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アメダスの なまえには、「はかる」では なく「あつめる」が 入って いるの?

アメダスの名前に入っているのは「観測」でなく「収集」── 人がいなくても全国の雨が10分ごとに集まる理由

アメダス(AMeDAS)の自動観測とデータ収集 ── ObservationでなくAcquisitionを選んだ理由と、転倒ます型雨量計・通風筒・電話回線

分野:技術

アメダスは、日本じゅうの 雨や 気温を、人が いなくても はかって います。ところが、なまえに 入って いる えいごは 「はかる」では なく、「あつめる」の ほうでした。

どうして「あつめる」が 大切だったのでしょう。雨を はかる きかいの しくみと、はかった かずが 10分ごとに 東京へ とどく ようすが わかります。

アメダスは、人がいなくても全国の雨や気温を自動で測る仕組みです。ところが、その英語名には、「観測」を表す Observation ではなく、「取得・収集」を表す Acquisition が使われています[3]。

測る仕組みではなく、集める仕組みを名前に入れたのはなぜでしょうか。雨量計と温度計が何を測っているか、そして測った数字が10分ごとに全国から気象庁へ集まる流れが分かります。

アメダスの正式名称 Automated Meteorological Data Acquisition System には、観測を意味する Observation ではなく、取得・収集を意味する Acquisition が使われている。気象庁の資料は、データ収集の自動化と迅速化こそが導入の大きな意味だった、と説明する[3]。

なぜ観測でなく収集だったのか。雨量計・温度計の構造と、データが電話回線を通ってアメダスセンターから気象庁へ届く経路、観測所網の広がりから、その理由が分かる。

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1. なまえに かくれた ことばは?

1. 名前の中に、「集める」という言葉がある

1. AMeDASの命名 ── ObservationでなくAcquisition

アメダスは、えいごで Automated Meteorological Data Acquisition System と いいます。ながい なまえです。

ここで 目を ひくのは、Acquisition という ことばです。「てに 入れる、あつめる」という いみです。「はかる」を いみする Observation では ありません。

気象庁きしょうちょうの しりょうは、「はかる ことを じどうに するのは もちろん、あつめる ことを じどうに して はやく する ことが、とても 大きかった」と 書いて います[3]。

ちなみに、「アメダス」と よめるように、Meteorological の 字を 2文字めまでにして、e を たしたそうです。「雨 出す」に 通じる ことも、えらばれた りゆうの 1つでした[3]。

では、むかしは、あつめる ことに、なにが たいへんだったのでしょう。

アメダスは、英語で Automated Meteorological Data Acquisition System と書きます。気象庁の資料は、観測を意味する Observation ではなく、Acquisition(取得・収集)を使った点に注目しています。観測の自動化もさることながら、データ収集の自動化と迅速化が、導入にあたって大きな意味をもっていたためです[3]。

略称のほうにも小さな工夫があります。案としては AMDAS もありましたが、Meteorological を2文字目までにして e を加え、AMeDAS としました。読みが「アメダス」になり、「雨出す」という語呂にも通じるので、正式な略称になったと説明されています[3]。語呂合わせだけが目的だったわけではなく、採用理由の1つです。

では、集めることの何がそんなに大変だったのでしょうか。アメダスが始まる前の観測を見てみます。

アメダスの正式名称は Automated Meteorological Data Acquisition System。気象庁の資料は、ここに観測(Observation)でなく取得・収集(Acquisition)が選ばれた点に着目し、観測そのものの自動化以上に、データ収集の自動化と迅速化が導入の大きな意味だったと説明する[3]。

略称も、当初の AMDAS 案から、Meteorological を2文字目までにして e を加えた AMeDAS に改められた。読みが「アメダス」となり、「雨出す」の語呂に通じることが採用の理由の1つとされる。語呂合わせが主目的だったとまでは、資料からは言えない[3]。

では、なぜ収集の自動化がそれほど重い課題だったのか。まず、アメダス以前の観測の流れを確認する。

2. 雨の ようすは、どうやって とどいた?

