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* 専攻演習(ゼミ) [#af46c217]
** 気象庁予報データ [#w398d185]
*** データの取得 [#l37191ba]
- [[京都大学生存圏研究所のデータアーカイブ>http://databas...
-- [[気象庁データ>http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch...
※ 予報モデルGPVのファイル名規則:[[気象業務支援センター/...
※ ここの気象庁予報データは、研究教育の目的のために利用で...
--- ファイル名の例
#style(class=table_left)
| ファイル名の末尾 | 意味 |h
|GSM_GPV_Rjp_L-pall_FD0000-0312_grib2.bin | 全球数値予報...
|MSM_GPV_Rjp_L-pall_FH00-15_grib2.bin | メソ数値予報モデ...
#clear
*** 扱い方 [#e62a6560]
- 準備
※ 個人的にはLinuxを使うが、授業なので、Windows を使うこ...
-- wgrib2~
気象庁予報データは、grib2 という形式のデータで提供されて...
--- ダウンロード~
[[https://www.ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/Windows...
このとき、セキュリティーの警告が出る。すべて、「保存」を...
-- Rstudio
--- ダウンロードとインストール~
[[【2021年11月版】WindowsにR・RStudioをインストールする>h...
RStudio だけでなく、R 自身もインストールすること。
--- ncdf4 ライブラリのインストール~
Rstudio を起動し、左下のコマンドプロンプトで
install.packages("ncdf4")
と入力する。
--- 作業ディレクトリの特定~
Rstudio を起動すると、初期設定として、「ドキュメント」フ...
Rstudio の右下の画面で、「New Folder」をクリックして、「w...
「New Folder」の右側に「More▼」があるので、これをクリック...
--- wgrib2 の移動~
ダウンロードした wgrib2.exe と dll ファイルを、上述の ド...
-- データの取得と変換~
京都大学生存圏研究所では、気象庁の予報データなどのファイ...
--- 気象庁の予報データ~
[[http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/jmadata/data/gp...
--- データ形式の変換~
いろいろと面倒なので、Rstudio を立ち上げた状態で実行する。
system("wgrib2 ダウンロードしたファイル.bin -netcdf 適当...
いかにもそれっぽい表示(日付とか、データの変数名とかの表...
// -- ncview~
// quick look に適したプログラム。[[http://meteora.ucsd.e...
- データの扱い~
R で具体的に処理を始める。
library(ncdf4)
nc <- nc_open("適当なファイル名.ncdf")
print(nc)
変数名(var) の一覧が表示されるので、その中から利用する変...
gph1000 <- ncvar_get(nc, "HGT_1000mb")
lon <- ncvar_get(nc, "longitude")
lat <- ncvar_get(nc, "latitude")
tim <- as.POSIXct(ncvar_get(nc, "time"),origin="1970-01-...
-- 入っている変数
--- MSM_GPV_Rjp_Lsurf
#style(class=table_left)
|変数名 | 意味 | 単位|h
|PRMSL_meansealevel| 海面気圧 | Pa|
|PRES_surface| 現地気圧 | Pa |
|UGRD_10maboveground| 10m での東西風| m/s |
|VGRD_10maboveground| 10m での南北風| m/s |
|TMP_1D5maboveground | 1.5m での気温 | K |
|RH_1D5maboveground | 1.5m での相対湿度 | % |
|LCDC_surface| 下層雲の被覆率 | %|
|MCDC_surface| 中層雲の被覆率 | %|
|HCDC_surface| 上層雲の被覆率 | %|
|TCDC_surface| 全雲量 | %|
|APCP_surface| 降水量 | kg/m^2 |
|DSWRF_surface| 下向き短波放射フラックス| W/m^2|
#clear
--- MSM_GPV_Rjp_L-pall
#style(class=table_left)
|変数名 | 意味 | 単位|h
|HGT_500mb | 500hPa ジオポテンシャル高度| m |
|UGRD_500mb | 500hPa 東向き風速 | m/s |
|VGRD_500mb | 500hPa 北向き風速 | m/s |
|TMP_500mb | 500hPa 気温 | K |
|VVEL_500mb | 500hPa 鉛直速度 | Pa/s |
|RH_500mb | 500hPa 相対湿度 | % |
#clear
~
気圧面~
// 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 850,...
