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Ambientにアナレンマを描くプログラムを修正

 2017年12月から Ambient にデーターを送ってアナレンマのグラフを描く試みを行っています。仕組みとしては、太陽電池パネルの電圧変化から日の出と日の入り時刻を推定し、ESP8266を使ってAmbientnにデーターを送るようになっています。

▼Ambientにアナレンマを描く試みのページ
アンビエントのページ
  実際のページはこちら→日の出・日の入り時刻でアナレンマを描く (チャネルID: 200)のページ

 アナレンマのグラフを全部描くには1年かかるのですが、今年の1月に最初のサイクルを無事終えることが出来、何とかアナレンマの図形のプロットが完成しました。この時点でいったん終了にしても良かったのですが、特に手間がかかる訳では無いのでそのままにしています。(上のリンク先の下の方に最新のグラフがあります)

 アナレンマのグラフのプロットは天候の具合でばらつきが出るので、出来るだけ長期間のプロットを行った方がグラフの品質が上がるはずです。ということで、どこかが壊れて継続不能になるまで運転を継続することにしました。

 ただここで気になるのは、アナレンマのデーターと同時にアップロードしている太陽電池パネルの電圧データーです。このデーターは1分間隔でアップロードしているので、1ケ月分でデーターサイズは約1Mバイトになります。

▼パネル電圧のログのページ
パネル電圧のグラフ
 実際のページは、ソーラーパネル電圧 (チャネルID: 202) 

 これがあると、発電状況をネット経由で監視できるので便利なのですが、最近はほとんど使っていません。ただ、ここを見ればシステムが正常動作しているかが判るので、そういう点ではまだ利用価値はあります。ただ、そういう使い方ならデーターの更新頻度をもっとを間引いても問題ありません。

 ということで、データーの更新間隔を1分から30分間隔に延長することにしました。

▼ESP8266のデーターのプログラム書き換え
ESP8266のプログラム書き換え
 ESP8266のプログラムを書き換えるのは1年半ぶりなので、いろいろと忘れていることが多くて一苦労しました。覚え書きとしてtoolのメニューの内容を記録しておきます。

▼ArduinoIDEのtoolメニュー
20180607ArduinoIdeSetting

▼書き込みに使ったUSBシリアルアダプタに相性問題があった模様
ESP8266プログラム書き換えのUSBアダプタ
 下側のFT232RLではプログラムの書き込みがうまくいきませんでした。そこで、上のPL2303HXの入っているアダプタを使いました。なおこのアダプタはWindows10のアップデートがかかる度にドライバが無効にされてしまうという、厄介なやつで、USB Code 10Fixというプログラムを使って復活させて使いました。

 新しいプログラムはこちら。_20180607_AnaLtest-IP28_final2.ino なお、プライベートな情報は削除しています。また、ネットの環境によってはこのままではうまく動かない可能性があります。

 これでパネル電圧のログが30分間隔になったので、Ambient に余計な負荷を掛けないで済みそうです。

 せっかくの機会なのでグラフを少し見て行きます。

▼現在のアナレンマ
アナレンマ
 現在八の字の上部を右向きに進行中です。

▼日の出、日の入り時刻
日の出日の入り時刻
 左が日の出、右が日の入り時刻のグラフです。グラフをよく見ると上昇と下降の傾きが違っていて、どちらのグラフも下降の方の傾きが急になっています。(こうなる理由は自分で調べて下さい)

 もうじき夏至を迎えますが、日の出時刻は夏至の10日くらい前が一番早くなります。左のグラフを見ると日の出時刻が急角度で極小値に近づいていることが良く判ります。

 右の日の入り時刻のグラフで、右下がりの赤矢印は 「秋の日は釣瓶落とし」 と言われる、日暮れの時刻がどんどん早くなる様子を表しています。そう言うのだったら、左側の日の出のグラフの急傾斜の部分(赤矢印)にも何か言ってやってもいいような気がします。例えば、「春の日はうなぎ登り」とか、、w

◆まとめ
 これでアナレンマのグラフをメンテナンスフリーで作図できるようになりました。いつまで続けることが出来るか判りませんが、できるだけ続くように頑張ってみたいと思います。

 アナレンマの作図に関してはアナレンマのカテゴリに関連記事をまとめています。興味にある方はご覧ください。

キラウエア火山の噴火(2018年)状況、6月1日時点

 ハワイ島のキラウエア火山の山麓で割れ目噴火が発生し、溶岩が流れて住宅地帯に大きな被害が出ています。これ、大事件なはずなのですが、日本ではあまり報道されていません。また、ニュースを見ていると、キラウエアの山頂の噴火(噴煙)と、今回の割れ目噴火が、同じ場所で起きていると思わせるような映像になっていて、状況が正しく伝えられていないような気がします。

