コンピュータさんとの共同生活

コンピュータさんに手伝ってもらってシミュレーションを行っていきます♪

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エマグラムをコンピュータで描いてみたい

局地気象解析を行う上で重要な「エマグラム」。今までは、たまーに、高層断面図から読み取って手を使い描いていました。
でも、怠け心がでてきたり、忙しかったりすると、もうダメです(^^;

で、コンピュータを用いて大まかにでも作図してみたいと考えました。まず、高層データをテキストで欲しかったので、以前からチェックしていた以下のサイトからもらうことに決めました(^^)
「Region」のところを「Southeast Asia」にすると日本が出てきます。後は、地図上の点をクリックすれば、データをもらうことができます。

http://weather.uwyo.edu/surface/meteogram/

このデータから気温と気圧でグラフを作れば鉛直方向の大気成層がわかるのですが、やっぱり「持ち上げ凝結高度LCL」や「SSI」くらいは知りたいものです。

調べたところ、地上の気温から乾燥断熱変化させるには

T・p^(-k) = 一定
k = R/Cp : 乾燥空気0.286、湿潤空気0.236

で、上昇させれば良いらしいことがわかりました。次は、露点温度からの等混合比線との交点を見付けなければいけないのですが、これはたぶん

qs = 0.622 es/(p - es)
Ln(es/6.11) = (L/Rv)(T-273.2)/(273.2・T)
ただし、es:水蒸気圧、qs:混合比、p:気圧、T:気温、L=2.5×10^6、Rv=461、Ln:自然対数

の2式を使うのではないかと思っています。この式から得られる線と先ほどの線との交点を見付ければ良いのではないかと。
その後は、湿潤空気として上昇させれば良いのですよね。
SSIは、

SSI=(500hPa観測温度)-(850hPa空気塊を500hPaまで上昇させた温度)

で計算できるはず。なんとか、今月中に作ってみたいのですが、どうなりますかね(^^;


参考文献:二宮、気象がわかる数と式、オーム社
[ 2005/11/10 15:36 ] 計算力学 | TB(0) | CM(7)
気象がわかる数と式
v-521私も2002/6から貴樹さんと同じことを考えてました。

私は「エマグラム」の作図はあきらめましたが、「気象がわかる数と式」本書を利用して2年がかりで「相当温位」を求める方法をエクセルで完成できました。

愛知県春日井市消防本部、名古屋地方気象台のデータを自動受信して、地上の「相当温位」の自動計算をさせています。

数式は、「気象がわかる数と式」本書を見ればどの方程式を使えばいいかはすぐわかりましたが、それをエクセルで表現させるのに2年もかかりました。

パソコンに慣れていたらもっと早くから便利さを感じられたのに と思いますが、まあ苦労することも楽しみのひとつです。ひとつの数式を数年間も悩むことは私にはよくあります。夢のなかで解き方のヒントが出てきたこともあります。これも仕事柄か・・・v-361
[ 2005/11/10 18:08 ] [ 編集 ]
プログラム
数式からプログラムできるって、やっぱりすごいですね。
タイムリーな解析の手ごたえがつかめそうです。
私も最近目を通しているのは、二宮氏の数値予報や解析に関する本で、数式がみじろおしです(;^^A)
難しくてめまいがしそうですが、大まかでも概要がつかめたらと思っています。
ところで、かねてから、PCで大気の3次元的表現が出来ないものかと思っています。
昔、知人がCADシステムというものだったと思いますがPCの平面状に3次元的立体像を扱えるプログラムを使った仕事をしていました。
2次元的な各気圧面平面図を重ねたイメージでは、相当慣れないとイメージに繋がらなかったりしますが、3次元でしかも画面を回転させて見る方向を変えられたら、どんなにかいいだろうとずっと思ってます。
プログラムに詳しい貴樹さんなら、もしかしたら、そんなことも可能ですか?
[ 2005/11/10 21:20 ] [ 編集 ]
3次元システム
大気を3次元的に表示することはできます。が、鉛直方向と水平方向の断面を重ねて表示ができるのが限界です。なぜなら、CADのようなモデルの形状に相当する部分は、大気でいえば一番外側の部分、豆腐のような立方体の外側が表示されるだけなのです。そう、中身が見えないのです。

もっとも、断面を自由に移動できたり、鉛直方向と同時に見れたり、カラーで表示できたりと良いこともあります。

このようなプログラムを作るのは大変ですが、GrADSというソフトを用いることで、似たことは可能なはずです。ひよこぴよさんが教えてくれたURLの画像をもらうのも方法だと思います。
[ 2005/11/10 22:27 ] [ 編集 ]
Re:3次元システム
色々と教えてくださいありがとうございました。
PCの可能性の大きさに、ビックリしました。
私もいつかプログラムできる人を目指したくなりました♪
[ 2005/11/11 18:23 ] [ 編集 ]
Re:3次元システム
そうですね。プログラムもいろいろありますが、できることが広がっていきます。がんばって下さいね。
[ 2005/11/21 12:02 ] [ 編集 ]
遅ればせながら‥
 こんばんは。お久しぶりです。

 私の知り合いの先輩が、エマグラム作成プログラムを作成しています。(perlですが)

http://radar.sci.hokudai.ac.jp/~kato/work/chart/index.html

 この先輩はコンピュータに大変詳しく、そして気象解析周りの便利なプログラムを多々作成しています。
 是非一度ご覧下さい。

 ちなみに先輩はVis5Dという可視化ソフトを用いて3次元でトラジェクトリーを表す図も描いておりました。

 
[ 2005/11/27 20:14 ] [ 編集 ]
エマグラム作成プログラム
ありがとうございます!! かなりうれしいデス(^^) 早速HPを拝見させていただきました。うーん、かなり完成度が高いです。明日にでも早速Perlプログラムをいただきたいと思います。

Vis5Dも検索してみました。このソフトでトラジェクトリー解析ですか、大変そうですね(でも、面白そうです)。さすがに専門の方ですね。データは、数値予報のGPVデータでしょうか。ちょっと、調べてみます(^^)

貴重な情報をいただきありがとうございました m(_ _)m
[ 2005/11/27 21:10 ] [ 編集 ]
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プロフィール

貴樹

Author:貴樹

最近、SolidWorksという便利なCAEツールが広がっています。 天気予報も数値予報が重要ですよね(^^)ok
コンピュータを利用したシミュレーション技術が重要になってきているのですが、理解するためのキホンを知るために、この場をお借りしたいと思ってます。
久しぶりに、CAEのキホンである有限要素法でプログラム作成してみようかなぁ(・・)


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