Page 1 Page 2 METE。R。L。GーCAL SATELLーTE CENTER

風計算業務の経緯と最近の衛星風の精度
A History of the Satellite Wind
Estimation at MSC
and the Present Accuracy of SatelliteWinds
市 沢 成 介*
Jousuke Ichizawa*
Summary-
- - -Five
Operational
the
Meteorological
images
of
(GMS,
now
the
then,
quality
the
assigned
but no
to each
This
cloud
time
Japanese
the
derivation
was
Agency
on 6th
April
(MSC/JMA)
Geostationary
dissemination
processing
begun
Meteorological
of the
derived
1978
using
at
earth
Satellite
winds
was
begun
through the Global Telecommunication System
of
to low
low
winds
and
been
In this report
this processing
improvements
height
made to improve the quantity
are
shown
achieved
level
winds
cloud
a brief summary
during
these
of the
5 years
and
also
with
cloud
winds
winds
level cloud
of
SATOB,
and
some
effective from
climatological
format
assignment
radio・sonde
(became
derivation.
(tracking
universal
of height
are as follows
procedure
winds
to all upper
cloud
nearby
achieved
assignment
height
level
efforts have
winds.
on
of GMS
manner
many
clouds.
and
days
the derived
height.
winds
processing
Meteorological
by
foreign
cloud
of GMS
of the
early
height
among
derived
as representative
reporting
added
and
improvements
status
Change
In
taken
five years.
modifications
(1)
winds
(tracking
shallow,
isolated
winds
and
to take
larger
lower
was
clouds),
clouds).
in
of target cloud was
It for representative
apparent
also some
level
of Cirrus
the top height
users happened
produced
21st Dec,1981).
tropopause
differences
confusion
and
between
complainments
users.
New
ner
and
present
based
during
of the
modificationd
1 Major
Center/Japan
the same
domestic
satellite cloud
derivation
Weather Watch.
Since
the
GMS
winds
interval
GMS・2). At
users
World
and
of the
Satellite
30 minute
to possible
the
years
satellite cloud
height
on
the
are shown
siderably
(2)
the
assignment
conception,
m
Table
apparent
Adoption
procedure
became effective
“statistically
l
and
2 of the
difference
of automatic
best
(or
text.
error)
target
cloud
from
fit level”.
Adoption
as seen
selection
21st
Heights
Dec
,1981 and was
to be assigned
of this new
in Fig.
3.
method
m
low
m
method
this man・
reduced
level cloud
con-
tracking
procedure
Man・machine
be
tracked
formance
m our
of
this
interactive
early-day
method
daily flctuation in the
procedure
low
depended
derived
*気象衛星セソターンステム管理課,
Satellite Center
level
wind
(MM
cloud
largely
quantity
method)
winds
on
and
Meteorological
−85−
was
used
derivation
the
skill of the
uneven
to select
target
clouds
processing. Operational
operators.
To
spatial distribution, new
reduce
to
per・
the
automatic
METEOROLOGICAL
(objective)
Since
target
then,
Fig.
SATELLITE
the
selection
above
Expansion
cedure
(became
Soon
derived
by
about
tion.
were
of the
as AS
NOTE
method)
considerably
As
was
N0. 8 SEPTEMBER
was
adopted
improved
on
1983
1st April
(for example,
see
1982.
the
text,
a result
start
and
end
creasing
the
The
size of now
for
IR
(former
for
This
quantity
after
the
upper
level
400
and
tracking
pro-
the
from
template
observabeen
found
in data
used
processing・
(matching
was
of
decreased
of
target
effective
for in-
quality・
is :
lines))。
pixels X 32 lines)
January
level cloud
winds
winds
objective
have
observation
d^radation
quantity
but
(12GMT)
visible images
procedure)
pixels X16
(32
10th
cloud
the
pixels X 32 lines)
(16
km
at night・time
matching
any
that
observation
for night・time
template
km
noticed
1983 and
(see
Fig.
are derived
quality
check
and
(not
changed)
resulted
in 40-50%
5 of the
in
text).
disseminated
procedures(200
increase
in each
observation
for k)w level.
