気象庁のHPからデータを取得してみた

昨年から勉強を始めた Python です。やっと自分なりのコードを書くことができました。

コードは　気象庁のホームページ（HP）から札幌における10分ごとの気象データを取得するものです。

このデータをCSVファイルに保存して、積算温度計算に役立てようと思います。

 

Excel などの表計算では　50,000 を超えるデータを扱うのには少し無理がありそうなので、pandas（Python） コードを作成しました。

詳しい方は　もっとスッキリしたコードがあるかもしれませんが、初心者としてはこれが限界です。

 

CSVファイルを読み込んで、データを確認すると、欠測値が記号で入っている場合が多い。

 

CSV ファイルの修正をしないと積算温度計算ができない。

これから対策を考えます。

 

積算温度 新たな考え

少し　積算温度に関して疑問が出てきました。

定義には
『毎時0時に温度を測定し、その温度24回分測定値の和を24で除しての平均値を平均温度とする。
　積算温度は行動を起こした日（種を蒔いた　など）から平均温度から基準温度を引いた差を日々足してもとめる』
ということだったと思います。

しかし　基準温度が最高気温と最低気温の間にある場合　
この定義が当てはまらないと思います。

基準温度が平均値より低い場合は数値は０
となってしまいます。
でも　実際には気温が上がり、細胞分裂が行われ、その後気温が低くなり細胞活性が低下するのではないかと考えます。

従って基準温度に達していた時間を加味する方法を考えました。



定番といわれる　桜の開花　で試してみますが、果たしてどうでしょう？

必要温度日数 その２

先日考えた必要温度日数ですが

Ｔを必要温度（細胞が活動をし始める温度）とすると
計算式は下記のようにもとめます。

１．一日の最高気温がＴよりも低い場合は「０」
２．一日の最低気温がＴよりも高い場合は「１」
３．１、２以外の時計算式
　　　｛（最高気温）－Ｔ｝/ ｛（最高気温）－（最低気温）｝

３．の計算式は一日のうちで気温がＴ℃以上の割合です。

そこで過去の桜（ソメイヨシノ）の開花日と温度を照らし合わせてみました。
結果は・・・。
３年だけではよくわかりません。

もう少しデータを集めてみないと・・・。

必要温度日数

種植の時期になるといつも気になるのが、気温ですね。

そこで登場するのが積算温度という単語です。
積算温度とは単純に毎日の気温（平均気温を用いている場合が多い）を加算していった合計でもとめられます。
発芽に必要な気温が10℃であったとして、
10℃の環境で10日たった場合と　20度の環境で10日たった場合では発育にどのくらいの差が生じるか疑問です。

植物の生長には細胞分裂が必要でこの細胞分裂には時間がかかります。
従って必要とされる温度を単純に加算しただけでは、いけないのではないかと考えました。

そこで時間単位で計算してみることにしました。
最低気温が必要温度を超えている場合は1日。
最高気温が必要温度に満たない場合は0日。
上記以外は一日のなかで必要温度を超えた時間を　最低気温と最高気温の割合で算出して見ることにします。

積算温度と必要温度日数とでは差が出るのでしょうか？

これから計算してみることにします。

７月の気温

今年　札幌の気温ですが低い日が多かったですね。

７月の気温をまとめてみると・・・。
平均気温が　19.9 ℃で 20℃を下回ってしまいました。ちなみに去年が22.3℃、一昨年が21.0℃でした。単純計算でも低温が目立ちますね。

植物が育つためには積算温度が関与していますが、平均気温が１℃下がると１ヶ月で積算温度が30℃下がる事になります。これでは植物の生長が後れるわけですね。

気温の目安として用いられる言葉に
「夏日」（最高気温が25℃を越える日）
「真夏日」（最高気温が30℃を越える日）
「猛暑日」（最高気温が35℃を越える日）
がありますが・・・

今年は７月３１日までの夏日が１６日、真夏日は６月２５日の一日だけでした。
昨年は同日までの記録が夏日２８日、真夏日２日。一昨年は夏日２０日真夏日１日だったのですね。

