データとシミュレーション: October 2017

Tuesday, October 31, 2017

GISデータ

解像度

地球円周は4万km
１度で111km

測地系・座標系・投影法

UTM座標系
WGS84の経度緯度座標系
JGD2000の投影法
測地系NAD27
測地系NAD83

ファイル形式

GML形式（JPGIS1.0）
SHAPE形式（JPGIS2.1）

地図・測量・GISレポート一覧（(株)中央ジオマチックス） https://www.chuogeomatics.jp/map-article-list

大気追跡風（Atmospheric Motion Vector:AMV）

上層又は下層の雲、水蒸気を追跡することで風向、風速を得る。

（気象衛星センター）
http://www.data.jma.go.jp/mscweb/ja/product/product/wind/index.html
ひまわりを利用。北半球で毎時（1日24回）、南半球で1日4回。
0.5x0.5度毎の格子点毎に算出。

（大気追跡風算出アルゴリズム）
http://www.data.jma.go.jp/mscweb/technotes/msctechrep58-1.pdf
下層雲の算出には赤外１（10.8μm）、可視（0.63μm、昼間）、赤外４（3.8μm、夜間）を使用。
雲低高度の推定法

（ひまわり大気追跡風のデータの内容）
http://www.mri-jma.go.jp/Project/cons/data/AMV.pdf

（大気追跡風プロダクト紹介、雲高度の推定方法）
http://dl.ndl.go.jp/view/download/digidepo_10600349_po_ART0010573068.pdf?contentNo=1&alternativeNo=

衛星マイクロ波散乱計

　海面にマイクロ波を照射し、後方散乱を受信して海上風情報に変換する。
一般的にマイクロ波散乱計の風速の観測精度は2 m/s 以内、分解能は20～ 30 km程度
一般的に海上風速は高度10 mでの風速。
マイクロ波散乱計は水平分解能が十数km であるため，海岸線から10km 以内の沿岸域の風向・風速観測には適さない

全球の約8割を１日で観測

1991年～2000年	ERS-1衛星/AMI（European Remote-Sensing Satellite-1/Active Microwave Instrument）C-band
1995～2011年	後継機ERS-2衛星/AMI
1996～1997年	ADEOS衛星/NSCAT（NASA Scatterometer）Ku-band
1999～2009年	QuikSCAT衛星/SeaWinds Ku-band 散乱計
2002～2003年	ADEOS-II衛星/SeaWinds Ku-band 散乱計
2006年～	MetOp-A衛星/ASCAT（The Meteorological Operational satellite program-A/Advanced Scatterometer） C-band 散乱計
2009～2016年	Oceansat-2衛星/ SCAT（インドISRO） Ku-band 散乱計
2012年～	後継機MetOp-B衛星/ASCAT（The Meteorological Operational satellite program-B/Advanced Scatterometer）
2014～2016年	国際宇宙ステーション/ ISS-RapidScat
2016年～	CYGNSS A,B,C,D,E,F,G,H衛星/ GNSS-R GPSの電波が海面で反射・散乱したものを8機の衛星で受信して海上風を観測 SCATSAT-1衛星/ OSCAT-2

（MetOp-B/ASCATの精度検証）
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sst/4/1/4_31/_pdf

(人工衛星搭載マイクロ波散乱計を用いた風力エネルギー資源量推定における長期変動解析)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jweasympo/37/0/37_233/_pdf

（ASCAT）
データはNASA のFTP サイト（ftp://podaac-ftp.jpl.nasa.gov/allDATA）にて一般に公開
分解能：25 – 37 km（高解像度モード）、50km（通常モード）、12.5kmプロダクト
精度：4 – 24 m/sの風速を2m/sおよび方位20度の誤差で。

（洋上風況マップ、NEDO）
http://app10.infoc.nedo.go.jp/Nedo_Webgis/top.html

	年平均風速(地上高：60、80、100、120、140m)。1995年から2014年までの長期変動を考慮した平年値（20年平均値）離岸距離30㎞以内の海域：WRFシミュレーション結果に基づいて約500mの空間解像度それ以遠：人工衛星MetOp/ASCAT観測値に基づいて約10kmの空間解像度 http://app10.infoc.nedo.go.jp/Nedo_Webgis/winddata.html （QuckSCAT/SeaWindsの利用） http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/nwptext/37/chapter4.pdf （台風へのASCAT等の利用） http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/yohkens/20/chapter5.pdf （ALOS衛星/PALSARのScanSARモードによる海上風） http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/img_up/jpal_090123.htm QuikSCAT 海上風データの大気安定度補正と推定精度の改善評価 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jweasympo/32/0/32_355/_pdf/-char/ja QSCAT/SeaWindsと船舶観測海上風データとの比較 https://www.jstage.jst.go.jp/article/kaiyou1992/12/6/12_6_551/_article/-char/ja/

Thursday, October 19, 2017

NICAM-COCO (NICOCO)

大気：NICAM、海洋：COCO
京コンピュータを使用
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL074683/epdf
（プレス文）
http://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/news/2017/20170920.html

