matplotlib：番外編　気象庁GPVデータの変換

Google colaboratoryを用いた気象庁GPV GSM/MSMデータのオンライン変換

ここでは、Google Colaboratoryを利用して、気象庁が提供しているGPV GSM/MSMデータ（grib2形式）をオンラインで取得しNetCDF形式のデータに変換するためのWebツールの使い方を紹介しています。このツールで出力されるNetCDFファイルは、 COARDSに準拠しているため、GrADSのsdfopenで直接開くことができます。データの提供元は京都大学生存圏研究所（RISH）のサーバです。データ利用時の注意事項等についてはRISHのwebページを参照してください。
このツールはwebブラウザ上で動作し、Google Colaboratory上の環境を利用するため、ローカルにpython/gcc/gfortran環境を構築できない場合にも、変換されたNetCDFファイルを取得することが可能です。Google Colaboratoryの利用にはGoogleアカウントが必要です。
なお、ローカルのLinux、macOSなどのpython環境で動作するものは、GitHubで公開しています。

作成者：山下陽介（国立環境研究所）

準備

プログラムの置き場所

gsm_convert.ipynb（気圧面データを取得する場合）
https://colab.research.google.com/drive/1emhkraJ6hvr6PppuCo8dd1Y9I9TZ4Kcm

gsm_convert_sur.ipynb（表面データを取得する場合）
https://colab.research.google.com/drive/1kf91TzOY2GM-K7pDWZoFfldjiXzftsVe

Google Colaboratoryの利用

Google Colaboratoryは、ブラウザ上からpythonプログラムを記述し実行できるようにしたものです。Googleアカウントを持っていれば、無料で利用できます。以下の手順を行うにはGoogleアカウントが必要ですので、アカウントを持っていない場合にはアカウントの作成、持っている場合にはログインが必要となります。

ドライブにコピーを保存

上記のipynbをブラウザで開きます。しばらくgoogleアカウントにログインしていない場合には、再度ログインするよう求められることがあります。
[ファイル] ー [ドライブにコピーを保存]を選択し自分のGoogleドライブにノートブックをコピーします。この状態で、ログインしたアカウントで書き込み可能な領域（マイドライブ/Colab Notebooks）にコピーされています。コピーされたノートブックは自由に編集可能です。

データの変換

予報時刻などの設定

予報時刻の設定、GSM/MSMの選択、予報時刻からの経過時間の設定を行います。設定する箇所はコードの最後の

if __name__ == '__main__':

以降にあります。

予報時刻の設定
次のように、YYYYMMDDHHMMSS形式で指定する。
```
fcst_date = "20220523000000"
```
GSM/MSMの選択
```
dset = "GSM"
```
または
```
dset = "MSM"
```
予報時刻からの経過時間の設定
気圧面データの場合、3時間毎に指定可能（整数値）
表面データの場合、1時間毎に指定可能
```
fcst_end = 36
```

NetCDFファイルの作成

左側の実行ボタン

を押します。

初回実行時には、wgrib2のダウンロードとビルドが始まります。結構時間がかかります。ビルド時に大量のメッセージが出てきますが、ここでは無視して構いません。ビルドが終了すると、一時領域にwgrib2が配置されます。

次に、RISHのサーバからデータダウンロード、wgrib2を使ったNetCDFファイルへの変換が始まります。その間、次のような表示が出ています（しばらく時間がかかります）。

data lev = plev , fcst_time = 20220523000000

NetCDFファイルを読み込み、気圧面データの場合、3次元データに変換してNetCDF形式で出力します。初回実行時には、出力データについて記載されたoutput.jsonを読みます。次のように、出力されたファイルの情報を表示した後、ダウンロードが始まります。

output file name =  Z__C_RJTD_20220523000000_GSM_GPV_Rjp_L-pall.nc
-rw-r--r-- 1 root root 91215712 May 25 09:55 Z__C_RJTD_20220523000000_GSM_GPV_Rjp_L-pall.nc

ダウンロードが終了すると、ファイルを保存するダイアログが現れるので、ローカルPCに保存します。

2回目以降にはwgrib2のビルドは行われず、既にビルドされたものが用いられます。1日程度アクセスしない場合には一時領域のファイルが消えるため、再度wgrib2のビルドが行われます。
表面データの場合、Z__C_RJTD_20220523000000_GSM_GPV_Rjp_Lsurf.ncのようなファイル名になります。

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