実習6: GPSによる水蒸気量を見る

精密なGPS受信機によって、水蒸気量(鉛直積分した面積あたりの量)を 観測することができる [教材ページ参照]。 GAME-Tの強化観測期間である1998年5-6月には、 ゾンデと同じBangkok, Chiang Mai, Ubon, Nong Khaiの4地点で、 GPSによる水蒸気量の3時間ごと(ゾンデの6時間ごとよりも細かい)のデータセットが 作られた。 これは里村幹夫先生[静岡大学]がGAMITというプログラムで求めたものである。 GAME-Tデータセンター (http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/GAME-T/GAIN-T/)から、 別に仲江川敏之博士[気象研究所]がGIPSYというプログラムで求めた1日間隔のデータセットとあわせて、公開されている。 これらのデータとそれを使って得られた知識の一部が、 「東南アジアのモンスーン気候学」 [読書ノート]の6章(仲江川ほか)に紹介されている。

データファイルの形式

データは、/pub/sfc/earthobs/data/gamet/gpswv/origdata/にあり、 98????ztdpwv.csv.txtのような名前の4つのファイルである。 ????のところは地点名を省略したもので、 bnkk=Bangkok, chmi=Chiang Mai, nnki=Nong Khai, ubrt=Ubon Ratchathaniである。 ztdは真空中に比べて電波がどれだけ遅れたかを表わす 「天頂大気遅延量」という名前の英語を略したもの、 pwvは鉛直積算した水蒸気量をさす「可降水量」(precipitable water)という ことばを略したものである。

データファイルの内容はコンマくぎりで、最初の部分は次のようになっている。

DOY,,,ZTD,PVW
,,35796,,（m）,(mm）
January,1,1.041666667,01/01 01:00,0,
,1,1.166666667,01/01 04:00,0,

01/01 01:00というのが日時。 その前にある小数も日時の情報を換算した形で表現したもの。 日時の次に、天頂大気遅延量(ZTD)、 さらにその次に鉛直積算した水蒸気量(PVWはたぶんPWVのまちがい)が続く。 この例の部分は、ZTDのところに0がはいっていて、PVWのところは空白に なっている。これはその時刻の観測が行なわれなかったか、観測値から ZTDさらに水蒸気量を求めることがうまくできなかったことを示す。 もっと先のほうの日時をみると、PVWにあたるところに 50前後の数値が はいっているところがある。これが鉛直積算した水蒸気量で、 単位はここにもカッコ内にあるようにふつう「mm」と表記されるが、 液体の水の標準の密度を仮定しているので、平方メートルあたりキログラムと 考えたほうがよい。

時系列をグラフ表示する例文

GMTを使ってグラフを作図するシェルスクリプトを /pub/sfc/earthobs/example/gpswvに用意した。 実習3のゾンデによる水蒸気量の作図と ほぼ同様である。 wgpstimes.cshはGPSによる水蒸気量だけを、 w2times.cshはGPSによる水蒸気量を 実習3の中で計算したゾンデによる水蒸気量と 色を変えて重ねて表示する。