海洋学でサイエンスを始めよう
單元大綱
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「サイエンスをする」というと、立派な施設で実験をしたり、スーパーコンピューターで複雑な計算をしたりすることを想像しませんか？ そのようなサイエンスもありますが、皆さんのお家でパソコンが１台あれば、本格的なサイエンスができることもあるのです。例えば、海洋学。世界中の海洋学者たちが、日々、海洋観測をして科学データを蓄積しています。個々の海洋学者は、自分の研究目的に沿ったデータ解析をして、そのデータと解析内容を論文にして公表しています。一旦公表されたデータは、誰でも再利用することができます。国の機関が税金を使って得た科学データも、一定期間を経たら、公表されます。現在、膨大な量の海洋データが公表されていますが、まだまだ解析の余地が残されているものばかりです。そのようなオープンデータを使えば、誰でも、本格的なサイエンスができるのです。誰でも、サイエンティストになれるのです。
実際、公開されている膨大な量の海洋データを解析する研究者は沢山います。「膨大なデータを扱う」というと、ビッグデータをAIに任せて解析とかを想像してしまいますよね。私、個人的には、膨大なデータから興味深い点を選び出して、手作業でグラフを作って、数値と睨めっこしつつ、見えない海の現象を想像して、その現象を論理的に説明できないか、頭をひねるのが好きです。本サイトでは、そのような、泥臭いような、ちょっと昔ながらのサイエンスに導くことを目指しています。
一般公開されている海洋データを、私が図にして、珍しい特徴を見出して、アレコレ考察した例をご覧ください（→ここをクリック）。たぶん、世界中のどの教科書にも載っていないことなので、サイエンスの入り口と言える内容だと思います。そのデータの解析を進めていたときは、ワクワクして楽しかったです。自らサイエンスを始めることが、どんなに楽しいのか、皆さんにも経験してもらいたいです。
本サイトは、「サイエンスを始めてみる」をお手伝いする目的で、北海道大学大学院水産科学研究院（担当：大木淳之、芳村毅）が開設しました（2023.10～）。
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課題研究では、初っ端のテーマ―探しが一番苦労すると思います。レポートを書くにしても、初めてだと、何から記せばよいか分からないでしょう。そんなときは、過去の研究やレポートを真似すればよいです。そんな人のために、「海洋のオープンデータでサイエンスを始めよう」の課題研究レポートのひな型（例）を作りました。これを原形として、一般の高校生が課題研究のレポートを仕上げることを目的としています。本ひな型と同じ年月のデータを、より深く解析するのでもよいし、別の年月のデータを同様に解析して、年ごとの違い、毎年の共通点を探すのもよいでしょう。大事なのは、ほんの小さな事柄でもよいので、執筆者（あなた）独自の発見やアイデアを盛り込むことです。その点が、あなたの研究論文の独創的な部分（オリジナリティ）になるので、そのことを論文で明確に主張してください。実際、サイエンスとはそんなものです。先人たちが積み上げてきた知識に、新たな要素を少しずつ加えてゆく作業ですから。希に、天才的なサイエンティストが、全く新たな考え方を発明することもあるでしょう。それだって、先人たちが積み上げた知識を土台としているはずです。
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一般公表されている海洋データを使って、研究に結び付くデータ整理と解析をやります。北海道から東北沖にかけて、水産庁の水研センターが観測モニタリングしている（A-Line）の実測データ、世界中の海洋データを集めて全世界中の海の平均像を描き出すデータセットのWorld Ocean Atlasなどがあります。これら以外にも、JAMSTECのデータダウンロードサイトもあります。まずは、身近で、連続的なデータが揃っている、A-Lineデータの整理と解析から取り組みましょう。
Ocean Data View（ODV）とは、海洋データを使って作図するのに特化したソフトウエアで、ドイツのアルフレッド・ウェゲナー研究所（AWI）が無償で提供しています。世界中の多くの海洋学者が利用しています。ODVを、コンピューターに長けていなくても、使えるようにします。(現在、コース整備中で、順次、増やしてゆきます）私自身、ODVを学びながら、本サイトを構築しています。ODVの達人では全くありません。海洋学の専門家から、アドバイスを頂けると幸いです。
世界中で観測された信頼ある実測データを集めて、全海洋（水平・鉛直）の気候値データ（World Ocean Atlas: WOA）が米国のNOAAより公開されています。海洋の気候値データとは、全海洋を格子状に区切って、実測データから格子点のデータを内部補完したものです。季節平均のデータセット、年平均のデータセットなどがあります。WOAのデータをOcean Data View（ODV）で簡単に解析できるように、それ専用のODVファイルが提供されています。これを使って研究解析をやってみましょう。データが多すぎて、何に焦点を当てればよいのか、迷ってしまいます。まずは、あるパラメタについて、シンプルに全海洋の水平分布を描いてみましょう。
→ WOCEデータをODVで作図するODVのフォーマットに揃えた海洋オープンデータが、ODVのサイトから提供されています。これらも覗いて見ましょう。
まずは、WOCEから。
こちらは、地図情報、マッピングソフトです。米国のハワイ大学が無償で提供しています。ODVより、細かい設定で作図ができますが、結構、難しいです。ちょっとしたプログラミングが好きなかたなら挑戦してください。（私が作ったGMTコースは、途中から更新していません。私も使い方を忘れてしまったので、GMTの質問は受け付けません）
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