 この噴火についてはUSGS(アメリカ地質調査所)から詳細な情報が発表されているので、ほぼリアルタイムで詳しい状況が把握できます。ということで、その情報をここに整理しておきたいと思います。

 ちなみに私、キラウエアの溶岩流には以前から興味があって、昔ハワイに行った時に溶岩が海に落ちる場所を遠くから見たことがあります。

▼2009年に見た溶岩が海に落ちる様子
2009年5月の溶岩
 これは溶岩流の東側の海岸から見たものです。この場所に行く途中で、現在溶岩が噴出しているレイラニ エステーツ(Leilani Estates)の横をハイウエイ130で通過しました。ということで、なんだか他人ごとではない気がしています。なお、溶岩流の位置はどんどん変わっています。

◆キラウエア火山(USGSの資料から転載)
キラウエア火山の位置
 まずは今回の噴火の発生位置を把握しておく必要があります。この図はハワイ島ですが、キラウエア火山はこの図で肌色に塗られた部分です。Summitと書かれた位置が山頂で、ここに大きなカルデラがあり、その中に溶岩湖があります。キアウエアの山頂から上がっている噴煙(噴火)は主にこの溶岩湖から出ています。

 一方で今回溶岩が流出しているのは、この図の黄色の枠の中央付近です。ハワイ島は大きな島で、その面積は四国くらいあるらしいのですが、キラウエア山頂と、今回溶岩が噴出している場所は、40kmくらい離れています。40kmというと、富士山頂から小田原あたりの距離に相当する訳で、それくらい離れた場所で起こっている現象を、あたかも同じ場所で起こっているように報道するのはちょっと無理があると思います。まあどちらも、キラウエア山というくくりでは同じ領域に入るので、間違ってはいませんが。

 なお、両者はイース トリフト ゾーン ( East Rift Zone ) という地質構造で繋がっているので、相互に無関係ではありません。でも、とりあえず今回の溶岩流の話をする場合は、キラウエアの山頂のことは考えないでも良いと思います。ただ、もしキラウエアのカルデラが吹っ飛ぶような大噴火が起きれば、周囲に大きな影響が及ぶので注意が必要なことは言うまでもありません。
 なお、イースト リフト ゾーン のリフト(Rift)は割れ目という意味で、持ち上げるという意味のリフト(Lift) ではありません。

 前置きが長くなりましたが、以下キラウエアに関する情報のページの話です。情報はUSGSのWebサイトからたどれば出てきますが、メニューをたどるのは面倒なので一番使い易いと思われるページを紹介します。

▼USGSのキラウエアの情報ページ
USGS HVO map
 これはUSGSのキラウエアの情報のマップのページで、溶岩流の最新情報が出てきます。(あくまでもこの記事の執筆時点の話です)
 最新情報を収集するには、このページを起点にすると探し易いです。

 このページの左の Current Alerts では最新情報がテキストベースで入手出来ます。これが公式発表ということになると思います。

 Photo Chronology には解説付きの写真や動画が、webcams にはウエブカメラの画像が出てきます。ウエブカメラ画像のうち、地熱発電所(パホア ジオサーマル ベンチャー)の画像からは、#8噴火口(以下F8と表現) を中心とした溶岩の噴出状況が見て取れます。

 これ以外に、youtube などで hawaii lave 等の単語で検索すればニュースなどの情報が出てきます。ただ、USGSの情報の焼き直しのものが多くて、情報の品質としては落ちると思います。

 情報の所在の話はこれくらいにして、今回の噴火の経緯をUSGSの Current Alerts のアーカイブから順に振り返ってみます。

・5月1日以前:特に異常無し。キラウエア山頂の溶岩湖の溶岩がカルデラ内に流出するかどうかが主な関心事。
・5月1日:イースト リフト ゾーンで地震が増加、地殻変動検出。
・5月2日:地震、地殻変動が継続。レイラニ エステーツで数センチの地割れ発見。住民が地鳴りを聞く。マグマがイースト リフト ゾーンに貫入したと考えられる。
・5月3日:10:30HSTにM6.9の地震発生。震源はプウオ山の南。18:30HST頃、レイラニ エステーツで小噴火発生(F1)。
・5月4日:噴火口が3つになる(F1, F2, F3)。プウオ山の溶岩湖から溶岩が無くなり、溶岩流61gへの溶岩の供給が止まる。マップ
・5月5日:レイラニエステーツの噴火口が増える。キラウエア山頂の溶岩湖の液面低下。
・5月6日:F8, F9 出現。 山頂溶岩湖の液面がカルデラ底から220m下まで下がる。
・5月7日:F10, F11。ハイウエイ130 にクラック発生
・5月8日:F13,14 出現。
・5月9日:F15 出現。溶岩湖の液面はマイナス295m マップ
・5月10日:小康状態
・5月12日:F16, F17 出現。
・5月15日:F20 出現。
・5月20日:F20 の溶岩が海へ流入。マップ
 以降省略・・・

