Microsoft Word - JRA55_TL319_manual.docx

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らむかんけ
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1 JRA-55 TL319 オリジナル解像度データのダウンロードと解析方法 2015/7/19 筑波大学生命環境系釜江陽一 0. はじめに気象庁による長期再解析 JRA-55 のオリジナル解像度データ (TL319) を使用する際のメモです JRA-55 の概要データ取得方法マニュアルは下記 JRA-55 ウェブページ上で提供されています JRA-55 のデータを使用する際は Kobayashi et al. (2015) を引用して下さい JRA-55 : 気象庁 55 年長期再解析 Kobayashi, S., Y. Ota, Y. Harada, A. Ebita, M. Moriya, H. Onoda, K. Onogi, H. Kamahori, C. Kobayashi, H. Endo, K. Miyaoka, and K. Takahashi, 2015: The JRA-55 Reanalysis: General specifications and basic characteristics. J. Meteor. Soc. Japan, 93, Ebita, A., S. Kobayashi, Y. Ota, M. Moriya, R. Kumabe, K. Onogi, Y. Harada, S. Yasui, K. Miyaoka, K. Takahashi, H. Kamahori, C. Kobayashi, H. Endo, M. Soma, Y. Oikawa, and T. Ishimizu, 2011: The Japanese 55-year Reanalysis "JRA-55": an interim report. SOLA, 7, データの取得 JRA-55 ウェブページの JRA-55 データの利用方法を参照しデータを取得する 1ユーザ登録必要な情報を登録する 2~3 日程度でアカウントが交付される 2 メールで送られてきたユーザ名初期パスワードをもとににログインしパスワードを変更するパスワードの有効期限は 4 ヶ月であるためこまめに変更する 3FTP で気象庁データ提供システム (JDDS) にログインし対話式でダウンロードするあるいは以下のようなシェルスクリプトを用いてダウンロードするダウンロードは 1 日あたり 12 時間を限度に行い多重接続や長時間接続を控える 1

2 JRA-55 ではモデル格子データと 1.25 度緯度経度格子データの二種類が配布されている ( マニュアル参照 ) このうちモデル格子データについて解説するサンプルダウンロードスクリプト #!/bin/bash user=jraxxxxx pass=hogehoge option=" N passive ftp x nh cut dir=4" URL=ds.data.jma.go.jp/data20/JRA 55/Hist/Monthly prefix=anl_surf starty=1958 startm=1 endy=1958 endm=12 sleep=60 WGET=/usr/bin/wget ###################################################### # download ###################################################### year=${starty} mo=${startm} if [ ${mo} le 9 ] ;then month="0"${mo} else month=${mo} fi while [ ${year}${month} le ${endy}${endm} ] ;do echo "${WGET} ${option} ftp://${user}:${pass}@${url}/${prefix}/${prefix}.${year}${month}" ${WGET} ${option} ftp://${user}:${pass}@${url}/${prefix}/${prefix}.${year}${month} sleep ${sleep} if [ ${mo} eq 12 ] ;then mo=1 month="01" year=$((year+1)) else mo=$((mo+1)) if [ ${mo} le 9 ] ;then month="0"${mo} else month=${mo} fi fi done ${WGET} ${option} ftp://${user}:${pass}@${url}/${prefix}/${prefix}.monthly.ctl ${WGET} ${option} ftp://${user}:${pass}@${url}/${prefix}/${prefix}.monthly.idx exit 現時点では endm が 1 等の一桁の数値に対応していません必要に応じて修正して下さい上記とは別に ftp サーバの JRA-55/Const/ 2

