温の関係から見直してきました。
その結果、
「400℃の法則」も、「600℃の法則」も、サクラの開花を予測できない事を証明しました。
そして、新たに「4730Kの法則」と「157℃の法則」を見つけ出しました。
そこで、まずは「4730Kの法則」を基に、サクラ開花時期の予測に挑戦しました。
ですが、
肝心の7.8℃になる日を予測できない問題が発生しました。

それが前回の状況でした。



前回は、11月中旬以降の気温データを2次回帰して失敗したので、
今回は、3次回帰、4次回帰で試してみました。

その結果です。
まず、1988年の東京です。

1988年桜開花予想(東京)2


一目でわかりますが、3次回帰式では完全に失敗でした。
グラフにはありませんが、4次回帰式では、サクラの開花日の予測は、3月25日になりました。
(実際の開花日は4月2日でした)


次は、1978年の札幌です。

1978年桜開花予想(札幌)2


実は、
3次回帰式では3次の係数が極端に小さく、2次回帰式との差はほとんど出ませんでした。
そこで、4次回帰式で試してみましたが、
上のグラフを見て分かる通り、サクラ開花時期を予測できそうにありません。

先程の東京1988年の4次式では近い日付が出ていますが、
札幌の結果から、マグレだと考えるべきでしょう。


と言うことで、次回は面倒な式を解かなければならないことが決定しました。
頑張って、間隔を空けずに発表できるようにしますので、御期待ください。

昨日は、東京の過去の気温を用いて、
開花時期を推定するための7.8℃となる日付を推定してみました。
しかし、
その結果は、惨憺たるものでした。
気温変化の推定が、誤差という言葉では済まされない値が出てしまいました。
 
では、札幌ではどうなるのか?
実は、札幌で桜が開花する5月中旬頃は、変曲点を超えた頃になります。
なので、札幌は、東京以上にズレを生じやすいのです。
でも、
念のため、試してみました。

1978年桜開花予想(札幌)


予想した通り、札幌は東京よりもズレが大きく現れました。
上のグラフは、1978年春の計算結果です。
これから予想された1978年の札幌の桜開花は、12月14日でした。
笑うしかありません。
実際の開花は、5月10日でした。
 
 
さて、対策ですが、いくつかのアイデアがあります。
ですが、
その前に解決しなければならない問題があります。
私は、EXCELシートとマクロの組み合わせで計算しています。
61年分のデータを一気に処理するために、
上記の組み合わせを繰り返して計算しています。
この時、EXCELシートの計算がマクロの速さに追いつけないのです。
この問題も解決しないと、検証に時間が掛かりすぎて話になりません。
 
色々、障害だけはたくさんあります。
 

前回にも書いたように、
本来なら正弦曲線になる気温の変化を二次関数で回帰することを考えています。
しかし、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、
前回は、東京の日平均気温について
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。
 今回は、札幌の日平均気温で変曲点を探してみました。

札幌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10月28日でした。


札幌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5日でした。
札幌では、11月1日頃を中心に変曲点がありそうです。
 
 
東京と札幌の例を見ると、
変曲点を避けるには、11月上旬は回帰式のデータに含めない方が良さそうです。
桜の開花予想は、3月1日に発表したいので、
使用できる気象庁のデータは、2月26日(来年は27日)までとなります。
つまり、
前年の11月11日から当年の2月26日までの気象庁のデータを用い、
桜の開花時期の予測を行うことになります。
 
次回は、実際に過去のデータで検証してみることにします。

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。
 
次回は、札幌の気象データで調べてみることにします。

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