NICAM

Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model
正20面体分割格子、非静力学、雲解像モデル
公式サイト：http://nicam.jp/hiki/
https://www.jamstec.go.jp/dsep/j/nicam/

○雲微物理スキーム
・熱帯スコールラインに与えるエアロゾルの影響（理研計算科学機構、清木達也ほか、2011年、2次モーメントバルク法）
http://yukibousai.bosai.go.jp/others-files/Hiseiriki2011Nagaoka/yokou/22seiki.pdf
・気候感度に関する不確実性の提言に向けた「雲」の予測精度の向上（JAMSTEC、佐藤正樹、2014年、ダブルモーメントスキーム（NDW6））
https://www.jamstec.go.jp/sousei/jp/event/seika/2015/pdf/themeA_Sato.pdf

○全球3.5kmで計算
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jgeography/119/3/119_3_427/_pdf

○京で850mメッシュで計算
・気候・気象シミュレーションとHPC：京における全球雲解像モデルNICAMの取り組みを通して（矢代尚）
https://www.r-ccs.riken.jp/r-ccssite/wp-content/uploads/2014/12/d0ee6a0215b5fc30ea23d66745bb4850.pdf
・全球雲解像モデルによる気候研究（佐藤正樹、2008）
https://ccsr.aori.u-tokyo.ac.jp/CCSR_News_PDF/No.16/No.16%20p4-5.pdf
・全球雲解像大気モデルの全球雲解像大気モデルの熱帯気象予測への実利用化に関する研究（佐藤正樹、2005）
http://157.82.240.172/~satoh/CREST-GCRM/satoh_kickoff.pdf
・超並列スカラー機による全球雲解像モデルNICAMの性能評価（JAMSTEC、山田洋平ほか、2009年）
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/public/VOL11/special2/200903SP-sato.pdf

○台風2週間予測
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014GL062479/epdf
（プレス文）
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20150120/

○台風の全球7kmメッシュ比較計算（MRI/JRAのDFSM、JAMSTECのMSSG、JAMSTEC/東大/理研のNICAM）
https://www.geosci-model-dev.net/10/1363/2017/gmd-10-1363-2017.pdf
（日本語論文）
http://w3.u-ryukyu.ac.jp/met_rq/notice/201512_NHM-WS/abstract/1201PM08_Wada1.pdf
（同プレス文）
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170331/

○雲・エアロゾル相互作用
・高解像度モデルを用いた雲・エアロゾル相互作用に関する数値実験（AICS、佐藤陽祐、2016）
https://www.gfd-dennou.org/library/davis/workshop/2016-02-11/0211_06_sato/pub/20160211_sato.pdf

MSSG

Multi-Scale Simulator for the Geoenvironment
解説
・Seamless Simulations with Multi-Scale Simulator for the Geoenvironment (MSSG) （大西ほか、2008年、全球1.9km）
http://www.ecmwf.int/sites/default/files/elibrary/2008/15348-seamless-simulations-multi-scale-simulator-geoenvironment-mssg.pdf
・Towards Multiscale Simulations of Cloud Turbulence（大西ほか、2011）
http://metstroem.mi.fu-berlin.de/wp/wp-content/uploads/2012/06/Ryo-Onishi.pdf

○台風の全球7kmメッシュ比較計算（MRI/JRAのDFSM、JAMSTECのMSSG、JAMSTEC/東大/理研のNICAM）
https://www.geosci-model-dev.net/10/1363/2017/gmd-10-1363-2017.pdf
（日本語論文）
http://w3.u-ryukyu.ac.jp/met_rq/notice/201512_NHM-WS/abstract/1201PM08_Wada1.pdf
（同プレス文）
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170331/
（DIASデータセット）
http://metadata.diasjp.net/dmm/doc/Tyhoon_Japan-ja.html
・Challenge toward the prediction of typhoon behaviour and down pour（高橋ほか、2012）
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/454/1/012072/pdf

○MJO再現
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL070550/epdf
（プレス文）
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20161011/

○MSSG-A：ビン法
・雲に見られる混相乱流現象（2009）
http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/TAK-LAB/general/meeting/2009ES/11Onishi.pdf
・雲に見られる乱流現象–気相乱流中での微小水滴の衝突–（JAMSTEC、大西領、2011年。液相の水に対してはビン法を用い，固相（氷相）の雲物質に対してはバルク法を用いるハイブリッド法）
http://www.nagare.or.jp/download/noauth.html?d=30-5tokushu4.pdf&dir=42
・ビン法を実装したMSSG−Aによる乱流雲のシミュレーション
http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10593170?tocOpened=1 http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10593170?tocOpened=1
・MSSG-Aのモデル開発
https://www.gfd-dennou.org/arch/davis/workshop/2012-12-12/baba_20121212.pdf
・A Warm-Bin–Cold-Bulk Hybrid Cloud Microphysical Model (大西ほか、2012)
http://www.jamstec.go.jp/jdb/ronbun/Ks00030742.pdf