200
for
unsolved
September
Recent
1982
monthly
radio-sonde
trends
winds。However,
larger
those
difference
丘t level in the
vertical shear
winter
could
The
most
accuracy
of upper
averages
winds
in these
not been any indications
much
cloud
winds)。
their nearby
ing.
low
than
man・machine
2. Problems
Since
more
procedure
tracking
(32
it was
processing
without
km
X120
effective
of night-time
present
X160
111 km
was
target
winds,
54 kmx80
images
target
(OO GMT)
images
of
matching
109 km
size
VIS
modification
At
enlargd
images
MM
but IR
in
of derived
procedure,
derivation
tests expanding
positions
number
AS
former
winds
processing
of some
automatic
a little at morning
the
level cloud
size in
Jan。,1983),
of the
increased
observation
template
10th
10%compare with
In our low
cloud
matching
effective from
winds
for morning
have
(callsd
drawbacks
after the introduction
the
and
method
TECHNICAL
6)。
(3)
the
CENTER
have
average
for upper
level
important
level
shown
experienced
was
in northern-hemisphere
be
are
found
between
as a part
in Fig.
in the differences
winds
in winter. It
differences
calculated
differences
of seasonal change
(error)
of the
been
mid-latitudes.
cloud
10 of the
seasonal
there
where
could
the
winds
process・
text.
(or error) in low
large
that
the
of the routine
There
level cloud
variation,
with
be no single
wind
speed
best-
and
its
the largest.
and
cloud
urgent
task
winds.
for us now should
especially
in winter
be the improvement in the
season.
1。風計算業務の経緯
はじめに
ここでの報告は衛星風の算出数増と精度向上に関連し
気象衛星センターでは静止気象衛星「ひまわり2号
(GMS-2)」の連続画像データを用いて衛星風を算出し,
た主要な変更について簡単に記述し,小修正や処理パラ
オンライソ配信を行っている。現在1日2回,約400個
メータの値の変更等の記述は行わない。
の衛星風を算出できるようになり,算出資料の精度も安
なお,風計算業務の概要や処理手順等に。ついての解説
は「静止気象衛星資料利用の手引き」および本誌特別号
定してきた。ここでは,風計算業務の開始以来,現在に
「GMsシステム総合報告,nデータ処理解説編,その
至るまでの5年間の処理内容の変更等を簡単にまとめて
おくことにした。さらに,最近の衛星風の精度について
2」に記述してあるのでここでは省略した。用語等につ
も記述する。
いては上記資料を参考にされたい。
−86−
気象衛星センター 技術報告 第8号 1983年9月
(1)業務開始
ら,時々ペラメータ値の修正を行った。
1978年4月6日00GMT観測分の衛星風資料を算出し,
また,MM法では算出風の品質管理のため,連続する
初めて気象庁のADESSへ送信した。この時の資料数は
2つの風を算出(同一指定雲に対した前30分の移動と後
LF法で算出した資料が109個,MM法で算出した資料
3{}分の移動の2つ)し,速度差,高度差等のチェック機
が79個であった。 LF法では主に上層風を求め,MM法
能を有している。一つの風を算出するのに粗マッチング
では下層風を求めるが,LF法で中下層風を,MM法で
と補正マッチングの2段のマッチングを行うが,1978年
中層風の算出も行った。また,LF法で算出した上層風
の高度は1978年4月23日12GMT観測分までは300
6月19日よりチェック用の風の算出は補正マッチングの
mb
みとし,計算時間の短縮を行った。
の一定高度を付加したが,4月24日00GMT観測分から
さらに,1978年8月14日00GMTより,相関値ピーク
圏界面高度(統計値=GMS標準大気(GMSSA)を使
位置算出に画素間の補間を行うようにした。これにより
用)を付加するよう変更した。
画素間隔による量子化誤差を少なくした。
オンライソ配信する資料の通報型式はSATOB(FM88-VI)の第2節と第3節を用いた。 下層風は第2節を
(3)算出数の増加
用いて,雲頂気圧高度と雲頂温度を合せ報じ,上層風は
Fig. 1 からFig.