3 に以下の TL319 に関する PDEF ファイルがあるのでダウンロードしておく TL319.ctl TL319.grib TL319.idx TL319.pdef TL319_pdef.ctl 2. モデル格子データモデル格子データマニュアルの表にあるようにモデル格子 (TL319) は緯度によって東西の格子数が変化する下記の図にあるように南北の緯度 41.3 度より赤道側では 640 点高緯度ほど格子数が減り極では 48 点となるモデル格子データに付属されている ctl ファイルは pdef ファイル TL319.pdef を参照するように設定されており ctl ファイルの pdef 文に書かれている pdef ファイルのパスを書き換えるか pdef ファイルを ctl ファイルと同じディレクトリに置くと GrADS で描画することが可能になる例. anl_surf ディレクトリの中に grib ファイル anl_surf 等とインデックスファイル anl_surf.monthly.idx ctl ファイル anl_surf.monthly.ctl pdef ファイル TL319.pdef がある状態で GrADS で open anl_surf.monthly.ctl d tmp2m と打つと全ての緯度で東西に 640 の格子が存在する格子系に内挿されたデータが描画されるただしこれは中高緯度では少ない東西格子数から内挿された値であるので取扱いには注意が必要であるどの程度格子が疎かを確認するため格子系を作図する 3

4 jrapdef.sh #!/bin/bash cat>hoge.gs<< 'open TL319_pdef.ctl' 'set x 1' 'set y 1 320' 'a=min(indices,x=1,x=640)' 'b=max(indices,x=1,x=640)' 'set gxout fwrite' 'set fwrite be jrapdef.bin' 'set x 1' 'set y 1' x=1 while(x<=640) 'd const(lev,0)' x=x+1 y=1 while(y<=319) 'set y 'y x=1 while(x<=640) 'set x 'x 'd b(x=1) a(x=1)+1' x=x+1 y=y+1 y=1 while(y<=320) 'set y 'y x=1 while(x<=640) 'set x 'x 'd b(x=1) a(x=1)+1' x=x+1 y=y+1 'disable fwrite' 'quit' grads blc hoge.gs rm f hoge.gs cat>jrapdef.ctl<< DSET ^jrapdef.bin OPTIONS big_endian undef 9.999E+20 title anl_surf * produced by grib2ctl v p41 xdef 640 linear ydef 320 levels ( 続く ) 4

5 ( 続き ) ZDEF 1 LEVELS TDEF 1 LINEAR 1JUN1958 1yr vars 2 T Surface Air Temperature at 2m K 1 resol 1 99 Surface Air Temperature at 2m K 1 ENDVARS cat>hoge.gs<< 'open jrapdef.ctl' 'set x 1 640' 'set y 1 320' 'set gxout fwrite' 'set fwrite be jrapdef_total.bin' 'set y 1' 'total=0' y=1 while(y<=320) 'set y 'y 'total=t2(z=1,t=1)+total' 'd total' y=y+1 'disable fwrite' 'quit' grads blc hoge.gs rm f hoge.gs ( 続く ) 5

6 ( 続き ) cat>jrapdef_total.ctl<< DSET ^jrapdef_total.bin OPTIONS big_endian undef 9.999E+20 title anl_surf * produced by grib2ctl v p41 xdef 640 linear ydef 320 levels ( 長いので省略 ) ZDEF 1 LEVELS TDEF 1 LINEAR 1JUN1958 1yr vars 1 T Surface Air Temperature at 2m K 1 ENDVARS cat>hoge.gs<< 'open jrapdef_total.ctl ' 'open TL319_pdef.ctl ' 'set x 1 640' 'set y 1 320' 'a=indices.2(z=1,t=1) t2' 'set gxout fwrite' 'set fwrite be resol.bin' 'd a' 'disable fwrite' 'quit' grads blc hoge.gs rm f hoge.gs cat>resol.ctl<< DSET ^resol.bin OPTIONS big_endian undef 9.999E+20 title anl_surf * produced by grib2ctl v p41 xdef 640 linear ydef 320 levels ( 長いので省略 ) ZDEF 1 LEVELS TDEF 1 LINEAR 1JUN1958 1yr vars 1 T Surface Air Temperature at 2m K 1 ENDVARS 6