2. 昔は、人が読み取り、電報で送っていた

2. アメダス以前 ── 人の読み取りとモールス信号の電報

アメダスが できる まえは、人が 温度計を 見に いって、目もりを 読みました。

その かずを ならべて でんぽうに して、モールス信号しんごうで おくります。うけとった 人が もとの かずに もどして、地図に 書きこみました[3]。

これは 人手が かかります。ずっと つづけて はかる ことも むずかしく、はかる 場所を ふやす ことも かんたんでは ありませんでした。

そこへ、「せまい 場所に、とつぜん ものすごい 雨が ふる」ことが、こまりごとに なって きました。しゅうちゅうごううと よばれます。こういう 雨を つかまえるには、たくさんの 場所で、なんども はからなければ なりません[3]。

アメダス以前は、温度計などで測ったデータを人が読み取り、その数字を並べた電報をモールス信号にして電波で送っていました。受け取った側が数字に戻し、天気図に書き込みます[3]。この方法は人手がかかり、連続して観測することも、観測地点を増やすことも簡単ではありませんでした。

そこに、集中豪雨のような現象が問題として浮かびます。非常に強い雨が狭い範囲に集中し、短い時間で様子が変わります。捉えるには、多くの地点で、頻繁に観測する高密度・高頻度の観測が欠かせません[3]。

そこで考えられたのが、自動で観測し、全国に張りめぐらされた日本電信電話公社(現在のNTT)の電話回線でデータを短時間に集める仕組みでした[3]。まず、自動で雨を測る装置から見ていきます。

アメダス以前の観測は、人が温度計などの値を読み取り、数字を並べた電報をモールス信号で送信し、受信側が復元して天気図に記入する手順だった[3]。人手が必要で連続観測に向かず、観測点も増やしにくい。

この弱点が問題になったのは、集中豪雨のように強い雨が狭い範囲に集まり、短時間で変わる現象を捉える必要が出てきたためだ。そのため、高密度・高頻度の観測が不可欠になった[3]。

解決策として考案されたのが、自動観測と、全国に敷かれた日本電信電話公社(現NTT)の電話回線によるデータの短時間収集である[3]。人が読んで送る部分を機械に置き換える。その第一歩が、雨量の自動計測だった。

3. 雨は、どうやって かぞえるの?

3. シーソーが倒れた回数で、雨の量を知る

3. 転倒ます型雨量計 ── 0.5mmごとの転倒を数える

アメダスが 雨を はかる きかいには、シーソーのような 形の 「ます」が、2つ あります。

上から 雨が 入ると、ますに 水が たまります。雨が 0.5ミリの ぶんだけ たまると、シーソーが パタンと たおれて、水が すてられます。すると、もう 1つの ますが 上に きて、雨を うけます。

たおれた 回数を かぞえれば、どれだけ 雨が ふったか わかります。1時間に 10ミリの 雨なら、シーソーは 20回 たおれます[5]。

たとえば、じゅんばんに バケツに 水を ためて、いっぱいに なったら ひっくり返して 数える ことを、機械きかいが ひとりで つづけて いる ようなものです。ただし 本当は、バケツではなく、小さな シーソーです。

雪や あられの ときは、雨量計うりょうけいを 温めて とかす ほうほうも あります。とけた 水を 雨と おなじように はかるのです[5]。

雨は かぞえられました。では、気温は どうでしょう。

アメダスの雨量計の代表的な方式が、転倒ます型です。シーソーのような形の2つの「ます」があり、雨が0.5mm分たまると倒れて排水します。倒れると、もう一方のますが上に来て、次の雨を受けます。倒れた回数を数えれば、降水量が分かります。1時間に10mmの雨なら、左右のますが交互に20回倒れる計算です[5]。

たとえば、コップで少しずつ水をためて、いっぱいになるたびに数えて空にする作業を、機械が休まず続けているようなものです。ただし実際は、コップではなく、2つの小さなますが入れ替わるだけの単純な構造です。

雪やあられには、温水式と呼ばれる雨量計が使われる例があります。カバーの周りを不凍液の槽で覆い、雪などを溶かして水に換算して測ります[5]。これはアメダスの全地点に共通の方式とは限りません。方式の1つとして紹介します。