第3節を用いて設定された気圧高度を付加して報じた。
数の推移を示した。業務開始頭初はLF法で算出する衛
3に業務開始以来の月別平均算出
星暇は上層暇だけでなく,中下賜暇も算出していたが,
(2)MM法の処理パラメータ等の修正
写真処理により赤外画像の階調を低温域を見分け易すく
LF法では実の移動量は観測者が移動の始・終点を与
するように変更(1979年秋頃)して,上層暇のみを算出
えて求めるが,MM法では観測者は雲の始点のみを与
するようにした。一方,MM法での算出処理も半年経過
え,相互相開法によるパターソマッチングで移動量を算
したころから安定し,算出数増加を計れるようになり,
出している。このマッチング処理には相関値のピーク値
一年後にはLF法,MM法とも170個前後の衛星暇が算
の下限や2次ピーク値に開する取り扱いに開するパラメ
出できるようになった。
ータを設定している。これらのパラメータの設定によっ
この算出数の増加に伴い,1979年2月19日に,MM法
ては算出数に,影響を与える。
による雲指定点数の上限を399個に拡大,アデス出力数
このため,業務開始頭初は日々の処理を継続しなが
の上限も500個から800個に拡大した。
2
1978
Fig. I Monthly
LF
1979
mean
number
1980
1981
1982
per an observation of high-level satellitewinds
method。
−87−
1983
derived by
METEOROLOGICAL
SATELLITE
1979
1978
Fig. 2 Monthly
method
CENTER
mean
number
TECHNICAL
NOTE
1981
1980
No. 8 SEPTEMBER
1982
1983
1983
per an observation of low-level satellitewinds derived by MM
using VIS images (00GMT).
1978
・ 1979 ’ 1980 ゛ 1981 1 1982
Fig.
なお, Fig. 1からFig.
3 Same
as Fig.
2, but
for using
3に共通して見られる特徴
IR images
1983
(12GMT).
(4)衛星風の高度設定方法の変更
は算出数が安定したと思われる1年後からの状態にもか
1981年12月21日12GMTから,衛星風に付加する高度
なりの変動がある。特に南北両半球の算出散の変動が大
を一定高度に変更した。これまで上層風については圏界
きく,しかも逆周期で現れでおり,季節により衛星風の
面高度(統計値)を,下層風については雲頂高度を付加
算出し易い雲の発生滅が変化することを示している。
していたが,これらの高度と衛星風との対応は決して良
い相関になく,利用者側からの不満が多かった。このた
−88−
気象衛星センター 技術報告 第8号 1983年9月
Table l Fixed
Season
heights to be assigen to high・level Satellite winds.
spring
Winter
Dec.
15
Region
Autumn
Summur
Mar.
15
Sep
15
June
15
250 mb
400 mb
35°N
300 mb
300
mb
25°N
200 mb
200
mb
300
mb
200 mb
200 mb
25°S
35°S
400 mb
300 mb
250 mb
Table 2 The
height Imitation of the cumulus
cloud top for deriving
low-level satellitewinds.
Table 3 Comparison of accuracy of satellitewinds both before and after introduction of
new procedure of height assigment.
Difference
(Vsat.-Vradio.)
Mean speed
Sample of sat.
No. winds
Abs.
mean
((Low-level winds))
Before
202
7.6
(Winter '81)
After
(Winter '82)
353
8.4
((High・level winds))
Before
220
(Winter '81)
After
(Winter '82)
190
Direction
Speed
Vector
Alg.
mean
rms
Abs.
mean
Abs.
mean
rms
Abs.
mean
rms
7.1
8.6
-3.9
5.1
6.8
10.7
31.7
45.4
4.4
5.7
-0.4
3.0
4.3
0.4
23.6
36.5
1.2
36.5
65.4
16.0
22.5
27.4
20.3
40.7
-9.6
27.9
11.0
14.6
-1.7
15.5
7.7
36.2
12.1
-1.1
め,衛星風とその近傍のラジオゾンデ風を比較したとき
合に850
最も差の小さくなる高度(B.F.L.)を代表高度として用
この変更で,対応する高度のラジオゾンデ風との差は
いることとし,統計処理を行って,上層風については緯
Table
度帯と季節に.よりTable
についての詳細はHamada
1 の高度を,下層風に.ついて
は算出された雲頂高度がTable
2 に示す値より低い場
一
mb を指定付加することとした。
3に見られるように相当の改善が見られた。変更
(1982a,b)に報告されてい
るので,これを参照されたい。
89−
I
A
elll︸
H≫-≪064343a/6
1 11111
SII
●
R6Sgl?074.933241?90340″I63楠90S0tit
1−91359592966?s390157566131797馨
Op22322 11!32222232214111`
T0.NNNNN叫NNNNNSSSSSNNN叫NNKNNNNNNN
IW
思唸
14
353es
7S7
/////
5550リ
ー暴144
12Z331Z44S
7y7
311−356132
I
4
SP
sI
l`
lS
I
`
4
−
l7
I5
16
3
`
1″
3`
30
33
51
31
3I
23
15
16
21
23
!2
I151磯19!!
