卒论発表248MB-东京海洋大学.ppt

東京商船大学における地上気象データの解析 交通電子機械工学課程 橋本　健 川上　宇男 発表内容 目的 観測システム データ解析（気圧、気温　　相対湿度、風向?風速） まとめ 相対湿度と混合比の定義 相対湿度は、水蒸気圧とそのときの気温における飽和水蒸気圧との比を百分率で表したものである。 混合比は空気内の乾燥空気の質量に対する水蒸気の質量の比である。 風向?風速のまとめ １２月と１月の気温が低く，降雨も少なく，地上の水分の蒸発により気流の変化が少ない 。 3月～5月は春の季節風による強い風が吹く。 7月～8月は，陸と海の温差による海陸風と台風の影響で強い風が吹く。 9月～10月は台風によって強い風が吹く。 冬(11月～2月)の風向は北、北北東に集中する。 春(3月～4月)の風向は北、北北東から南西、南南西に移り変る。 夏(5月～8月) の風向は南西、南南西に集中する。 秋（9月～10月）の風向は南西、南南西から北、北北東に移り変る。 まとめ １９９７年４月～２００２年１１月までの５分毎に記録した気象データ（気圧、気温、相対湿度、風向風速）について月毎に平均値、最大値、最小値などの統計的な解析を行った。 気圧のスペクトル解析から半日、１日周期の大気潮汐による振動が見られた。低気圧による周期的な気圧の変動が見られた。低気圧の周期は季節に依存している。月平均気圧は夏季に下がり、冬季に上昇している。 気温からは、明らかな温暖化現象は見られなかった。 相対湿度と混合比からは、１年を周期とする変動が見られ特に混合比から水蒸気量の変化が明らかになった。 季節による風向の移り変わりがよく分かった。 各方位の平均風速を表す 各方位の大気輸送量に比例する * １．目的 　東京商船大学近辺の気象は、地域的な気候に加え海陸風、都市化によるヒートアイランドなど局地的な気候影響も考えられる。　　　　　　　　　　　　本研究では多年にわたる地上気象データの統計的な解析をすることにより、客観的に季節変化、経年変動を考察した。 ２．観測システム構成図について 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 第３実験棟７階及び屋上に設置（海抜約３５ｍに位置） 温湿度計 気圧計 高分子薄膜の　容量変化を利用 シリコン静電容量絶対センサ（シリコン単結晶）の弾性特性を用いている ３．気圧のデータ解析 １ヶ月分をまとめた気圧のデータ作成 各月の気圧の最大値、最小値、平均値、標準偏差を求め年ごとにグラフを作成 １ヶ月分をまとめた気圧データのスペクトル解析を実行 １ヶ月分をまとめたグラフの例　　　　　　　　　　　（２００１年９月） 台風の影響 低気圧の通過の影響 大気潮汐海陸風の影響 気圧最小値の月変化 最小気圧は　　　　２００２年１０月１日台風第２１号の　　９６２.７ｈＰａ　　 台風の影響により値が急激に低下 月 気圧（ｈＰａ） 気圧最大値の月変化 最大気圧は　　　　１９９８年２月１８日の１０３４．５ｈＰａ 月 気圧（ｈＰａ） 冬季に上昇し夏季に下降している 月平均気圧の年変化 全ての平均の値１０１０．７ｈＰａ　 　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　 　　 　　　　　 　　　　　 月 気圧（ｈＰａ） 最大値と似た変化をしている 月平均気圧の経時変化 誤差棒は標準偏差 月 気圧（ｈＰａ） スペクトル解析図について 　スペクトルとは時間変動する現象を様々な周期の正弦関数の和であると仮定し?時間変動の周期性のような特徴を理解するのに便利である。このような時系列解析手法がスペクトル解析である。時列をスペクトル解析すると?各正弦関数の振幅(の2乗?すなわちエネルギー密度)を周波数別に表すことができる? 気圧のデータに対しスペクトル解析を実行 　　　（２０００年１月） 気圧のグラフとスペクトル解析の比較　　 ３日強の低気圧の通過周期 ３日強の低気圧の通過周期 大気潮汐の影響 海陸風、大気潮汐の影響 大気潮汐による半日周期振動の影響 　　　　　　　　（２０００年８月） 気圧のグラフとスペクトル解析の比較 高気圧に覆われていて　　　　低気圧の周期が現れてない 大気潮汐の影響 海陸風、大気潮汐の影響 大気潮汐による半日周期振動が分かりやすい １２時間周期のパワースペクトル値の月変化 平均気圧と似た変化をしている ２４時間周期のパワースペクトル値の月変化 ３月は多少突出しているが変動は小さい 気圧の考察 商船大学での気圧は１日周期では海陸風、大気潮汐に影響を受けているが、海陸風に対応した２４時間周期はあまり影響はないようだ。大気潮汐では８時間、１２