雨の量は、ますが倒れた回数から分かります。同じ発想で、気温はどう測るのでしょうか。

雨量計の一方式が転倒ます型だ。シーソー状の2つの「ます」に0.5mm相当の雨がたまると転倒して排水し、もう一方が受水位置に来る。転倒回数から降水量を求める。1時間に10mmの降水なら、左右が交互に20回転倒する計算になる[5]。

回数を数えるだけなので、電気信号にしやすい。人が目盛りを読む必要がなくなった点が、自動化に向いた理由だと考えられる(これは本稿の推論で、資料の記述ではない)。

雪やあられには、カバーの周りを不凍液の槽で覆い、溶かして水に換算する温水式雨量計がある[5]。これが全アメダス地点の方式かどうかは、今回確認した資料からは分からない。

降水量が数えられるなら、気温も機械で測れるはずだ。ただし温度計には、雨量計にない難しさがある。

4. 気温は、お日さまの下で はかっても いいの?

4. 日なたの温度計は、気温を測れていない

4. 通風筒 ── 日射と反射光を遮る構造

夏の 日なたに 温度計を おくと、お日さまに 温められて、空気より 高い 数字が でて しまいます。

そこで アメダスでは、温度計を 「つうふうとう」という 筒つつの 中に 入れます。二重の 筒つつに なって いて、間に 熱ねっを 通しにくい ものが 入って います。お日さまの 光や、地面から はね返る 光が、じかに 温度計に あたらない ように しているのです[6]。

温度計は、電気の 通りにくさが 温度で かわる ことを つかって、温度を 電気で 知ります[6]。

アメダスには、雨量計うりょうけいや 温度計の ほかに、日ざしを はかる きかい、風を はかる きかい、雪の ふかさを はかる きかいも あります[7]。

ぜんぶ 自分で はかって くれます。では、はかった かずは、どうやって 東京へ とどくのでしょう。

温度計を日なたに置くと、太陽の光で温められ、空気の温度より高い値が出てしまいます。そのためアメダスの温度計は、通風筒という筒の中に収められます。通風筒は二重の円筒で、その間に断熱材が入っており、日射や反射光が直接センサに当たらない構造です[6]。

電気式の温度計は、温度によって電気抵抗が変わることを利用して温度を求めます[6]。

東北の気象台の資料に出てくるアメダスの機器は、雨量計と通風筒に入った温度計のほか、日照計、風向風速計、積雪計です[7]。雨量だけでなく、これらを自動で測る観測所が、全国に置かれています。

測るところまでは、それぞれの場所で完結します。では、その数字はどうやって気象庁に集まるのでしょうか。

温度計を直射日光の下に置くと、日射による加熱で気温より高い値を示す。アメダスの温度計は通風筒に収められる。通風筒は二重の円筒で、その間に断熱材を入れ、日射や反射光がセンサに直接当たらない構造にしてある[6]。電気式温度計は、電気抵抗の変化から温度を求める[6]。

仙台管区気象台の資料の図は、アメダスの機器として、雨量計、通風筒(温度計)、日照計、風向風速計、積雪計を挙げる[7]。これらが自動で測ったデータは、それぞれの観測所から集められる。

ここまでが、観測(Observation)の自動化にあたる。次は、名前に選ばれた収集(Acquisition)の側を見る。

5. はかった かずは、どうやって とどく?

5. 電話回線で送り、確かめてから気象庁へ

5. データの流れ ── 観測所からアメダスセンター、気象庁へ

それぞれの 場所で はかった かずは、電話の 線を とおって、アメダスセンターに 送られます。そこで、かずが 正しいか どうかを たしかめて から、気象庁きしょうちょうへ とどきます[4]。

はじまった ころの アメダスセンターは、東京都の 千代田区に ありました。ここで、あつめる、たしかめる、くばる、までを まとめて やって いました[2]。

いまは、全国の 約やく1300か所の かずが、10分ごとに あつまります。気象庁きしょうちょうの ホームページで、だれでも 見る ことが できます[2]。

電話の 線を つかう ところは、はじまった ころの せつめいです。いまの つうしんの ほうほうは、この 記事では たしかめて いません。

観測所で測ったデータは、電話回線を経由してアメダスセンターに送られ、そこでデータの正確さが確認されたうえで、気象庁へ送られます[4]。運用開始当時のアメダスセンターは東京都千代田区にあり、収集から品質管理、配信までを一括して行っていました[2]。