1000, 975, 950, 925, 900, 850, 800, 700, 600, 500, 400, 3...
*** 作図例 [#a152da87]
- 水平面内の等値線図
filled.contour( lon, lat, gph1000[,,1] )
-- 海岸線の追加~
水平面内で図を描く場合には、地図を入れると見通しが良くな...
--- 準備~
次のコマンドを実行する。RStudio にパッケージがインストー...
install.packages("devtools")
次のコマンドを実行する。RStudio を起動するたびに1回行えば...
library(devtools)
source_url("https://www2.obirin.ac.jp/moriat/OpenData/ad...
--- 水平面内の図に地図を入れる例
filled.contour( lon, lat, gph1000[,,1], plot.axes={axis(...
- 特定の地点の値の時間変化~
経度lon は、0.125°ごと、緯度lat は 0.1° ごとに入っている...
plot( tim, gph1000[lon==140.125,lat==35.7,], type='b')
- 特定の経度の、緯度と時刻による値の変化
filled.contour( tim, lat, t(gph1000[lon==140.125,,]) )
*** データの加工 [#tfe53bc4]
- 多次元配列の扱い~
-- 連続したデータを配列にする
sampledata <- 1:30
dim(sampledata) <- c(5,3,2)
sampledata[,,1]
sampledata[,,2]
-- 多次元配列の組み換え(引数の場所の変更)
str(sampledata)
sampledata <- aperm(sampledata, c(1,3,2))
str(sampledata)
sampledata[,1,]
sampledata[,2,]
-- 多次元配列を単なる1次元の配列に戻す
c(sampledata)
- 温位のデータを作る
ncvar_gettheta <- function(nc){
levs <- c(1000, 975, 950, 925, 900, 850, 800, 700, 600...
lon <- ncvar_get(nc, "longitude")
lat <- ncvar_get(nc, "latitude")
tim <- as.POSIXct(ncvar_get(nc, "time"),origin="1970-0...
theta <- c()
validlevs <- c()
for( lev in levs ){
tmpdata <- c()
try( tmpdata <- c(tmpdata, ncvar_get(nc,paste("TMP_"...
if( length(tmpdata) != 0 ){
theta <- c( theta, c(tmpdata * (1000/lev)^(2/7)))
validlevs <- c( validlevs, lev)
}
}
dim(theta) <- c(length(lon), length(lat), length(tim),...
theta <- aperm(theta, c(1,2,4,3))
return( list(lon=lon, lat=lat, levs=validlevs, tim=tim...
}
次のようにしてこの関数を取り込める。
library(devtools)
source_url("https://www2.obirin.ac.jp/moriat/OpenData/nc...
緯度高度断面の等値線図を描く。返り値がリストなので、$ を...
result <- ncvar_gettheta(nc)
filled.contour( result$lat, -result$lev, result$theta[1,...
※ filled.contour では、x, y 座標の値は増えていく順(昇順...
** 関連文献 [#z6ead7ca]
- [[Subseasonal‐to‐Seasonal Forecast Skill in the Califor...
- [[gap wind について>https://www.metsoc.jp/tenki/pdf/200...
- [[ヤマセインデックスでみる北日本の気候の特徴>https://wi...
- [[安成通信 2019/07/15 二つの梅雨 −豪雨とヤマセ―>https:/...
- [[Evidence for SST-Forced Anomalous Winds Revealed from...
~
- 研究機関
-- [[仙台管区気象台におけるヤマセ研究の系譜>https://wind....
-- [[夏の異常気象>https://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/n...
