潮見表と実際の海面は、どれくらい違うのか

潮見表は毎回見ます。では、あの数字はどれくらい当たるのでしょうか。

気象庁は潮位の観測値と、潮位表の予測値との差を「潮位偏差」として公開しています。10年ぶんを数えました。

大洗で測ったわけではありません。気象庁が公開しているデータを取ってきて、自分で集計したものです。使ったデータと取得の方法は末尾に書きます。

大洗ではなく小名浜です

気象庁が自前で潮位を観測している地点に、大洗はありません。 潮位表に載っている地点と、実際に検潮所がある地点は別です。

いちばん近い検潮所は次の2つでした。

小名浜を使います。 大洗と同じく、湾の奥ではなく外洋に面した海岸です。

期間は1987年1月から1996年12月までの10年にしました。1997年4月以降は取得の仕組みが変わり、まとめて取れないためです。

87,636時間を数えました

10年は87,672時間です。欠測は36時間しかありませんでした。

そして、どれくらいの頻度でずれるか。

半分以上の時間で、5cm以上ずれています。 10cm以上ずれる時間も5回に1回あります。

この10年の小名浜の潮位は17cmから234cm、幅にして217cmでした。潮の動きそのものと比べれば、ずれは小さいほうです。 ただし20cm以上ずれる日が年に何日かあるのも事実です。

ずれは、ゆっくり動きます

もう1つ数えました。1時間で偏差がどれだけ動くかです。

偏差はほとんど動きません。 ずれた状態が何時間も続きます。

これは実用上、重要です。 現地に着いたときの水位が潮見表より10cm高ければ、その日はおおむね10cm高いままだということです。

ずれの6割は、気圧で説明できます

同じ期間の小名浜の海面気圧を取ってきて、日平均どうしで突き合わせました。

気圧の階級ごとに、その日の平均偏差を並べます。

気圧が下がると海面が上がり、気圧が上がると海面が下がります。 例外なく並びました。

回帰すると傾きは −0.744 cm / hPa、相関係数は −0.715。気圧だけで、偏差のばらつきの51%が説明できます。

理論値と合うかどうか

潮の満ち引きに、月と太陽以外の惑星は効いているのかで、気圧による海面の変化を計算しました。海水の密度と重力加速度から出した値です。

100 パスカル ÷ (1,025 kg/m³ × 9.807 m/s²) = 9.95 ミリメートル

1ヘクトパスカルで9.95ミリ、つまり0.995センチ。 これが理論値です。

実測は0.744センチでした。理論の75%です。

ただし、この比べ方には落とし穴がありました。

月ごとの平均を出すと、こうなります。

気圧は9ヘクトパスカルも違うのに、偏差の差は1.2センチしかありません。 理論どおりなら9センチ違うはずです。

潮位表は、季節の上下を先に織り込んでいます

理由が分かりました。観測潮位から偏差を引けば、潮位表の予測値そのものを復元できます。 月ごとの平均を出しました。

振れ幅は20.9センチありました。潮位表は、夏に高く春に低い海面を、はじめから見込んで作られています。

気象庁の潮位表の解説によれば、天文潮位は60分潮の調和定数で計算されています。その中に1年周期の成分が入っているということです。

つまり、こういうことでした。

気圧による海面の上下のうち、毎年決まった形で繰り返される部分は、すでに潮位表の側に取り込まれています。 その部分は偏差に残りません。ところが気圧のデータのほうは、季節の変動をそのまま持っています。

片方だけ季節を抜かれた状態で突き合わせていたので、傾きが小さく出ていました。

そこで、気圧と偏差の両方から月ごとの平均を引いて、日々のばらつきだけで回帰し直しました。

理論の90%まで上がりました。 そして説明できる割合も51%から61%に増えています。

海水の密度と重力加速度だけから出した値が、10年ぶんの実測の9割まで当たりました。

極端な日は、全部気圧で説明がつきます

偏差が大きかった日を並べます。

上位8日はすべて、日平均気圧が1001ヘクトパスカルを下回っていました。

逆に低いほうも同じです。

冬の高気圧の日です。

残りの4割のうち、風で説明できたのは1割弱でした

決定係数0.61ということは、ばらつきの39%は気圧以外の何かです。

いちばん疑わしいのは風です。岸に向かう風が続けば、水が寄せられて水位が上がります。 同じ期間の小名浜の風のデータを取って、気圧と季節を取り除いた残りと突き合わせました。

風向ごとに、残りの平均を出します。

北東寄りの風で水位が上がり、南西寄りの風で下がります。 差は3.6センチでした。

小名浜は東に海があります。北東の風は海から岸へ吹く向きです。 地形と合っています。

風速の2乗と風向で当てはめると、いちばん水位を上げる向きは45度、つまり北東の風と出ました。その向きの風が10 m/sで+4.5センチ、20 m/sで+18センチという大きさです。

ただし、説明できたのは残りの7.9%だけでした。

理由ははっきりしています。使ったのは1日1回の最大風速とその風向だけです。 実際の吹き寄せは、その向きの風が何時間続いたかで決まります。日に1回の値では、そこが落ちます。

残りの3割強は、依然として分けられていません。 海水温も海流も見ていません。

湾の中と外で、この「残り」がどう違うかは湾は気象の乱れも増幅するで扱っています。

潮位のデータは、そのままでは使えません

ここまでは「使える」側の話でした。使えない側の話も書いておきます。

1950年8月の東京では、31日のうち13日が消えました

気象庁は、紙の原簿に残っていた古い潮位記録をデジタル化し、品質管理をかけて「再解析値」を作っています。デジタル化しただけの「オリジナルデータ」も、並べて公開されています。