ここが、名前に「収集」を入れた意味と重なります。人が数字を読んで電報に直す手順が消え、全国のデータが一か所へ、決まった間隔で自動的に届くようになったのです。

現在、アメダスの観測データは10分ごとに配信され、気象庁のホームページで誰でも見ることができます[2]。1日を10分ごとに分けると、144個の区切りになります。予報や警報の資料にもなります。

なお、電話回線という説明は、始まった当時の仕組みを伝える資料に基づいています。現在の通信方式は、今回の資料では確認できていません。

観測所で測定されたデータは、電話回線を経由してアメダスセンターに送信され、正確性が確認された後、気象庁へ送られる[4]。運用開始当時のセンターは東京都千代田区にあり、収集から品質管理、配信までを一括して担った[2]。

この一括処理こそが、Acquisition という語に込められた意味と読める。アメダス以前の、読み取り、電報化、復元、記入という人手の連鎖を、自動の1本の流れに置き換えたためだ。

データは10分ごとに配信され、気象庁のホームページで誰でも閲覧できる[2]。1日を10分ごとに分けると144区間になる(10分間隔から計算した値で、ホームページの更新回数を示すものではない)。なお、電話回線は運用開始当時の説明であり、現行の通信方式は今回の資料で確認できていない。

6. どれくらいの 場所で はかって いるの?

6. 923か所から始まり、約1300か所へ

6. 観測所網 ── 923か所から約1,300か所、そして温暖化の監視へ

1974年11月1日、アメダスが はじまりました。さいしょは、雨だけを はかる 923か所でした[1][2]。

そのあと、1976年に 気温と 風、お日さまが 出た 時間を、1979年に 雪を、2021年からは しつ度も はかるように なりました[2]。

いま、雨を はかる 場所は 約やく1300か所で、およそ 17キロずつ はなれて います。そのうち 約やく840か所では、風や 気温や しつ度も はかります。雪の おおい ところの 約やく330か所では、雪の ふかさも はかります[1]。数は、気象庁きしょうちょうの せつめいの ものです。

北は 北海道の わっかないから、南は おきなわの はてるまじまや、東京都の みなみとりしままで あります[3]。

この 中には、地球おんだんかを 見はる ための、41か所の とくべつな 場所も 入って います[2]。

1974年11月1日、アメダスの運用が始まりました[1]。最初は、全国923か所の雨量観測所でした[2]。

その後、1976年に気温・風向・風速・日照時間、1979年に積雪、2021年から湿度の観測が順次始まり、観測所も増えました[2]。

気象庁の解説によれば、現在、降水量を観測する観測所は全国に約1,300か所(約17km間隔)です。そのうち約840か所(約21km間隔)では、降水量に加えて風向・風速、気温、湿度も観測します。雪の多い地域の約330か所では、積雪の深さも観測します[1]。資料により観測所の数に差があるため、ここでは気象庁の解説の数字に統一しました。

北は北海道の稚内から、南は沖縄県の波照間島、東京都に属する小笠原の南鳥島まで、観測所は広がっています[3]。

こうして広がった観測網の中に、地球温暖化の監視に使う41か所の特別な観測所があります。周辺環境の影響をできるだけ抑えながら、環境の変化も詳しく記録しています[2]。

雨を数えることから始まった仕組みが、長い時間をかけて、気候の変化を見る目にもなっているのです。

運用は1974年11月1日に始まった[1]。当初は全国923か所の雨量観測所だった[2]。観測要素は順次広がり、1976年に気温・風向・風速・日照時間、1979年に積雪、2021年から湿度が加わった[2]。

気象庁の解説では、降水量の観測所が約1,300か所(約17km間隔)。うち約840か所(約21km間隔)が風向・風速・気温・湿度も観測し、雪の多い地域の約330か所が積雪の深さを観測する[1]。他の資料では観測所数の記述に差があるため、本稿は気象庁の解説の数字を採る。全項目の観測所は約840で、約1,300は降水量の数だ。