今年は８月に入ってからやっと夏らしい気温になりました。１０日から１２日まで連続して真夏日

今年はあきらめていた夏の暑さ体感です。

でも、北海道はお盆が過ぎれば　秋風が吹くのが常です。今年の夏は短かったですね。

植物の生長速度

植物が生長する尺度として積算温度があります。これは
［積算温度］＝［温度］×［時間（日）］
で計算されます。
昨日は温度の方向から記事を書きましたが、今日は時間の観点から少し考えてみました。

植物が大きくなるためには細胞分裂が不可欠です。そのためには様々な化学物質が必要です。それをエネルギーにして細胞分裂が行われていくのですが、これにも時間がかかります。
手元にあった　『理科年表』（2001年）によると、細胞分裂の周期は
タマネギ根端細胞　　　　　　　　25時間
ムラサキツユクサ根端細胞　　17～22時間
ヒマワリ根端細胞　　　　　　　10.5時間
という事です。ヒマワリの根端細胞でも一日に２回しか細胞分裂しません。そこで植物の細胞直径を約３５μｍとし、分裂の周期を一日とすると根の長さは

１日後　　　７０μｍ＝0.07mm
２日後　　１４０μｍ＝0.14mm
３日後　　２８０μｍ＝0.28mm
４日後　　５６０μｍ＝0.56mm
５日後　１１２０μｍ＝1.12mm
６日後　２２４０μｍ＝2,24mm
７日後　４４８０μｍ＝4.48mm となります。

単純計算でこのくらいですから、やはり発芽までの時間は１週間程度かかると見た方が良いようですね。

後発隊の積算温度

土曜日にマリーゴールドの種蒔きしをしました。発芽までの積算温度を計算してみました。

日付　 最高気温　　 最低気温　　 平均気温　　 積算温度
6/14　　　17.1　　　　　　12.3　　　　　　14.7　　　　　　14.7
6/15　　　17.6　　　　　　10.5　　　　　　14.1　　　　　　28.8
6/16　　　17.3　　　　　　12.4　　　　　　14.9　　　　　　21.9
6/17　　　19.0　　　　　　13.1　　　　　　16.1　　　　　　59.7
6/18　　　21.9　　　　　　12.2　　　　　　17.1　　　　　　76.7

ということになりました。
今回は積算温度 76.7℃で発芽でした。

このデータから積算温度が 76.7℃で発芽するのが分かりましたが、積算温度が［温度］×［時間］という計算ですが、76.7℃で一日では発芽は不可能です。逆に 1℃で 80日育てても発芽は期待できません。そこで新たな必要最低温度、必要最高温度、必要時間が条件として必要になってくると思われます。

何となく今までの感覚からいうと、植物が育つには最低気温が10℃は必要ではないかと考えられます。
また、発芽＝細胞分裂の活発化　と考えるとある程度の時間が必要と考えます。
それが、どの温度か？どのくらいの時間か？はこれから数年かけてデータをとってまとめたいと思います。

やっぱり、生物は難しい。
地道にデータをとっていきます。

５月の積算温度

ぐっと気温が上がったと思ったら、かくんと気温が下がります。
農家のかたたちは遅霜の被害を心配するほどですね。
５月の初めに気温が上がって、ライラックの花が咲いてしまいましたが、その後　気温が上がらなかったため、花が散らずに今日まで持ってくれました。

植物や昆虫などの成長の目安に積算温度という考えがあります。［温度］×［日数］という数字で計算します。温度は単純に気温と考えても良いのですが、恒温条件であれば単純ですが、実際は平均気温を用いている事が多いようです。

ちなみに昨日（２９日）までで、今年５月の積算温度は 394.7 去年５月の積算温度は 371.7 で去年の方が低いようです。最低気温10℃以下の日数が、去年が１８日、今年が１８日と同じですが、最低気温が 5℃以下の日数が昨年はなかったのに今年は２日ありました。（５月１０・１１日）
この気温の低下が植物に影響しているのかもしれませんね。

積算温度が去年とほぼ同じだったことと最低気温10℃以下の日数が同じだったことが意外でした。今後違いを出すための新たな計算方法が必要となるのかもしれませんね。