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Operational (現業気象データ)

現業客観解析データ情報

定義

世界各国の気象予報センターなどが, 日々の天気予報のために作成・使用している格子点気象データ. 一般的に,再解析に比べて新しいバージョンの数値予報モデルを用いる場合が多い.

最新の同化手法やモデルなどを利用するだけでなく, 同化する観測データの種類・量も多い... 事が期待されるのだが, 必ずしもそうではない. 観測データの配信遅延などが生じれば,予報モデルのデータ同化サイクルに データ入力が間に合わない事もある(だろう). 私はそういった「現場の人」じゃないので,実際の運用時に どのくらいの頻度でデータ入力の欠落が生じるのかは知らない.

再解析データとのもっとも大きな違いは, 使用している数値予報モデルがたびたびマイナーチェンジされている点. 使用目的が天気予報精度向上のためなのだから, より良いものに差し替えていくのは至極当然. しかし,モデルの内部処理変更に伴う計算結果の違いが存在するので, 長期気候変動の解析には不向き.

参考: 長期再解析データ (hysk)
参考: 将来予測データ (hysk)

現業データの例

  ECMWF forecasts

  • ECMWFは, ヨーロッパ全体の中期気象予報を目指して運営されている, 国際的気象予報機関.
  • ここでいう「中期 (medium range)」とは,10日程度以上の意
  • ECMWF による予報結果は Web で閲覧可能. ヨーロッパだけでなく, アジア・南北アメリカ・アフリカ・オーストラリアなど, (実生活の上では)ほぼ全世界の予報結果も閲覧可能

    http://www.ecmwf.int/en/forecasts/charts

  • 予報に使用した
    観測値 (地上・船舶,高層ゾンデ,ウインドプロファイラ,衛星リモセン観測など)の 地理的分布
    を,準リアルタイムで公開

    http://www.ecmwf.int/en/forecasts/charts/monitoring/dcover

    Checked 2016-01-23: このページは ECMWF トップページからだと,少々見つけにくい(以前よりマシ). トップページからのアクセス経路は以下の通り: "Forecasts" -> "Charts" を選択,ページ下部の項目名: Monitoring of the observing system 部分にある. 陸上の地上観測だけでなく,高層ゾンデ(Temp),航空機,海洋ブイや衛星データの coverage も選択可能(画像上部の "Obs" ボタンから).

    • 私が知る限り,他の気象予報機関では類似の情報は提供されていない. ECMWFが唯一と思われる
    • 数値天気予報に必要な入力データが非常に多岐にわたること. また,その地理的分布は, データ(というか観測手法)によって,空間的な密度および一様性が大きく異なる事, などが一目瞭然.
    • 一般受けしない情報だが, 気象研究者(& 予備軍たる学生に)は,
      非常に良質かつ重要
      なページ. 客観解析データを使う人・数値モデルを使う人は見ておくべき. というより,
      一度くらい見なさい! これは義務です(私見).
      日本の気象庁も提供してほしいものだ

  NCEP Global Tropospheric final analysis (NCEP FNL または NCEP GDAS1)

  • US NCEP/NOAA による数値予報データ
  • 水平格子間隔 = 1.0 x 1.0 degree (lat/lon), 鉛直26層 (1000 - 10 hPa) の気圧面データが入手可能 (ユーザ登録 & パスワード認証必要)
  • 水平格子間隔 = 0.25 x 0.25 degree (lat/lon)版,00Z 08Jul2015 から提供開始(checked 2015-11-05)
  • 1.0度間隔版の実質的な利用可能期間は,2000年1月以後 (1999-07-30T18:00+0000以後から存在するが, 1999年は時間的な欠落が非常に多い. Dec1999 も,18UTC 06 & 07; 06 & 18UTC 08 Dec の4個が欠落. 冬季(DJF)の解析に使えないのが残念...
  • 詳細は NCEP 現業NWP メモ参照
  • DOI: 10.5065/D6M043C6 (CISL RDA の ds083.2 へのリンクに相当.checked 2015-01-23)
  • データを使用した場合の引用スタイルの例がある.ディジタルデータの引用スタイルを知るのに役立つ.
  • FNL と GFS の違いは,同化するデータの量のみ.データ同化システムや予報モデルは同一である. GFS は実際の天気予報業務に使われているため,数値予報のデータ同化サイクルに入信が間に合わない観測データが存在する. FNL は,それら GFS の予報には間に合わなかった観測データも使った,hindcast の一種とも言える. FNL では,GFSと較べてデータ同化に使用する観測データが約10%増える (See Difference between FNL and GFS).

 NCEP Global Forecast System (GFS)

  • initialize 6-hourly, 0.25 degree interval (T1534 (0-240 hr fcst) & T574L64 (240-384 hr fcst); 15 levels are below 800 hPa & 24 levels are above 100 hPa), GRIB2 format
  • 詳細はNCEP GFS 本家のページを参照. 特にDocumentationは重要. 早崎による抜粋メモは,NCEP 現業NWP メモ参照.
  • NCEP GFS データの配布サイトなどの情報は, ここを参照
  • 利用可能な等圧面: 1000 (ip=1), 975, 950, 925, 900 (ip=5), 850, 800, 750, 700, 650 (ip=10), 600, 550, 500, 450, 400 (ip=15), 350, 300, 250, 200, 150 (ip=20), 100, 70, 50, 30, 20 (ip=26), 10 hPa
  • オゾン混合比が 400hPa 以上の上層,10hPaまでが利用可能.ただし,厳密なオゾン生成・消失を モデル内で計算しておらず,経験値(平年値)を与えているだけらしい (see "Chemistry" section in Model documentation page)