1
13335
16
●5/69
作W
40/
sI
F3
`C
w6
E9
I9
I2
E3
II
5IoIIIS9
17
17
I6
10
14
10
!59
03311041
S6IQIアjQ
ll←1j
46−007・^
0399740422
11 1246
ll ll︸
O>4
.≪
//////ノ/// //////////
5I
5S
5加
5I
5あ
5魯
54
04
C4
C 4
Q2
Q2
O2
C2
O2
C?
Cり
Cs
O2
Cりf
奉
−13−15611心I I作11111111
e魯66716
556S262111 111111心
I1 11
49
19
24
92
50
03
41
5I
54
31
92
09
96
39
05
40
90
16
91
3
4
1 112242322!!112211
NNSSSSShNN NNN4NNNNNN
745614915755S3976025
16
I7
I3
10
35
10
I7
I1
11
17
10
99
ふ5
15
1毎
14
−亀
14
13
32
1
wIEEIIIIEEr;;;﹄EEEEIE
627−924993I;139736I9
1 4 き 9 9 1 5 I2
5!
6・
92
52
馨2
I2
43
72
41
I2
!1
411
49II″96−061974I″472622
y
y1
・3
32
26
62
24
49
91
11
19
953?6531077
71
11
2 3 2 51
43
I5
44
64
d I1
61
91
72
22
62
461&1
1
3
5
sあ1尋I1e444
吋NSSSSSN仙仙
0704弗46S
75も毎696?65
・←1112343
11
`1
D1
51
51
41
−1
3!
411
?!
01
61
71
7λ
21
0i
4`
91
41
0!
11
71
I1
01
91
51
51
4I
4`
4l
321
GIEEIEEE5IEEEEF・EEIEE奮”’EEEEEEEEEI`
NG ←7271790455←505919I4425923670&7
oE 46951567179146472219156a952741
A 15
ej
47
10
10
29
73
30
43
48
61
12
44
36
今1
37
97
99
2S
32
59
99
9魯
21
76
77
40
29
e6
30
2
L
33233←2111 1111142331112112111
10304622亀1 675115811︸
` 11111 11フ`11
z
13
●S/7●
R・
R・
伺I
轜I
阿I
RI
RI
RI
RI
RI
I
﹂﹂LLLJL﹂︲’L
FFFFFFFFFF
llIll
IW I回llS心l﹃
TT→TTTTTTT
01
01
01
0I
07
04
04
09
09
0
1
1I`i1`1222
あ
・
9/t≫
01G
lOMS
T
P>r/CTH
S SSSSSSSSSS
M IIIIIIII1−
1 VVVVVVVVVV
9 II`llII`I`I`II・
i iiifiiiiii
z
m0。o
a0000000
I 0000000000
1xl11I`II`II`
Iま410IOZ451
Tu
・・・・・・■-・●
D 9ゆ
2I
−`
9!
2 91
01
61
I1
″1
6
PS0000000000
M ア4
ー7
ー−
’1
66
04
77
01
61
44
9
043I54943If
954556774?
2222222211
弗II喝秦・・llI
I95I″125192
134565431
76
77
e3
72
79
11
7S
77
I/
5/
5/
5/
5/
5/
5/
5/
11SIISIS
z
1111心
4334I
︷
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/0
/
0
222222轟″I222
73
51
?6
47
7?
