月別平均気温と降水量

気象庁の過去の気象データ・ダウンロードから，ある年のある地域の月別平均気温・降水量をダウンロードしてみましょう。

• 「地点を選ぶ」で好きな地点を選びます。ここでは例として東京を選びます。
• 「項目を選ぶ」で，「データの種類」から「月別値」を選び，「気温」から「月平均気温」，「降水」から「降水量の月合計」を選びます。
• 「期間を選ぶ」で，「連続した期間で表示する」を選び，2017年1月から，2017年12月までを設定します。
• 「表示オプションを選ぶ」で，「利用上注意が必要なデータの扱い」は「値を表示（格納）しない」，「観測環境などの変化の前後で、値が不均質となったデータの扱い」は「観測環境などの変化前の値を表示（格納）しない」，「ダウンロードCSVファイルのデータ仕様」は「すべて数値で格納」，「日付の形式」は「年月日などに分けて格納」を選びます（「日付リテラルで格納」を選ぶと「2017/1」〜「2017/12」の形式になります）。

これで「CSVファイルをダウンロード」を選びます。次のようなdata.csvというファイルがダウンロードされます。文字コードはCP932（シフトJIS），行末はCRLF（Windowsの行末）になっているので，Excelでも開ますが，ここではテキストエディタで開いて中を見てみましょう：

ダウンロードした時刻：2018/04/08 20:59:25

,,東京,東京,東京
年,月,降水量の合計(mm),降水量の合計(mm),平均気温(℃)
,,,現象なし情報,
2017,1,26.0,0,5.8
2017,2,15.5,0,6.9
2017,3,85.5,0,8.5
2017,4,122.0,0,14.7
2017,5,49.0,0,20.0
2017,6,106.5,0,22.0
2017,7,81.0,0,27.3
2017,8,141.5,0,26.4
2017,9,209.5,0,22.8
2017,10,531.5,0,16.8
2017,11,47.0,0,11.9
2017,12,15.0,0,6.6

最初の5行を除いた部分がデータで，そのすぐ上（4行目）はデータの変数名としての意味を持っていません。したがって，これをRで読むときは，ヘッダなしの指定で，最初の5行は読み飛ばします：

x = read.csv("data.csv", header=FALSE, fileEncoding="CP932", skip=5)

確認します：

x
     V1 V2    V3 V4   V5
1  2017  1  26.0  0  5.8
2  2017  2  15.5  0  6.9
3  2017  3  85.5  0  8.5
4  2017  4 122.0  0 14.7
5  2017  5  49.0  0 20.0
6  2017  6 106.5  0 22.0
7  2017  7  81.0  0 27.3
8  2017  8 141.5  0 26.4
9  2017  9 209.5  0 22.8
10 2017 10 531.5  0 16.8
11 2017 11  47.0  0 11.9
12 2017 12  15.0  0  6.6

V2が月，V3が降水量（mm），V5が平均気温（℃）です。

棒グラフと折れ線グラフを使い分けるとすれば，比例尺度の降水量は棒グラフで，間隔尺度の気温は折れ線グラフで表すのが適当です。まずは降水量を棒グラフで表します：

barplot(x$V3, names.arg=x$V2)

これだけでもいいのですが，パラメータを多少いじってみます：

par(mgp=c(2,0.8,0))     # 軸マージン（デフォルト: c(3,1,0)）
par(las=1)              # 文字は回転しない
t = barplot(x$V3, names.arg=x$V2)  # 棒グラフを描き，各棒の中心x座標をtに代入
axis(1, labels="月", at=t[12], tick=FALSE, hadj=-1)  # 12番目の棒の隣に「月」と表示
axis(2, labels="mm", at=500, padj=-1)   # 500の上に「mm」と表示

気温を折れ線グラフでプロットします：

plot(x$V2, x$V5, pch=16, type="o", xlab="月", ylab="")
axis(2, labels="℃", at=25, padj=-1)   # 25の上に「℃」と表示

両方重ねてみましょう：

t = barplot(x$V3, names.arg=x$V2)
axis(2, labels="mm", at=500, padj=-1)
axis(1, labels="月", at=t[12], tick=FALSE, hadj=-1)
points(t, 18*x$V5, pch=16, type="o")
axis(4, at=18*c(5,10,15,20,25), labels=c(5,10,15,20,25))
axis(4, labels="℃", at=18*25, padj=-1)

これでいいのでしょうか。各月の降水量は，28日しかない2月と，31日ある月とでは，単純に月の降水量を比較するのは不公平です。1日あたりの降水量を使うべきでしょう。逆に，棒の幅は，各月の日数に比例した幅にするほうがいいでしょう：

d = c(31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31)  # 毎月の日数
t = barplot(x$V3/d, d, 0, names.arg=x$V2)
axis(2, labels="mm", at=15, padj=-1)
axis(1, labels="月", at=t[12], tick=FALSE, hadj=-1)
points(t, 0.6*x$V5, pch=16, type="o", lwd=2)
axis(4, at=0.6*c(5,10,15,20,25), labels=c(5,10,15,20,25))
axis(4, labels="℃", at=0.6*25, padj=-1)

世界の天候から海外の気温・降水量も調べることができます。