7 resol_mod.sh #!/bin/bash cat>hoge.f90<< program main implicit none integer,parameter:: nx=640,ny=320 real:: var(nx,ny),var2(nx,ny) integer:: ix,iy real,parameter:: undef= 9.99e+08 open(10,file='resol.bin', & access='direct',form='unformatted',recl=4*nx*ny) open(20,file='resol_mod.bin', & access='direct',form='unformatted',recl=4*nx*ny) read(10,rec=1) ((var(ix,iy),ix=1,nx),iy=1,ny) do iy=1,ny do ix=1,nx var2(ix,iy)=var(ix,iy) int(var(ix,iy)/2)*2 enddo enddo write(20,rec=1) ((var2(ix,iy),ix=1,nx),iy=1,ny) end ifort assume byterecl convert big_endian hoge.f90./a.out rm f a.out hoge.f90 cat>resol_mod.ctl<< DSET ^resol_mod.bin OPTIONS big_endian undef 9.99e+08 title anl_surf * produced by grib2ctl v p41 xdef 640 linear ydef 320 levels ( 長いので省略 ) ZDEF 1 LEVELS TDEF 1 LINEAR 1JUN1958 1yr vars 1 t Surface Air Temperature at 2m K 1 ENDVARS 7

8 TL319_resolution.gs 'open resol_mod.ctl ' 'cc' 'set lon 0 360' 'set lat 90 90' 'set mproj scaled' 'set xlopts ' 'set ylopts ' 'set grads off' 'set frame off' 'set grid off' 'set annot 1 4' 'set map 1 1 3' 'set gxout grfill' 'set parea ' 'set clevs 0.5' 'set ccols 0 15' 'd t2' 'close 1' 'open jrapdef.ctl' 'set x 1' 'set lat 90 90' 'set frame on' 'set parea ' 'set xyrev on' 'set cmark 0' 'set ccolor 1' 'set cthick 5' 'set vrange 0 800' 'set xlint 200' 'd resol' pull hoge 'print TL319_resolution.eps' 'quit' TL319_resolution.eps 8

9 ( 解説 ) 特に美しいやり方ではありませんので参考程度にして下さい TL319_pdef.ctl に含まれている indices は TL319 格子系の (x,y)=(1,1) を 1 (x,y)=(2,1) を 2 とした格子番号を示しているここから一つ南の緯度までの格子数を差し引くと各緯度での経度方向の格子番号 X のデータを作成することができる jrapdef.sh:indices をもとに各緯度においてその格子は TL319 格子系の ix=x の位置にあることを示す変数 X のデータを作成する resol_mod.sh:tl319 格子に応じて 0, 1 が並んでいるデータ resol_mod.bin を作成する ( 剰余を求めて偶数奇数の振り分けをしているだけ ) TL319_resolution.gs:resol_mod.bin から灰色と白で格子を表す TL319_resolution.eps を作成するなお右側には各緯度の格子数を作図する参考 JRA-55 info (hysk) Overview of current atmospheric reanalyses 気象研究ノート 217 号気象学におけるデータ同化東北大学大学院理学研究科流体地球物理学講座 GrADS の Tips GrADS%2FGrADS%A4%CETips Use PDEF For Displaying Pre-Projected Data With GrADS 9

格子点データの解析 4 気象庁合成レーダーの解析気象庁合成レーダーは全国 20 か所に設置された気象レーダーによって観測されたエコー強度 ( レーダーで観測される換算降水強度 ) とエコー頂高度 ( レーダーで観測される降水エコーの高さ ) のデータですエコー強度は格子間隔が 1 km エコー頂

格子点データの解析 4 気象庁合成レーダーの解析気象庁合成レーダーは全国 20 か所に設置された気象レーダーによって観測されたエコー強度 ( レーダーで観測される換算降水強度 ) とエコー頂高度 ( レーダーで観測される降水エコーの高さ ) のデータですエコー強度は格子間隔が 1 km エコー頂格子点データの解析 4 気象庁合成レーダーの解析気象庁合成レーダーは全国 20 か所に設置された気象レーダーによって観測されたエコー強度 ( レーダーで観測される換算降水強度 ) とエコー頂高度 ( レーダーで観測される降水エコーの高さ ) のデータですエコー強度は格子間隔が 1 km エコー頂高度は 2.5 km でありどちらも 10 分おきにデータが得られますここでは GRIB2 形式で保存されているエコー強度データを用いて