CMIP5

Coupled Model Intercomparison Project, Phase 5 (結合モデル比較プロジェクト第5期)。

IPCCの第5次報告書(AR5)で使われることをめざして行なわれる気候変化予測型シミュレーションおよび それに使われるモデルの特性を知るための実験である。

以下はおもにGO-ESSP会議でのWilliams (PCMDI[1])の発表による。

• CMIP5のウェブサイトが http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/にできた。まだ基本的な情報だけだが。
• 実験計画: http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/experiment_design.html。
• 出力データを同定するための用語集: Data Reference Syntax (DRS) ができた。http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/docs/cmip5_data_reference_syntax.pdf [2] → CMIP5のデータの部分の呼びかた・CMIP3との対比。
• 集める変数のリスト: http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/data_description.html の中のThe List of Required Model Output。96%できた。残る仕事はCF標準の名前がまだ決まっていないところを決めること。
• モデル出力の要件 http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/output_req.html。
  • 大筋はCMIP3 (IPCC AR4に向けた実験)のときと同じ。しかし全く同じではない。
    • モデルの格子が緯度経度でないものをそのまま出してもよくなったので、その場合の指定のしかたが追加された。
    • 「station data」「climatological data」について、ファイル名とディレクトリ名についての約束に追加がある。
  • データ形式はNetCDF (そのVersion 3でも4でもよいとされる)。
• メタデータ (1) 各ファイルごとの情報
  • 各モデルプロジェクトが、CF規約 1.4版に従って、NetCDFファイルに書きこむ。
  • 変換プログラムCMOR (またはCMOR2、この2はバージョン番号)がPCMDIで作られた。http://www2-pcmdi.llnl.gov/cmor 【2015-10-14現在、リンク切れ】。 C, Fortran, Python言語で使える。これを使えば出力はCMIP5の要件に合ったものになるはず。ただし入力として与える表データが、CF標準名が決まっていないものがあるため、完成していない→CF標準変数名提案要請。
  • 項目はCMIP3のときと基本的に同様だが、いろいろな細かい改訂がある。
    • グローバル属性がいくつか追加されている。modeling_realm, tracking_id, model_id, creation_date, forcing, initialization_method, physics_version
  • Earth System Gridのdata nodeでpublishという作業をすると、このメタデータ情報がゲートウェイのメタデータを管理するデータベースに登録される。
• メタデータ (2) モデルとシミュレーションの説明。 CMIP3は単純なウェブページだったが、今度は詳しく系統的に作る。次の手順で進める。
  • 標準の用語を決める。Metafor (ヨーロッパのプロジェクト)が担当。
  • ウェブ上でのアンケート。Metaforが主催し、各モデルプロジェクトに記入してもらう。質問項目のおもな構成は次のとおり。質問ツールは(北半球の)秋のうちにはできる。各モデルプロジェクトは詳しい質問に答える覚悟が必要。 (この部分の情報はLawrence (BADC)[3]の発表による。)
    • 1. 基本: モデリングセンター、モデル、プラットフォーム、シミュレーション
    • 2. モデルの記述: componentsに分ける(たとえば大気、海洋、陸面)。モデルの履歴が重要。
    • 3. モデルのcomponentの記述。決められた用語による。その他の補足も可能。
    • 4. 実験の一覧
    • 5. 実験の記述。
    • 6. シミュレーションの記述。初期条件、境界条件と、それらが実験の要求にどう対応するかをきちんと書くことを求める。
  • 情報をEarth System Gridのデータベースに収録。Curator (アメリカのプロジェクト)が担当。
• メタデータの交換の形式
  • Earth System Gridのgateway間のメタデータのやりとりにはOAI (Open Archives Initiative http://www.openarchives.org/)のPMH (Protocols for Metadata Harvesting)というプロトコルを使う。
  • (OAI-PMHが使うファイル形式は XMLであり、その基本要素はDublin Core (http://dublincore.org, ISO 15836)に従う。OAIは主に図書データや機関repositoryなどに使われているようだ。... これはGO-ESSPで聞いたことではなくその後増田がwebなどで調べて書いた。)
  • 気候モデル特有の要素を含む仕様は、MetaforでCIM (Common Information Model)として開発中（Metaforのページ参照)。
• データアーカイブ態勢: Earth System Grid (ESG)。
  • ESGのためのソフトウェアが開発され、テスト中。
  • 2010年初めにはデータ提供開始予定。
  • 少数のgateway (PCMDI, BADC, WDCC[4]) ともっと多くのdata nodeからなる。(日本もdata nodeを持つ予定。)
  • データの登録はdata nodeからgatewayに「publish」する。または、gatewayにハードディスクで送る。
  • データ量は、core archiveだけで0.6から1.2 PBの間。
• 参加モデルグループ数 21以上(25?)
• データの利用条件(terms of use) http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/terms.html。
  • 制限なしと制限ありの2つに分かれる。
  • PCMDIがデータを受け取るとき、モデルグループに利用条件について合意してもらう。
  • PCMDIは利用条件を利用者に強制する責任を負えない。
• 日程
  • 2010年夏までにCMIP5の実験が終わり解析が始まるはず。
  • 2010年12月までにモデル出力を公開する。
  • 2011年5月までに論文が掲載予定になっている必要がある(AR5 WG1に使われるには)。
  • 2013年春にIPCC AR5発表。

2009年のGO-ESSP会議でのCMIP5に関する発表

（Earth System Grid関係はEarth System Gridのページに書いてここからは省略した。)

• Dean Williams (発表者)（PCMDI)ほか, CMIP5 Overview. http://go-essp.gfdl.noaa.gov/presentations/2009/2_0915_0955_WilliamsDeanx.pdf
• Alison Pamment (BADC): CF Standard Names and CMIP5. http://go-essp.gfdl.noaa.gov/presentations/2009/2_0935_PammentAlison.pdf
• Bryan Lawrence (BADC), Model metadata for CMIP5. http://go-essp.gfdl.noaa.gov/presentations/2009/2_1015_LawrenceBryan.pdf

注

• [1] Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison, Lawrence Livermore National Laboratory, USA, http://www-pcmdi.llnl.gov/
• [2] [2010-01-19] 参照先を現時点で最新版のファイルに変えた。
• [3] British Atmospheric Data Centre, http://www.badc.ac.uk/
• [4] World Data Center for Climate, Max Planck Institute for Meteorology, ドイツ, http://www.mad.zmaw.de/wdc-for-climate/

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