92
30
94
1I
4fQ
3321122!I
http://www
./////////
0000000000
2222222221
51暴59
69S8IIII
I40907Sj
32212111
46S3774661
3321222I・
ll︷
Z ZZ
21325
4I4719
21121
W
lll
fll
TtX
111111︷
呻l﹃心ltl
//////////
0000000000
2222222j22
92350I″1497
S4
21
52
S1
O1
I1
y1
62
691
5
lEI!IEtltf
I6432126Q5
590≒624−00
55604Q5−65
s42js3−4︷!λ!ll
?1
e9
75
45
2I
s4
44
14
s3
5!I
1111I11IIs
13KE
DSI摯65摯67I・99
P/ 11●1111e1・
S
M
I
!・
3
6
2
I6
・5
I
I
iS
45
043I″I!I6671
≪
≪4S730
41
≫2
00
70
−94S047
I!1
DD3 221211I4
q
r^ :£
1467E
14
●5/●0
222222222Z2222222222
111111111111I1111111
1507E
19/71
9911122 ●●
1371E 60 3●
1541f
U*
105
1001E
103 S7
NNSSSSS匈N≒ NNNNNNNNNM
gSS3099522241今940901
50216174963121076Ie3
1Jllλユ毎2j3221211!II`
1441ε
IJ/tS
a5/・1
H/i・
S5/・4
・ 5/IJ
1770E 65
n9
1261E 71 5●
/1
1
/1
/あ
/1
/I
/I
/l
/l
/l
/l
/!
/I
/I
/奉
/!
/1
/1
/1
/1
/1λ
22222222222222222222
l<99t
149.0143
5713611
21−13747321616966w
`゜ 11`1Ia231 1よ
z
T z
It14y4269y3525I・4’9ニ・
77S7?III77 9S?671S
////////////////////
55555555555555555000
11SSSI−SI貪ySあ1尋I1e444
14S164Iア?I
0557467660
!! ユ
6
96
S4
毎I
あ″
I4
I1
S`
49
16
S1`4
22322 1
17149I?!03
01I91274あI6
3223″4
EE..i`F`EIE!!E
2
7り
9?
13
3e
t0
76
74
67
S・
り・`
7
3553342I`07
1111`II`111・・`
I
4510067739
23
53
62
暴2
7j
02
11
61
0`
7I・1
3
1560E
192N
13/lt
t)/ao
%≫/1J
72
9s
1319E 87
U2N
105
1697E
134N
EIWIE!E!E
I0097I17S
7373毎14S31
11III串・II・
40−5744″`S40
XI/’
290
3l
7I
7s
I!
`←
21
31
51
01
01
Z
l
00
00
00
00
00
00
00
00
00
0
0
Ill
ll
≫≪≪0'
B
2S5
Xμot
2222222222
1111111111
//////////
12
12
12
12
12
12
12
I2
`2
12
1
11111111心︷
−90−
302
i3oie
65●
9/10
9/11
1011E 99
恚5N
1275E
inst
177N
tin
11><>C 59
1egN
274
30≪><1376E
94
1714E
199N
smSaSSSsii
OS3405731
12I&SII632Z
eIIII・I・eI
S339771I52
Isll
sss
00000
00
00
00000
111111I`I`11
2222222222
00
00
00
0000000
0
000000
r-nio≪≪ ≪
..--...-・■
ZZZZZZZZZZ
59
16
26
46
I5
f7
?暴
65
45
30
I
222222221!
4
e1
9?
I2
!a
畢9
・5
I1
l9
ll
1
22345S541`1
76I`7140S011
1I
1I
1s
1l
S1
72
12
42
99
!
TTTTTTTTTT
0000000000
l︸11111︸
lllflW︸
LL・・`LLL−`LLL
FFFFFI″FIIFF
R!
RI
RI
RI
RI
RI
伺!
冑I
RI
R
I
1I亀tlllllll
2222222222
wH
12
1−
12
12
1I
1I
I2
I2
I2
I2
4I
I
鴫
ほ
μ
I
I
I
SI
SI
SI
SI
S・
Si
SI
1 VVVVVVVVVV
O II・IIあliあIあI`!Iあ
E iiiSliiISi
X
at0000000000
I 0000000000
1111111Ill
u
Ia
ア?・I 2I ・.
4 6.
