個人Wikiに置いていた2009-2010年の文書

WMOの「コード」(国際気象通報式)に関する覚え書き

WMO (世界気象機関) のウェブサイトに、次のページがある。

WMO INTERNATIONAL CODES with information on the MIGRATION TO TDCF (http://www.wmo.int/pages/prog/www/WMOCodes.html [1])

WMOでは、1960年代以来、世界の気象現業機関(日本の場合は気象庁)どうしの共同事業である世界気象監視 (World Weather Watch = WWW[2]の全球通信システム(Global Telecommunication System, GTS)のための標準化を行なってきた。

この標準化のうちに、GTSで気象情報を送るためのコード(Codes)がある。出版物名 Manual on Codes (WMO Publication No. 306)で知られている。日本の気象庁での名称は「国際気象通報式」である。文書の英語版はWMOから販売されているものもあるが、PDFファイルが上記ページからリンクされたページにある。日本語版は気象業務支援センターからCD-ROMで販売されている(http://www.jmbsc.or.jp/hp/offline/cd0480.html)。【[2015-10-15補足] 2015年5月から、日本語版のPDFファイルが気象庁ウェブサイトの次のところに置かれている。http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/tsuhoshiki/tsuhoshiki.html

気象現業機関と、そこで使われる観測機器・通信機器を製造する業者は、情報をこのコードで「書く」方法を知る必要があることがある。気象現業機関に属さない研究者は、このコードを「読む」必要にせまられることはときどきあるが、書く必要が生じることはほとんどない。(研究として観測を行なった結果をGTSにのせる場合は書かなければならないが、観測機器メーカーが用意したコード変換機能を使えるのが近ごろはふつうになったので。)

1960年代のおもな情報伝達手段はテレタイプによる電報だったので、表現はアルファベット、数字などのテレタイプにある文字だけで構成され、しかも自然言語の違いによる問題を避けるために大部分は数字だけで構成された(原則として数字5つずつが組になり空白で区切られる)。その後改訂が加えられているが、基本構造は変わらないものが、現在もManual on Codes Volume 1.1 Part A (Alphanumeric Codes)として多くの国の気象現業機関で使われている。「気象電報コード」というのはこれの俗称だが通じやすい。

気象電報コードには観測の種類別に複数の表がある。定時の気象観測の通報に関してよく知られているのはSYNOP (地上気象)、SHIP (海上気象)、METAR (飛行場気象通報)、BUOY (ブイ)、TEMP (ラジオゾンデなどの高層気象観測)、PILOT (風だけの高層気象観測)などであり、月降水量、月平均気温・気圧などの値の通報用にCLIMATがある。

気象電報コードでは、文字数を節約するため、SYNOP, TEMPなどの固定した観測点の緯度経度は通報しない。地点番号と緯度経度の関係はWMOに登録された地点表[3]を参照することにしている。また、数値の表現も桁数が少なくなるようにコード化されるので、必ずしも直観的に観測値を思い出せるものではない。

数値予報の出力などの格子化されたデータも当初は数字で送られていた(そのためのGRIDコード表も作られた)が、バイナリデータの通信が可能になるとそのほうが便利なので、1985年、GRIB (Gridded binary)というフォーマットが制定された。気象で使われる変数に特化しており、多くの気象モデルの格子系が表現できること、データ値をスケーリングして有効数字を表現するのに必要なビット数だけを収録できることなどの特徴がある。気象再解析データ、たとえば日本の気象庁と電力中央研究所によるJRA25 (http://jra.kishou.go.jp)のデータ配布フォーマットとしても採用されている。なお今では新版のGRIB2 (GRIB Edition 2)が使われることが多くなったが、旧版(区別のためGRIB1ということもある)のデータを読む必要もある。GRIB(1,2)形式は、気象分野で使われるデータ可視化ツールGrADS (Grid Analysis and Display System, http://www.iges.org/grads/)やNCL (NCAR Command Language, http://ncl.ucar.edu/)では直接扱える(ただし読むだけである)。

続いて1988年に、さまざまな時空間分布をもつ観測値をも含む一般の気象データを表現できるバイナリデータフォーマットBUFR (Binary universal form for the representation of meteorological data)が制定された。これは大規模な気象データ通信で使われ、気象再解析のための材料となる観測データを保管するためのフォーマットとしてもアメリカのNCEP・NCAR、ヨーロッパのECMWFなどで採用された。

さらに、BUFRと同じ考えかた(同じ「データモデル」と言ってよいかもしれないが未確認)に基づいた、文字による表現 CREX (Character form for the representation and exchange of data)が制定された(1994年に提案され、2000年から正式採用されたらしい)。BUFRとCREXは、その表現の構成原理によって「Table-Driven Code Forms (TDCF)」と総称されることがある。TDCFについては2002年に作られた説明書 Guide to WMO Table-Driven Code Forms, FM 94 BUFR and FM 95 CREX (http://www.wmo.int/pages/prog/www/WMOCodes/Guides/BUFRCREXPreface_en.html)もある。

WMOでは現在、各国気象現業機関の間の気象観測データの通報のフォーマットを、気象電報コードからTDCF (BUFRまたはCREX)に切りかえることを奨励しており、http://www.wmo.int/pages/prog/www/WMOCodes/MigrationInfoDocum.html 【2015-10-15現在、リンク切れ】に、参考となる情報がまとめられている。

観測の種類別に違った表を作っていったら管理が困難なので、統一した体系にまとめていくのは当然のことだ。また、CREXは気象電報コードに比べて、文字数はいくらかふえるが、数値の表現が直観的にわかりやすいものになったこと、また固定地点でも緯度経度を通報するようにしたことなどによって、まちがいも減るのではないかと思う。特定の種類の観測データだけを扱う人にとっては、厚いコード規格文書の中から必要なところをさがして読むのはあまり楽でない。しかし、目的別の入門文書が上記WMOのMigrationInfoのページなどにだいぶそろってきたので、遠からず気象電報コードにとってかわることができるだろう。


Wikiページ作成 2010-08-21, 最新更新2010-08-27
HTMLページ作成 2015-10-15
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)

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