GrADS　MSMデータを取得＆描画　NetCDF編

MSMとは

MesoScaleModelの略称で、日本語はメソ数値予報モデルといいます。

気象では、メソという言葉は、よく出てきます。

メソとは、気象現象を大きさに分類した際、2~2000㎞のサイズをメソスケールと呼びます。

台風、積乱雲などがメソスケールに該当します。

水平格子間隔5kmで日本とその近海(北緯 22.4度～47.6度、東経 120度～150度)を計算領域とし、1日8回(3時間ごと)で発表し、51時間先（00,12UTC初期値で1日2回）または39時間先（03,06,09,15,18,21UTCの初期値で1日で6回）までの予測計算をしています。

気圧面データと地表面データに分かれています。

気圧面データはデータに含まれる物理量として、時間間隔3時間のジオポテンシャル高度、東西風、南北風、気温、鉛直流、相対湿度(~300hPaまで)があります。

地表面データはデータに含まれる物理量として、時間間隔1時間の海面更生気圧、地上気圧、東西風（10m）、南北風（10m）、気温（地上1.5m）、相対湿度（地上1.5m）、上層雲量、中層雲量、下層雲量、全雲量、1時間降水量、日射量があります。

MSMデータの取得

本記事では、京都大学の気象庁データを利用させていただきます。

オリジナルのMSMデータは、国際気象通報式FM92 GRIB 二進形式格子点資料気象通報式(第2版)というデータ形式になっていますが、京都大学の気象庁データはNetCDFファイルに変換されているので、直接GrADSで描画できます。

NetCDFファイル形式に変換されたMSMデータはこちらです。

MSM-Pが気圧面データでMSM-Sが地表面データです。

より最新のデータはこちらにあります。

拡張子がncのファイルがNetCDFファイルです。

wgetコマンドで取得しましょう。

$ wget  http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/jmadata/data/gpv/latest/20210717/MSM2021071700P.nc

上では、2021年7月17日の00UTC初期値の気圧面データであるMSMデータを取得しています。

GrADSで描画

本記事では、GrADSで描画します。

sdfopenで取得したNetCDFファイルを開きましょう。

ga-> sdfopen MSM2021071700P.nc

q file とするとMSMデータの物理量と変数が書かれています。

ga-> q file
  Descriptor: MSM2021071700P.nc
  Binary: MSM2021071700P.nc
  Type = Gridded
  Xsize = 241  Ysize = 253  Zsize = 16  Tsize = 12  Esize = 1
  Number of Variables = 6
     z  16  t,z,y,x  geopotential height
     w  16  t,z,y,x  vertical velocity in p
     u  16  t,z,y,x  eastward component of wind
     v  16  t,z,y,x  northward component of wind
     temp  16  t,z,y,x  temperature
     rh  16  t,z,y,x  relative humidity

x方向241格子数、y方向253格子数、z方向に16個、時間方向に12ステップ(1ステップ3時間で36時間先まで)あることが分かります。

変数zがジオポテンシャル高度、wが鉛直流、uが東西風、vが南北風、tempが気温、rhが相対湿度です。

因みに地表面データは、

ga-> sdfopen MSM2021071700S.nc
ga-> q file
  Descriptor: MSM2021071700S.nc
  Binary: MSM2021071700S.nc
  Type = Gridded
  Xsize = 481  Ysize = 505  Zsize = 1  Tsize = 34  Esize = 1
  Number of Variables = 12
     psea  0  t,y,x  sea level pressure
     sp  0  t,y,x  surface air pressure
     u  0  t,y,x  eastward component of wind
     v  0  t,y,x  northward component of wind
     temp  0  t,y,x  temperature
     rh  0  t,y,x  relative humidity
     r1h  0  t,y,x  rainfall in 1 hour
     ncld_upper  0  t,y,x  upper-level cloudiness
     ncld_mid  0  t,y,x  mid-level cloudiness
     ncld_low  0  t,y,x  low-level cloudiness
     clda  0  t,y,x  cloud amount
     dswrf  0  t,y,x  Downward Short-Wave Radiation Flux

x方向481格子数、y方向505格子数、z方向に1個、時間方向に34ステップ(1ステップ1時間で33時間先まで)あることが分かります。

変数pseaが海面更生気圧、spが地上気圧、uが東西風(10m)、vが南北風(10m)、tempが気温(1.5m)、rhが相対湿度(1.5m)、r1hが1時間降水量、ncld_upperが上層雲量、ncld_midが中層雲量、ncld_lowが下層雲量、cldaが全雲量、dswrfが日射量です。

d 変数名にすると、描画されます。