東京の1950年8月について、2つを突き合わせました。

13日ぶんが丸ごと落とされています。 8月1日、2日、そして9日から19日まで。8月3日も24時間ぶんが11時間に減りました。

残った日にも修正が入っていました。8月4日1時。オリジナルは102cm、再解析値は152cm。50cmの差です。

気象庁の説明によれば、当時の潮位はペンレコーダーで自記紙に記録され、それを人が読んで原簿に書き写していました。1と5を取り違えたように見えます。

銚子では、地震で年平均潮位が66ミリ上がりました

銚子漁港の年平均潮位を、1924年から2018年まで並べました。

2011年3月の地震をはさんで、66ミリ上がっています。

海面が上がったのではありません。地面が沈んだのです。

潮位計は地面に固定されています。地面が沈めば、同じ海面が「高くなった」と記録されます。気象庁もこう書いています。「ただし、地盤の変動による潮位シフトの補正は行っていません。」

長期の推移にも同じものが混ざっています。

60年で約19センチ上がっています。 ただしこの中に海面上昇と地盤の沈下がどれだけずつ入っているかは、このデータだけでは分けられません。

釣りに何が言えるか

潮見表の高さは、そこそこ当たります。 潮の動き幅が2メートル前後あるのに対し、ずれの標準偏差は7.7センチです。

言えることは3つです。

1つめ。低気圧が来ている日は、潮見表より水位が高い。 990ヘクトパスカル台の日は平均で15センチから20センチ高くなっています。遠浅の場所では、立てるはずの位置に立てないことがあります。

2つめ。冬の高気圧の日は、潮見表より低い。 1030ヘクトパスカルを超えた日は平均で15センチ低い。干潮が予想よりさらに下がります。

3つめ。ずれは1日を通してほぼ一定です。 1時間の変化は平均0.75センチ。着いたときに潮見表とずれていたら、その日はずっとそのぶんずれています。

天気予報の気圧を見ておけば、そのぶんは頭に入れられます。 1ヘクトパスカルで約1センチ、というのが目安です。

風も同じ向きに効きますが、こちらは目安を出せませんでした。 小名浜では北東の風で水位が上がる傾向が出ましたが、日ごとのデータでは残りの8%しか説明できていません。

そこから先は言えません。 水位が10センチ違うことと釣果が結びつくかどうかは、「良く釣れるルアー」の正体で計算したとおり、自分の釣行では確かめられません。

確かめられていないこと

大洗のデータではありません。 小名浜は北へ約100kmです。同じ外洋に面した海岸ですが、同じ値になる保証はありません。

1987年から1996年の10年です。 1997年4月以降のデータは取得の仕組みが違うため使っていません。この30年で変わっているかどうかは調べていません。

気圧は日平均で突き合わせました。 毎時の気圧は使っていません。取得の回数が30倍になるためです。 毎時で見れば、相関はもう少し変わる可能性があります。

毎時の風を見ていません。 使ったのは1日1回の最大風速とその風向だけです。吹き寄せは風が続いた時間で決まるので、毎時のデータにすれば説明力は上がるはずです。 これは推測で、確かめていません。

海水温と海流を見ていません。 気圧と風で説明できない部分の中身を、分けられていない理由がこれです。

潮位偏差の基準となる平均潮位は、気象庁の定義では「2年前までの5年間の平均値」です。 つまり偏差には、気圧と風のぶんだけでなく、海面の長期的な変化や基準面のずれも混ざります。 月ごとの平均を引いた回帰は、この影響を減らしていますが、消してはいません。

潮位表の予測値に入っている季節の成分が、何によるものかは分けていません。 60分潮のどれがどれだけ効いているかは調べていません。復元した予測値に20.9センチの季節変化があることを確かめただけです。

満潮の時刻がどれだけずれるかは調べていません。 満潮・干潮の実測時刻が入っているのは1997年4月以降の資料だけで、今回使った歴史的資料には含まれていません。

東京と銚子の話は、それぞれ1か月ぶんと年平均だけです。 品質管理でどれだけのデータが落とされているかを、全期間・全地点で数えたわけではありません。

続けて読むなら

• 潮の満ち引きに、月と太陽以外の惑星は効いているのか— この記事で検証した「気圧1ヘクトパスカルで海面1センチ」の理論値を計算しています
• 湾の形が潮差を決める— 潮位表に載っている潮差そのものが、なぜ場所で違うのか
• 湾は気象の乱れも増幅する— 同じ10年を東京(湾奥)でも測り、小名浜と並べています
• 干満差ランキング— 全国239地点の潮差。あちらは潮位表の値、この記事は観測値です
• 潮の高さを式で書く— 潮位表が予測している天文潮位の中身
• 潮見アプリ— 全国239地点の潮位と変化速度

使ったもの・参考文献

• 潮汐観測資料(気象庁)— 潮位の観測値。1997年4月以降はこちら
• 歴史的潮位資料(気象庁)— 観測開始から1997年3月までの毎時潮位と毎時潮位偏差。小名浜の10年ぶんはここから取りました
• 歴史的潮位資料 解説(気象庁)— 紙の原簿のデジタル化、品質管理と再解析の内容、地盤変動の補正を行っていないこと
• 歴史的潮位資料 テキストファイルフォーマット(気象庁)— 毎時潮位と毎時潮位偏差のファイルの形式
• 歴史的潮位資料＋近年の潮位資料(気象庁)— 銚子漁港の月・年平均潮位
• 過去の気象データ検索(気象庁)— 小名浜の日平均の海面気圧と、日ごとの最大風速とその風向
• 集計と回帰は私が書いたスクリプトによります。気圧による海面の変化の理論値は、海水の密度を1,025 kg/m³、重力加速度を9.807 m/s² として計算したもので、測定値ではありません