- [[CiNii による検索>https://cir.nii.ac.jp/all?q=%E3%83%A...
|タイトル| [[CiNii>https://cir.nii.ac.jp/all?q=%E3%83%A4%...
|20kmメッシュ大規模アンサンブル実験を用いた北東日本におけ...
|オホーツク海高気圧卓越時の北日本太平洋側における2タイプ...
|温位座標解析による日本海で発生するバリアージェットの発生...
|全球気候モデルMIROC5によるヤマセ型気圧配置の再現性 | ...
|ヤマセ卓越時の北上盆地での南風の解析 | [[CiNii>https://...
|オホーツク海の霧と北海道のヤマセ | [[CiNii>https://...
|ヤマセの性質とオホーツク海高気圧との関係 | [[CiNii>...
|平成17年度共同利用研究集会要旨 冷夏猛暑に代表される夏季...
|ヤマセの性質とオホーツク海高気圧との関係 | [[CiNii>...
|1993年夏季のヤマセ気流の気団変質 | [[CiNii>https://...
|ヤマセに関連するオホーツク海高気圧の総観的特徴| [[CiNii>...
|オホーツク海高気圧と上空のブロッキングの時間発展 | ...
|北極海の海氷分布の変動とグローバルな天候の異変| [[CiNii>...
|1993年異常気象による冷害の調査研究 | [[CiNii>https://...
|ヤマセの発現機構と予測に関する研究 | [[CiNii>https://...
|中緯度の気象・気候に与える極気団の形成と活動に関する研究...
|A climatological study on the Okhotsk air mass during th...
|典型的なヤマセ時のオホーツク海気団の特性--1981年6月18〜2...
- Google Scholar による検索
-- [["Yamase Okhotsk high Coriolis">https://scholar.googl...
--- [[Internal Dynamics Related to the Appearance of the ...
--- [[Low-Level Easterly Winds Blowing through the Tsugar...
--- [[Low-Level Easterly Winds Blowing through the Tsugar...
--- [[Recent Studies of Local-scale Climate in Japan>http...
--- [[Dynamics of Interannual Variability in Summer Preci...
--- [[A tripolar pattern as an internal mode of the East ...
-- [["Yamase Okhotsk high Dynamics">https://scholar.googl...
--- [[Evolution and dynamics of summertime blocking over ...
--- [[Indices of Cool Summer Climate in Northern Japan: Y...
--- [[Airmass transformation of the Yamase air-flow in th...
** 連成振動 [#v244da62]
#divregion()
[[Google Colaboratory>https://colab.research.google.com/d...
(https://colab.research.google.com/drive/1mz7_XzDVadqZrEg...
+ 一般の場合~
&ref(00anim.png);
+ 固有振動の場合(周期が長い方) ~
&ref(01anim.png);
+ 固有振動の場合(周期が短い方) ~
&ref(02anim.png);
~
#enddivregion
** 群速度 [#ta8c521a]
#divregion()
#iframe(https://www.geogebra.org/calculator/fngegjkv?embe...
波数と振動数が、それぞれ、 $ \pm {\Delta k \over 2}, \pm ...
$ A \sin( (k + \Delta k/2) x - (\omega + \Delta \omega /2...
$ A \sin( (k - \Delta k/2) x - (\omega - \Delta \omega /2...
これらの波を足し合わせると、三角関数についての公式から、...
$ A \sin( (k + \Delta k/2) x - (\omega + \Delta \omega /2...
$ =2 A \sin( kx - \omega t ) \cos( \Delta k x - \Delta \o...
$ \cos $ で表される部分が、振幅の変調をあたえるようになっ...
#enddivregion
** 過去の専攻演習(ゼミ)のページ [#vb16f810]
-- [[2015年度>../Seminar2015]]
-- [[2014年度>../Seminar2014]]
-- [[2013年度>../Seminar2013]]
-- [[2012年度>../Seminar2012]]
-- [[2009年度>../Seminar2009]]
終了行:
#topicpath
* 専攻演習(ゼミ) [#af46c217]
** 気象庁予報データ [#w398d185]
*** データの取得 [#l37191ba]
- [[京都大学生存圏研究所のデータアーカイブ>http://databas...