範囲は、北は稚内、南は波照間島、東京都に属する南鳥島に及ぶ[3]。

密度が上がった理由は、冒頭の集中豪雨への対応だと読める。そして、観測網の中には、地球温暖化の監視に使う41か所の特別な観測所がある。周辺環境の影響をできるだけ抑えながら、環境の変化を詳しく記録している[2]。

雨を捉えるために作られた収集の仕組みが、気候の長期変化を見る場にも使われている。資料は、この点を「重要な役割」と表現している。

7. 近くの アメダスを さがして みよう

7. 近くのアメダスの10分を、窓の外と比べる

7. 出口 ── 観測値と窓の外を比べる/原典に当たる

気象庁きしょうちょうの ホームページには、アメダスの 数字が のって います。おうちの 人と いっしょに、ちかくの 場所を さがして みましょう。

雨の 日に、10分ごとに かわる 雨の 量りょうを 見ます。そして 窓まどの そとの ようすと くらべます。雨が つよく なった ときに、数字も ふえて いるでしょうか。

雨の 日を まつのが むずかしければ、気温だけでも かまいません。朝と 昼と 夕方で、数字が どう かわるか 見て みましょう。

気象庁のホームページには、アメダスの観測データが公開されています。家の近くの観測所を探し、雨の日に、10分ごとの雨量の変化を見てみましょう。窓の外の雨の強さと比べて、強くなった時刻に数字も増えているでしょうか。

雨が降らないときは、気温の変化でも同じことができます。朝・昼・夕方で、数字がどのように動くか見てみてください。

雨量とレーダーを組み合わせると、1km四方の細かさで雨の分布を解析した「解析雨量」になる、という説明もあります[2]。地上で直接数える側と、空から捉える側は、補い合っている関係のようです。

気象庁のホームページで、近くの観測所の10分ごとの値を見て、窓の外の雨の強さと照らし合わせてみるとよい。降水量が増えた時刻と、体感が変わった時刻はそろうか。雨が降らない日なら、気温の日変化でも同じ確認ができる。

雨量と気象レーダーを組み合わせ、1km四方の細かさで分布を解析したものは「解析雨量」と呼ばれる[2]。地上の実測値を空の観測と重ねる考え方につながる。

原典に当たるなら、気象庁「アメダス」の解説[1]、福岡管区気象台「はれるんマガジン」の2019年2月号[3]と2024年12月号[2]は、名前の由来や観測所数の変遷を日本語で読める。仙台管区気象台の測器解説[5]は、転倒ますの図を見られる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:気象庁のアメダス解説、気象庁の子ども向けページ、福岡管区気象台の広報誌2号、仙台管区気象台の測器解説2点、気象庁の観測機器の解説を使いました。

  1. 気象庁「アメダス」の解説。 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/amedas/kaisetsu.html (運用開始日と、現在の観測所の数について)
  2. 福岡管区気象台「はれるんマガジン」2024年12月号。 https://www.data.jma.go.jp/fukuoka/chosa/files/harerun0116.pdf (開始時の観測所、観測の広がり、10分ごとの配信、温暖化の監視について)
  3. 福岡管区気象台「はれるんマガジン」2019年2月22日号。 https://www.data.jma.go.jp/fukuoka/chosa/files/harerun0065.pdf (名前の由来、アメダス以前の観測、開発の動機、観測所の範囲について)
  4. 気象庁 こども向けよくある質問。 https://www.jma.go.jp/jma/kids/kids/faq/b1_27.html (データがアメダスセンターを通って気象庁へ届く流れについて)
  5. 仙台管区気象台「測器の解説」。 https://www.data.jma.go.jp/sendai/knowledge/sokki/detail_sokki5.html (転倒ます型雨量計と温水式雨量計について)
  6. 気象庁 高層気象台「観測機器と保守点検」。 https://www.data.jma.go.jp/kousou/obs_second_div/surface/index.html (通風筒と電気式温度計について)
  7. 仙台管区気象台「アメダスとは」。 https://www.data.jma.go.jp/sendai/knowledge/kyouiku/sokki/kansoku/amds.pdf (アメダスで使う機器の種類について)

なおした ところ

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