I I;
7 ...... .
s ≫.v .-;04051
111←︸11s
あ
Pt
0S
3
0S
0S
0S
0S
0S
0S
0S
0SI
I471756115
i
⋮
⋮
⋮
1:
9⋮
5⋮
291I’9
S
・-t
0D221233I1
I轜
II
雫S
6I
1I
1I
1争
0l
2l
1U
9I2
鮪!W!EF`E!EE E.EEE!EI`
a o s2
s−
s5
s1
s1
?3
:6
02
3 9 3
9
62
99
S1
O4
毒2
07
g
1 1sss毎肇
≪
.l
・s
・l
・・
・ . ・ ・ ・l
・s
/a
#sels
L 3I
4←
7l
0l
I!
`1
31
4!
5!
0I
16
6!
7l
7l
7l
7I
5`
5ll
\
10tfl
T S 0S
4S
SS
5S
1S
あS
4S
2S
0S
9S
3 N
6N
0N
6N
1N
1N
6N
4
A1066963049■n
M
JO
・・*.・・...・≪
42009500
1 111−4 223I″3333I`l
0000000000
0000000000
II`I11111I″I`
2!I!22222a
110H10241266
204N lilt 261
iJ/tS
・ J/IO
IJ/I*
9/l≫
305
1555E
29・N
lil'H
33≪N
2S4
ま7521
119TL
261
17・・wり7
なお,この変更に伴って,オソライソ配信する資料は
が,その日,その日の分布によって,チェック対象とな
すべてSATOB(FM-88-VI)の第3節により風の高度
る雲指定候補点の数は変動する。このため,一定地域か
を推定高度で報ずるようになった。また,気象衛星セン
ら順番にチェックを行うと雲指定点が偏在する場合がで
ター観測月報の記載方法もFig.
きるので,常に算出処理領域の全域から指定点を選択で
4の様に変更した。
179●W
90 95
11?1E
247
176
16●?130e
257
IJ/7繁
昌5/TI・
IS/t5
1534E
354N
164.41E
160.96E
lti.lH
ltT.tlC
171.05E
17T.00t
17*,131
177.29E
!>}.541
iM.tie
25.53N
31.34N
32.72N
3≪.≫IN
3t,a3N
41.37N
35.6?N
33.16N
IJ.TtN
14.74M
spc
PW/CTH T
1M 10MB
DCG
DIR
LONG
Dfb
<O.tDEr,)
[>es
λo糾a
LAT
P≫/CTH T
SPO
。1M
L≪1 LONSりIR
(O.lUtCi)
L-iG
P≪/CTM
T
10か噛DM。
01R SFO
oeo
。IM
L*T
LONG
(O.iDto)
OAV
/SMT
LO鴫
DE●
LAT
DCS
仙T
D*r
騨T
p為y
1981
DEC
VECTORS
WIND
CLOUD
1983
N0.8 SEPTEMBER
NOTE
TECHNICAL
CENTER
SATELLITE
METEOROLOGICAL
Fig. 4 Sample of cloud winds vectersprinted in Monthly Roport of Meteorological
Sate1111te
Center. Before(A) and after (B) Dec. 21,1981.