-- [[気象庁データ>http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch...
※ 予報モデルGPVのファイル名規則:[[気象業務支援センター/...
※ ここの気象庁予報データは、研究教育の目的のために利用で...
--- ファイル名の例
#style(class=table_left)
| ファイル名の末尾 | 意味 |h
|GSM_GPV_Rjp_L-pall_FD0000-0312_grib2.bin | 全球数値予報...
|MSM_GPV_Rjp_L-pall_FH00-15_grib2.bin | メソ数値予報モデ...
#clear
*** 扱い方 [#e62a6560]
- 準備
※ 個人的にはLinuxを使うが、授業なので、Windows を使うこ...
-- wgrib2~
気象庁予報データは、grib2 という形式のデータで提供されて...
--- ダウンロード~
[[https://www.ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/Windows...
このとき、セキュリティーの警告が出る。すべて、「保存」を...
-- Rstudio
--- ダウンロードとインストール~
[[【2021年11月版】WindowsにR・RStudioをインストールする>h...
RStudio だけでなく、R 自身もインストールすること。
--- ncdf4 ライブラリのインストール~
Rstudio を起動し、左下のコマンドプロンプトで
install.packages("ncdf4")
と入力する。
--- 作業ディレクトリの特定~
Rstudio を起動すると、初期設定として、「ドキュメント」フ...
Rstudio の右下の画面で、「New Folder」をクリックして、「w...
「New Folder」の右側に「More▼」があるので、これをクリック...
--- wgrib2 の移動~
ダウンロードした wgrib2.exe と dll ファイルを、上述の ド...
-- データの取得と変換~
京都大学生存圏研究所では、気象庁の予報データなどのファイ...
--- 気象庁の予報データ~
[[http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/jmadata/data/gp...
--- データ形式の変換~
いろいろと面倒なので、Rstudio を立ち上げた状態で実行する。
system("wgrib2 ダウンロードしたファイル.bin -netcdf 適当...
いかにもそれっぽい表示(日付とか、データの変数名とかの表...
// -- ncview~
// quick look に適したプログラム。[[http://meteora.ucsd.e...
- データの扱い~
R で具体的に処理を始める。
library(ncdf4)
nc <- nc_open("適当なファイル名.ncdf")
print(nc)
変数名(var) の一覧が表示されるので、その中から利用する変...
gph1000 <- ncvar_get(nc, "HGT_1000mb")
lon <- ncvar_get(nc, "longitude")
lat <- ncvar_get(nc, "latitude")
tim <- as.POSIXct(ncvar_get(nc, "time"),origin="1970-01-...
-- 入っている変数
--- MSM_GPV_Rjp_Lsurf
#style(class=table_left)
|変数名 | 意味 | 単位|h
|PRMSL_meansealevel| 海面気圧 | Pa|
|PRES_surface| 現地気圧 | Pa |
|UGRD_10maboveground| 10m での東西風| m/s |
|VGRD_10maboveground| 10m での南北風| m/s |
|TMP_1D5maboveground | 1.5m での気温 | K |
|RH_1D5maboveground | 1.5m での相対湿度 | % |
|LCDC_surface| 下層雲の被覆率 | %|
|MCDC_surface| 中層雲の被覆率 | %|
|HCDC_surface| 上層雲の被覆率 | %|
|TCDC_surface| 全雲量 | %|
|APCP_surface| 降水量 | kg/m^2 |
|DSWRF_surface| 下向き短波放射フラックス| W/m^2|
#clear
--- MSM_GPV_Rjp_L-pall
#style(class=table_left)
|変数名 | 意味 | 単位|h
|HGT_500mb | 500hPa ジオポテンシャル高度| m |
|UGRD_500mb | 500hPa 東向き風速 | m/s |
|VGRD_500mb | 500hPa 北向き風速 | m/s |
|TMP_500mb | 500hPa 気温 | K |
|VVEL_500mb | 500hPa 鉛直速度 | Pa/s |
|RH_500mb | 500hPa 相対湿度 | % |
#clear
~
気圧面~
// 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 850,...