  JMA GPV

  • Japan Meteorological Agency Grid Point Value の略
  • 詳細は JMA GPV メモ 参照
  • 気象業務支援センターが販売. ただし,データが水平・鉛直方向ともに間引かれており, 現代の研究で使うにはあまりにも力不足. カネを払って買う気になれない
  • 気象研究コンソーシアム経由で利用申請すれば, モデル面データなどの利用が可能. 受信データは1日4回,約6GB/day になる (予報値も含むので,ちょいとファイルサイズでかい. 1年で約2TBになるので,自動受信するには保存場所の空き容量に注意)

 TIGGE

  • TIGGE: THORPEX Interactive Grand Global Ensemble の略
  • 世界中の天気予報に関わる機関が,それぞれの天気予報(数値予報の結果)を提供,全世界に公開(Oct2006以後). アンサンブル予報のそれぞれのメンバーの予報結果もあるため,データ量は莫大.
  • メインターゲットは,2週間先の high-impact weather 予報の精度向上.
  • See TIGGE Home

 Sub-seasonal to Seasonal Prediction Project (S2S)

  • S2S Project: Sub-seasonal to Seasonal Prediction Project
  • 季節予報アンサンブルメンバーのデータ集積. TIGGE が2週間先までの中期予報の精度向上を目指していたのに対し,S2S は季節予報をターゲットとしている. 世界中の天気予報に関わる機関(10機関中7機関のデータ利用可能; checked 2015-11-05)が,それぞれの季節予報(数値予報の結果)を提供,全世界に公開. アンサンブル予報のそれぞれのメンバーの予報結果もあるため,データ量は莫大.
  • 季節予報なので,大気海洋相互作用が重要になる.従って,多くのモデルは大気海洋結合モデル(CGCM). ただし,気象庁はAGCM (TL319L60 (top=0.1hPa), 34-day fcst, 48-member ensemble) のようだ.
  • 2015年秋季気象学会@京都テルサ にて,中澤さんが紹介していた(講演番号B301)
  • 予報値を取得可能な参加モデルのリスト: BoM, CMA, ECMWF, HMCR, JMA, Meteo France, NCEP
    • BoM: Bureau of Meteorology, Australia; CMA (中国? カナダ気象局だと思いこんでた), HMCR (ロシア?), ... (under const.)
    • ISAC-CNR, KMA, UKMO はデータ待ちか? (checked 2015-11-05)
  • S2S の Data Portal は2ヶ所: ECMWF & CMA (カナダ気象局; 未整備? checked 2015-11-05)
  • See S2S Project Home
  • See also S2S Meteo France Contribution (PDF)

各データセットのスペックと収録期間

私が知る範囲で,現業データのスペック(水平格子間隔,鉛直層数,時間間隔)や 関連する覚え書きを記す.

客観解析データ(現業)の水平格子間隔,鉛直層数,時間間隔とそのデータ期間.
dataset name period grid interval vertical levela temporal interval memo
NCEP FNL (GRIB-1) 00Z 01Jan2000 - 06Z 06Dec2007 1.0 degree 26-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
NCEP FNL (GRIB-2) 12Z 06Dec2007 - current 1.0 degree 26-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
NCEP GDAS/FNL (GRIB-2) 00Z 08Jul2015 - current 0.25 degree 26-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
NCEP GDAS1 00Z 01Dec2004 - current 1.0 degree 23-level (1000 - 20hPa) 3-hrly (forecast) Global, missing data exist in 2005
NCEP GFS ??? - current (GRIB2) 0.5 degree (T574L64) 26-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
NCEP GFS 15Jan2015 - current (GRIB2) 0.25 degree (T1534L64, top=0.3hPa) 26-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
JMA GPV GSM (GRIB-2) 00Z21Nov2007 - current 0.5 degree (sfc - 100 hPa)
1.0 degree (100 - 10 hPa)
17-level (1000 - 10hPa) 6-hrly Global
JMA GPV MSM (GRIB-2; p-level) 00Z01Mar2006 - current 0.125 x 0.1 degree 16-level (1000 - 100hPa) 3-hrly Japan area (120-150E, 22.4 - 47.6N)
JMA GPV MSM (GRIB-2; surface) 00Z01Mar2006 - current 0.0625 x 0.05 degree surface or column data only 1-hrly (forecast) Japan area (120-150E, 22.4 - 47.6N)
  • 上記期間は,早崎が所有するデータ保管の期間(NCEP GFSを除く). 配信元が提供する全期間とは必ずしも一致しないので注意 (例: NCEP FNL は18Z 30Jul1999 より存在するが,1999年はデータ欠落が多く, 時間的に連続する解析に不向き.2000年以後は欠落ナシ)
  • GRIB-2 データの取扱い・読み出し方法は, GRIB-2 ファイルの dumpを参照

更新履歴

Date Changes
2016-01-23 ECMWF の観測データ閲覧アドレスのリンク切れを修正. これは気象予報への観測データの重要性を知るための極めて重要な情報の一つ. リンク切れを放置するわけにはいかない.
数値モデルを取り扱う学生には,必ず見せてあげてください > 大学の先生やってる方々
2015-11-05 S2S 情報を追加.秋の気象学会@京都で聞いたネタ by 中澤さん
2011-06-24 早崎web@富山大の最終更新日.この頃は,ECMWF, NCEP FNL, JMA GPV しか記述してない.
2009-XX-XX 初版作成日は不明.おそらく,千葉大CEReS在職中に現在のページの原型が書かれたと思う. だとしたらこのくらいの時期.