○乱流モデルLES：Lilly and SmagorinskyタイプのLESモデル（2009）
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/public/VOL11/special/200902SP-takahashi.pdf
・LES シミュレーションを用いた複雑地形上の乱流特性の解析（2012）
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jweasympo/34/0/34_377/_pdf
　SmagorinskyタイプのLES、MSSG-A

○乱流モデルMYNN
・MSSG を用いた50m 解像度気象シミュレーションによる風況予測及び検証（風力エネルギー研究所、佐々木ほか、2017）
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jweasympo/39/0/39_277/_pdf/-char/ja
・MSSG を用いた年間のマイクロスケール風況予測（風力エネルギー研究所、佐々木亘ほか、2018）
https://www.jamstec.go.jp/ceist/j/publication/annual/annual2017/pdf/2project/chapter3/3-4-2_imamura.pdf
・MSSGによる年間のマイクロスケール風況予測の最適化（風力エネルギー研究所、2018、プレゼン）
https://www.jamstec.go.jp/es/jp/output/research/fy2018/presen/05_presen.pdf
　水平解像度1000m(9.2km四方)-200m(4.8km四方)-50m、鉛直解像度10m。乱流モデル：MYNNレベル2.5。初期値・境界値にMANALの線形内挿値を使用（ネスト0と1）。土地利用はUSGC。
　MSSGと観測値のバイアス17%（補正後で11%）（MANALと観測値のバイアス23%）
　年間計算で計算コスト：226万円、４ノードで5日間。

○MSSG-O：河川流入（2015）
・高度情報利用社会実現に向けた大規模環境予測シミュレーションと周辺技術の開発（大西ほか、2016）
https://www.jamstec.go.jp/ceist/j/publication/annual/annual2015/pdf/2project/chapter2/245onishi.pdf

○都市の熱・風環境解析（大西、2015）
http://jpn.nec.com/event/150925spk/images/134sp_jamstec2.pdf
・京橋川の風の道としての影響評価（JAMSTEC、杉村剛ほか、2005?）
http://www.kyobashi-tokyo.jp/data/dobokugakkai_sugimura.pdf

Thursday, October 12, 2017

粒子法　DEMIGLACE／HiDEM

粒子計算コードDEMIGLACE

JAMSTEC坂口秀、西浦泰介
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsces/2010/0/2010_0_20100007/_article/-char/ja/

HiDEMはPC用
高速個別要素法コードHiDEM
http://www.godac.jamstec.go.jp/catalog/data/doc_catalog/media/JAM_RandDsp_24.pdf

Monday, October 9, 2017

波浪モデルSWAN

第3世代波浪推算モデルSWAN（Simulating WAves Nearshore）
http://swanmodel.sourceforge.net/download/download.htm

http://www.dpri.kyoto-u.ac.jp/nenpo/no44/44b2/a44b2p30.pdf　（京大防災研）
http://thesis.ceri.go.jp/center/doc/geppou/cecore/00160970501.pdf　（寒地土木研）
http://coastal.nagaokaut.ac.jp/pub/swan_run.pdf　（長岡技術科学大学）

日本沿岸海域の風況・波浪マッピング（京大防災研、2014）
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejoe/70/2/70_I_115/_pdf/-char/ja
風データ：GPV

津波計算コードJAGURS

公式サイト
http://toshitaka-baba.wixsite.com/index/development-of-jagurs

海洋研究開発機構，気象研究所，オーストラリア国立大学が共同で開発。非線形分散波理論に基づく有限差分法の計算コード。

津波の分散現象が再現可能な非線形分散波モデルを用いている。
特定地域の解像度を上げることのできるネスティングアルゴリズムが実装。
スパコンなどで大規模計算が可能なように並列化（「京」と地球シミュレータ（SX-ACE）に最適化）
複数のシナリオを同時に計算するマルチシナリオ実行機能。
極座標系と直交座標系での計算が可能。
JAGURSでは津波が伝番するに際に津波の付加荷重により地球が微小にたわむ効果と海水の鉛直密度分布の効果を取り入れて遠地津波をモデリングすることが可能。

・紹介
https://www.jamstec.go.jp/es/jp/output/research/fy2016/presen/06_presen.pdf
・短波長成分に富む津波の数値計算：海底地すべり津波
https://www.jamstec.go.jp/ceist/j/publication/annual/annual2017/pdf/2project/chapter1/1-10_baba.pdf
・新地球シミュレータによる高分解能・量的津波シミュレーション（JAMSTEC、今任嘉幸ほか、2015。和歌山県の予報業務で利用）
http://www.jamstec.go.jp/jdb/ronbun/Ks00048967.pdf
2,430m>810m>270m>90m>30m>10m(>3.3m)
・DONET観測情報を活用した津波予測システムの社会実装－和歌山県の事例－（石川県、石橋正信ほか、2018）
https://www.jsnds.org/ssk/ssk_37_1_125.pdf

・個人の試用談

https://qiita.com/iowanman/items/6c44621869774b143ac1