1000, 975, 950, 925, 900, 850, 800, 700, 600, 500, 400, 3...
*** 作図例 [#a152da87]
- 水平面内の等値線図
filled.contour( lon, lat, gph1000[,,1] )
-- 海岸線の追加~
水平面内で図を描く場合には、地図を入れると見通しが良くな...
--- 準備~
次のコマンドを実行する。RStudio にパッケージがインストー...
install.packages("devtools")
次のコマンドを実行する。RStudio を起動するたびに1回行えば...
library(devtools)
source_url("https://www2.obirin.ac.jp/moriat/OpenData/ad...
--- 水平面内の図に地図を入れる例
filled.contour( lon, lat, gph1000[,,1], plot.axes={axis(...
- 特定の地点の値の時間変化~
経度lon は、0.125°ごと、緯度lat は 0.1° ごとに入っている...
plot( tim, gph1000[lon==140.125,lat==35.7,], type='b')
- 特定の経度の、緯度と時刻による値の変化
filled.contour( tim, lat, t(gph1000[lon==140.125,,]) )
*** データの加工 [#tfe53bc4]
- 多次元配列の扱い~
-- 連続したデータを配列にする
sampledata <- 1:30
dim(sampledata) <- c(5,3,2)
sampledata[,,1]
sampledata[,,2]
-- 多次元配列の組み換え(引数の場所の変更)
str(sampledata)
sampledata <- aperm(sampledata, c(1,3,2))
str(sampledata)
sampledata[,1,]
sampledata[,2,]
-- 多次元配列を単なる1次元の配列に戻す
c(sampledata)
- 温位のデータを作る
ncvar_gettheta <- function(nc){
levs <- c(1000, 975, 950, 925, 900, 850, 800, 700, 600...
lon <- ncvar_get(nc, "longitude")
lat <- ncvar_get(nc, "latitude")
tim <- as.POSIXct(ncvar_get(nc, "time"),origin="1970-0...
theta <- c()
validlevs <- c()
for( lev in levs ){
tmpdata <- c()
try( tmpdata <- c(tmpdata, ncvar_get(nc,paste("TMP_"...
if( length(tmpdata) != 0 ){
theta <- c( theta, c(tmpdata * (1000/lev)^(2/7)))
validlevs <- c( validlevs, lev)
}
}
dim(theta) <- c(length(lon), length(lat), length(tim),...
theta <- aperm(theta, c(1,2,4,3))
return( list(lon=lon, lat=lat, levs=validlevs, tim=tim...
}
次のようにしてこの関数を取り込める。
library(devtools)
source_url("https://www2.obirin.ac.jp/moriat/OpenData/nc...
緯度高度断面の等値線図を描く。返り値がリストなので、$ を...
result <- ncvar_gettheta(nc)
filled.contour( result$lat, -result$lev, result$theta[1,...
※ filled.contour では、x, y 座標の値は増えていく順(昇順...
** 関連文献 [#z6ead7ca]
- [[Subseasonal‐to‐Seasonal Forecast Skill in the Califor...
- [[gap wind について>https://www.metsoc.jp/tenki/pdf/200...
- [[ヤマセインデックスでみる北日本の気候の特徴>https://wi...
- [[安成通信 2019/07/15 二つの梅雨 −豪雨とヤマセ―>https:/...
- [[Evidence for SST-Forced Anomalous Winds Revealed from...
~
- 研究機関
-- [[仙台管区気象台におけるヤマセ研究の系譜>https://wind....
-- [[夏の異常気象>https://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/n...