 キラウエア山頂の溶岩湖の液面が地下水レベルより下がると、大爆発する可能性が高いらしいのですが、液面高さの情報が途中から出なくなっているので心配です。

▼5月31日HSTのマップ
最新マップ
 5月10日頃に小康状態になった時は、そのまま活動は終息するのかと思ったのですが、その後えらいことになりました。地球観測衛星「だいち2号」の合成開口レーダー(SAR)観察で変形が大きかった部分で大規模噴火が続いている感じです。NASAも同じようなデーターを取得しているはずです。

 現時点ではF8から溶岩流出が続いており、右上の Kapoho の町まで溶岩が到達するかどうかが、一番心配な点だと思います。

 地熱発電所(PGV パホア ジオサーマル ベンチャー)は周囲を溶岩に囲まれた状態になっています。ただ、PGVに設置されているウエブカメラはまだ生きているので、最小限の電力の供給は続いているようです。また、熱水組み上げウエル(井戸)などの中枢部分は被害を免れている感じです。

▼PGVのウエブカメラの現在の画像 (2018/5/31  HST)
PGcam 2018 19:10
 中央の火柱がF8から噴出している溶岩とガスで、溶岩流はカメラの右横を通ってずっと後ろへ流れ、3kmくらい先まで進んでいるはずです。

◆まとめ
 火山の噴火の状況を、こんなふうにほぼリアルタイムで詳しく観察出来る機会はそうそうないでしょうから、地学好きな人間としてはまたと無い機会です。ただ、多くの方が家を失っている中で、こういう記事を書くのは大変申し訳ない気持ちです。

 この資料の最初の方のマップを見れば判りますが、噴火の影響があるのは、ハワイ島の東部の一部地域です。ハワイ島の観光観光地の多くは西海岸にあるので、普通に観光するのに大きな問題は無いと思います。とは言ってもキラウエアの山頂付近は現在は立ち入り禁止になっているはずです。 

 ともかく、まだまだ状況は変化するでしょうから、機会を見て続報の記事を書きたいと思います。

 USGSのサイトの写真は、利用条件を満たした状態で使用しているつもりですが、不備があれば修正します。

水草水槽の状況

 電子工作のネタが無いので、Arduinoで照明のコントロールをやっている、水草水槽の現在の様子を紹介します。

▼水草水槽
水草水槽

 前回記事を書いた時は、水槽を大きくして照明を3灯に増やしました。その時点でエビが10頭入っていたのですが、そのうち4頭が抱卵、産卵して小エビがいっぱい生まれました。

 親エビだけで多すぎなのに、小エビまで生まれたので明らかに過密状態になっていたのですが、最近個体数が減ってきました。たぶん食料不足で淘汰されたのだと思います。なお、水質の悪化が怖いので、エサはほとんど与えていません。それと、過密状態の時は、水の透明度が少し悪かったのですが、今は綺麗な透明に戻っています。

 去年のMakeの会場で見た閉鎖ビオトープがきっかけで始めた水草水槽ですが、実際にやってみると面白いです。水槽内の環境を保つために重要な役割を果たしているのは、照明だと思います。でも、必要以上に照明を当てると藻が発生するし、一方で照明が少ない、植物の生育が悪くなりました。エビの飼育数、植物の量、水温などに対応した最適な照明量があるようです。まだ完全に把握できているとは言えないのですが、何とか大きく破綻させることなく、運転出来ているようです。

 照明時間の調整は日の出、日の入り時刻にオフセットを与える方式でやっています。藻の発生が多かった頃は、照明時間を2時間くらい短縮していたのですが、現在はオフセット量はゼロで運転しています。まあエビの飼育数が違うので、単純な比較は出来ません。ちなみに、以前の記事に書きましたが、沖ノ鳥島の太陽時を標準にしています。

▼照度測定
照度測定

 照明を3灯化して3ケ月くらい経ったので、念のために照度を測定してみました。10cm直下の照度は16784ルクスあったので、LEDはまだ劣化していないようです。放熱にかなり気を使って作ったので、これくらいの期間で劣化してもらっては困るのですが、今後時々チェックしてみたいと思います。
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