COBE SST 海面水温格子点データを地図上に表示する

COBE SST 海面水温格子点データ

COBE [こうべ] SST は、日本の気象庁でつくられている海面水温の格子点データである。 これには version 1 と version 2 がある。

COBE SSTの作成の中心となってきた 石井 正好 さんによる解説がある。 これは 2012年の出版だが、2010年の講演の記録なので、対象は version 1 である。

Version 2 の説明は、つぎの講演予稿が見つかった。

気象庁の英語ウェブサイトのこのページに、COBE SST の簡単な紹介があり、 気象庁の気候診断や、JRA-55 再解析の材料には、その version 1 がつかわれていることが のべられている。 また、version 2 は「NEAR GOOS site」から提供されていると書かれている。

NEAR GOOS サイトのうちのつぎのページで、 各年各月の COBE SST version 2 を画像 (世界地図) として見られるほか、 「Readme」と、「Grid Point Values」 へのリンクがある。 「Readme」は、データセットの簡単な説明 (テキストファイル、英語) である。 「Grid Point Values」 へのリンクをたどると、画像と同じ 1時点のデータがある。

この「Readme」が存在するディレクトリ https://ds.data.jma.go.jp/gmd/goos/data/pub/JMA-product/cobe2_sst_glb_M/ を見ると、 各年のデータ (数字4けたのディレクトリ名) と、平年値 (「Norm」) のディレクトリがある。 それぞれの中に、各月ごとのデータがはいっている。 データの形式はテキストファイルで、「Readme」に説明されている。

このデータを、2022-07-01 にダウンロードした。 1850年1月から2022年5月までの各年各月のデータと、 1991-2020年の各月の平年値 (および標準偏差) のデータがある。

データセットは、緯度経度 1度の ます目に値がある。 ます目の中心の位置座標は、度の整数値+0.5 である。 陸の ます目はデータ欠損あつかいになっている。

それを、便宜上、だいたい10年ごとにまとめて zipアーカイブした。 10年ぶんのアーカイブファイルひとつの量は 約 3 メガバイトで、展開すると 約 20 メガバイトになる。 あとにのべるプログラムでは、 まず cobe2_sst_glb_M というディレクトリをつくり、 その中で zip アーカイブを展開することを想定している。

地図上に表示するプログラム (Cartopy の contourf と contour による)

COBE SST version 2 のデータを読み、 Cartopy の contourf で 世界地図を塗り分けてしめす (contour による等値線もかさねる) プログラムをつくってみた。 作図の基本は、[格子点型の気象データ (JRA-55 海面気圧) の地図上表示 (2022年度 セミナー教材ページ)] と同じで、データを読むところだけがちがう。 (あらかじめ numpy の配列変数を確保しておき、 テキストファイルを1行ずつ読み、行の部分文字列を解読して、配列要素を順にうめている。 データ欠損はテキストファイルでは '999' だが、配列要素は np.nan にしている。)


緯度・経度範囲で集計して平均値を数字で書きだす

格子点値を緯度と経度の範囲を指定した長方形型の領域で集計して 平均値を書きだすプログラムは、 JRA-55再解析の月ごとの値のばあいについて [格子点型の気象データ (例、JRA55) から場所をきめて時系列を切り出す] のページであつかった。

COBE-SST の、各年各月の海面水温と、それぞれから平年値をひいた偏差を、 同様に、緯度経度範囲で集計して平均値を書きだすプログラムを試作した。 陸にあたる升目は、データの欠損としてあつかい、平均値の計算から除外している。

移動平均

上のプログラムでつくったCSVファイルを読み、移動平均の列を追加した CSV を書きだすプログラムをつくった。 例文では、気象庁のエルニーニョ監視と同様に、5か月の移動平均をしている。 ここでは、時系列の移動平均のための関数をつかわず、単純にたしざん・わりざんで平均を計算している。


2022-07-16, 2022-10-23
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
[計算機を利用した気象分野の実習の教材] [3年生・卒論生セミナーのページ]