- [[CiNii による検索>https://cir.nii.ac.jp/all?q=%E3%83%A...
|タイトル| [[CiNii>https://cir.nii.ac.jp/all?q=%E3%83%A4%...
|20kmメッシュ大規模アンサンブル実験を用いた北東日本におけ...
|オホーツク海高気圧卓越時の北日本太平洋側における2タイプ...
|温位座標解析による日本海で発生するバリアージェットの発生...
|全球気候モデルMIROC5によるヤマセ型気圧配置の再現性 | ...
|ヤマセ卓越時の北上盆地での南風の解析 | [[CiNii>https://...
|オホーツク海の霧と北海道のヤマセ | [[CiNii>https://...
|ヤマセの性質とオホーツク海高気圧との関係 | [[CiNii>...
|平成17年度共同利用研究集会要旨 冷夏猛暑に代表される夏季...
|ヤマセの性質とオホーツク海高気圧との関係 | [[CiNii>...
|1993年夏季のヤマセ気流の気団変質 | [[CiNii>https://...
|ヤマセに関連するオホーツク海高気圧の総観的特徴| [[CiNii>...
|オホーツク海高気圧と上空のブロッキングの時間発展 | ...
|北極海の海氷分布の変動とグローバルな天候の異変| [[CiNii>...
|1993年異常気象による冷害の調査研究 | [[CiNii>https://...
|ヤマセの発現機構と予測に関する研究 | [[CiNii>https://...
|中緯度の気象・気候に与える極気団の形成と活動に関する研究...
|A climatological study on the Okhotsk air mass during th...
|典型的なヤマセ時のオホーツク海気団の特性--1981年6月18〜2...
- Google Scholar による検索
-- [["Yamase Okhotsk high Coriolis">https://scholar.googl...
--- [[Internal Dynamics Related to the Appearance of the ...
--- [[Low-Level Easterly Winds Blowing through the Tsugar...
--- [[Low-Level Easterly Winds Blowing through the Tsugar...
--- [[Recent Studies of Local-scale Climate in Japan>http...
--- [[Dynamics of Interannual Variability in Summer Preci...
--- [[A tripolar pattern as an internal mode of the East ...
-- [["Yamase Okhotsk high Dynamics">https://scholar.googl...
--- [[Evolution and dynamics of summertime blocking over ...
--- [[Indices of Cool Summer Climate in Northern Japan: Y...
--- [[Airmass transformation of the Yamase air-flow in th...
** 連成振動 [#v244da62]
#divregion()
[[Google Colaboratory>https://colab.research.google.com/d...
(https://colab.research.google.com/drive/1mz7_XzDVadqZrEg...
+ 一般の場合~
&ref(00anim.png);
+ 固有振動の場合(周期が長い方) ~
&ref(01anim.png);
+ 固有振動の場合(周期が短い方) ~
&ref(02anim.png);
~
#enddivregion
** 群速度 [#ta8c521a]
#divregion()
#iframe(https://www.geogebra.org/calculator/fngegjkv?embe...
波数と振動数が、それぞれ、 $ \pm {\Delta k \over 2}, \pm ...
$ A \sin( (k + \Delta k/2) x - (\omega + \Delta \omega /2...
$ A \sin( (k - \Delta k/2) x - (\omega - \Delta \omega /2...
これらの波を足し合わせると、三角関数についての公式から、...
$ A \sin( (k + \Delta k/2) x - (\omega + \Delta \omega /2...
$ =2 A \sin( kx - \omega t ) \cos( \Delta k x - \Delta \o...
$ \cos $ で表される部分が、振幅の変調をあたえるようになっ...
#enddivregion
** 過去の専攻演習(ゼミ)のページ [#vb16f810]
-- [[2015年度>../Seminar2015]]
-- [[2014年度>../Seminar2014]]
-- [[2013年度>../Seminar2013]]
-- [[2012年度>../Seminar2012]]
-- [[2009年度>../Seminar2009]]
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