2025年11月18日・25日の技術講習内容

セミナーF の3年生ゼミで、 2025年11月18日・25日、12月2日に、 気象衛星ひまわりの画像をあつかう計算機実習をしました。 教材に不備があったので、12月2日のセミナー後に、 改訂版をつぎのページにつくりました。

• [気象衛星 ひまわり 8・9 号のデータ (千葉大による緯度経度格子データ) を読む] (2025-12-02 授業後 改訂)
• [HTMLの表をつくる] (2025-12-02 授業後 改訂)
• [ひまわり画像図化とHTML table 作成のプログラム例改訂] (うちわむけブログ記事 2025-12-02 授業後)
• [計算機実習 設定失敗の反省] (うちわむけブログ記事 2025-12-02 授業後)

ここには、11月18日・25日に セミナーF のウェブページの部分として おいてあった内容を、暫定的記録として、のこしておきます。

技術講習

ひまわり画像のディジタルデータをつかう (2025-11-18, 2025-11-25)

この部分は、12月3日-7日のあいだに、別ページに移動し、リンクをのこします。

• 千葉大学 CEReS (環境リモートセンシング研究センター) で位置合わせずみの 赤外画像 (千葉大のいう TIR01、気象庁のいう Band 13) をあつかう。 【可視画像 (千葉大のいう EXT01、気象庁のいう Band 3) もあるが、今回は見送る。】
• [計算機を利用した気象分野の実習の教材] の ひまわり のところを参照。
• 作業の流れは、千葉大学からのダウンロード → 領域切り出しと物理量への変換 → 作図。
• 増田はふだん hamana であつかっているが、 今回、niigata の /raid/himawari_chiba/himawari89/tbb_gjapan/ の下に、 2023年8月から2025年9月までの事例の、日本付近 (20-50 N, 120-150 E、増田の符丁 'gjapan') を切り出し、 物理量 (赤外なので輝度温度) に変換するところまで処理ずみのデータをもってきた。
• これを読んで作図するプログラムを用意したので、 niigata で 「cp -r /home/masudako/ex/himawari_chiba .」 「cd himawari_chiba」として作業してみてほしい。 map_tbb_v20251117.py が1時間間隔用、map_tbb_10min_v20251117.py が10分間隔用 (対応するデータは 2023-10-14 の日本時間午後だけ。 yearend が 2025 となっていたら 2023 と訂正してください。)
• プログラムでかえるところ
  • 日時 yearstart, monthstart, daystart, hourstart, yearend, monthend, dayend, hourend (10分間隔のばあいは minstart, minend も。) いつのデータがあるかは、[計算機を利用した気象分野の実習の教材] に (11月17日に) 書きこんだ。
  • 緯度経度範囲。region に 'gjapan', 'sjapan', 'gkanto', 'kanto' をあたえる。 それ以外の範囲でやりたいときは、 「region = 'kanto'」を「region = ''」としたうえで、 region で分岐している「else:」の中で lonmin, lonmax, latmin, latmax, lolaeps, dlon, dlat の値を設定し (lolaeps の値は 0.1 のままでよいだろう)、 そこにある「sys.exit()」を消すかコメントにする。[この部分、2025-11-25 授業中に補足。] (region の値を見ているところの変更も必要)。
  • savefig。True だと画像ファイルに保存、False だと画面表示。
  • drawpref。True だと県境をかく。
  • 数値と色との関係。levels と colors で指定している。 色は，英語の色の名 [外: matplotlib ドキュメント] [List of named colors]、RGBの16進数、グレースケールの10進小数で指定できる。 colors には (増田の習慣で) 小さい値を青、大きい値を赤としてあるが、 コメントとして気象衛星赤外画像の習慣にあわせたグレースケールも用意した。
• 雲のあるところでは、輝度温度は雲頂温度の近似値とみなせる。 日時・場所の近い高層気象観測データを参照して、雲頂高度を推定してみよう。
• [2025-11-24] 11月18日のセミナーの時間には、学生のアカウントでデータが読めないというエラーになってしまい、すみませんでした。 データを外づけディスクに置いており、持ち主以外のユーザーが個別のファイル・ディレクトリを読む許可は出していたのですが、 そのディスクにアクセスする権限が設定されていなかったようです。 それ自体の対策は まだわからないのですが、 学生のみなさんに読んでもらいたいデータは内蔵ディスクに置くことにしました。
• [2025-11-24] 可視画像を追加しました。
  • 対象時期は原則として赤外画像と同じですが、 時刻が、UTC 23時 と 0-7時 (JST 8-16時) にかぎられています。
  • 可視画像の画素の各辺の長さは、赤外画像の 1/4 で、約 0.5 km です。
  • 可視画像の物理量は、(衛星観測専門家は「アルベド」といいますが) ここでは単に「反射」 (reflection、作業用の略記号 refl) としておきます。 可視波長帯の放射輝度を、真上からの太陽放射の放射輝度でわったもので、 無次元量ですが、100をかけて「%」の形になっています。 正午ごろにくらべて朝夕は全体に値がちいさくなります。
  • 可視画像を作図するプログラムを、niigata の /home/masudako/ex/himawari_chiba/ に置きました。 map_refl_v20251121.py が1時間間隔用、map_refl_10min_v20251121.py が10分間隔用 (対応するデータは 2023-10-14 の日本時間午後だけ)。
  増田による色つけは、反射の強いところを赤、弱いところを青です。 背が高くて厚い雲は、(赤外では青) 可視では赤に表示されます。 コメントとして気象衛星可視画像の習慣にあわせたグレースケールも用意しました。