きるよう言指定候補点のチェックの順番を,ラソダムに
(5) MM法における賞指定作業の自動化
とるようにしている。
1982年4月1日00GMTより,MM法における追跡雲
自動言指定の導入により,常に399個の指定点につい
の始点指定作業(雲指定)を自動化(自動雲指定:AS
てマッチングにより追跡作業ができるようになった反
法)し,観測者か介在するのは最終段階での品質管理の
面,マッチング処理途中で削除されるものが増加した。
みとなった。
これは従来の観測者の目視による指定作業ではあらかじ
自勧賞指定は一定緯経度間隔で与えた賞指定候補点の
め指定された雲の移動を確認してから行っていたのにく
中から,赤外ヒストグラム解析により,追跡に適した雲
Fig. 2,Fig. 3 で見られるように,算出数
の有無を判別し,賞指定点を客観的に指定する方法であ
らべ自助言指定では温度分布だけからの判断で,マッチ
ングに適した雲形をチェックしていないことにもよる。
る。判別には賞指定候補点を含む一定領域内の赤外輝度
このため,
分布の状態から,上層震域でないか,海面でないか,層
の増加には直接結びつかず,赤外画像を用いた処理では
状震域でないか等の条件がチェックされる。
算出数はむしろ減少した。しかし,自動化後の南半球の
賞指定点が399個発生した時点でこの作業は終了する
算出数は明らかな増加が見られ,算出資料の偏在が少な
気象衛星センター,技術報告 第8号 1983年9月
くなった。
画像を用いた処理の追跡雲のマッチングに用いる領域
なお,この変更に関しては加藤,浜田(1982),浜田
(テンプレート)の拡張を行い,算出数の増加を計った。
(1982c), Hamada (1983)に処理概要と試験例の報告カ;
自動雲指定の導入後,赤外画像を用いた処理での算出
あり,近いうちに詳細の報告がされる予定である。
数の減少が続いていたが,調査の結果テンプレートの大
きさが算出数を大きく左右していることがわかった。こ
(6)赤外画像による下層風の算出数の増加
れは観測者が目視により雲指定を行っていた時には指定
1983年1月10日よりMM法の算出処理のうち,赤外
IニERIVEFFR〕MVIS
I
200-
点は雲の中央を指定するため,小領域の相関でも有意な
U
言ソ
I帛(王s(〔x〕(EMr) 八
十
。バ1≒ 1 ?.
心 ’j y
1
1
● 翠● ● . ●
yl ドレ
1
,■・: ぶ
・j
1
j ・ :
1
Wf\ y
リ ゛yメ
; ご
.
` ● .●
・.j・?
・.1・
乙j.j
‘j ・j
● ●
? ド:
1
⑤ブ
●″ ● ●嘸
● ● ●
1
S
I
I
I
I
I
け
100-
I
’ U
MAGES (12GMr)
DERIVED FROM IR
S...
-一一 −
BEFORE
I
AFER
EXPANSIONOF TARGET AREA SIZE
FOR TRACKING
j l
匹  ̄  ̄ 乙 ● ●
.● J j ● 八 一 j ● j ● 』 八 J
11 21
j82 DEC.
Fig・ 5 Number
target
area
of reported
low-level
size for tracking
(Jan.
1 11 21
/83
satellite winds.
10, 1983)
Before
JAN.
and after expansion of
Table 4 Differencesbetween vectors derived from smaller target and from larger target
area. Difference=V( 32 pixelX 32 line)-V (16 ssixelX16 line)
U-comp. of wind speed
V-comp, of wind speed
Wind speed
Wind direction
Mean diff.
0.03m/s
0.02m/s
−0.04m/s
1.95°
Sample No.=493
−91−
r.m. s.
一
1.46 m/s
Coe伍cient of correlation
0。99
1.53 m/s
0.95
1.28 m/s
0.96
22.26°
0.97
METEOROLOGICAL
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
ぐ
/゛
ノ
)バ
矢
貼
ミ j 「
①
レ
`x、y・、//’
シ'/
U
≒
・。, X、
几
/
。・-ノ
ぐ
言
八八
`、。
ご匹
・
ぺ
`Ξ号
・ヽぐS;ヽ、
こパヽ
o一心
’八 `
斜
¬づ
o―^
心叡
°‘-\
` ゜゛・tヽい
Qべo‘‘x
i
͡?Tニご゜−'
t.・や、__ ’
W ・ ・
。ベニ1,
`に
。 J
ヴ
4ふ;λ
-゜でこ
●・
/S
。ぷ
。。/X、
●●F肖
゛●n肖
V
∧
ド
ド
L
a−−・♂
− J
←-J
へ。
●≒Jo・−.y
←ら
`ヽ、、_
へ
X
ケ
y
i
一
ノ
≫
上
ヘ_
‘い
士j
S
゛ヽ、,
i
j
)コ
X/
パヽ
,./←/○
r Si j
J−−-
一・・、r・1、
a∼y4
萍
一心・・、1、│、
ど/
’蓼「
/
㈲
回
●
へ
S へ
y7 1・'゜
どど
デ
ご
・
Fig. 6 A map
k
ノ
●・
j
ヽ・心、
゜ヽ、.゜ヽ、!
へ,
ゝ
へ。’
9``
͡几
,べぺ
゛ぐ`S
/゛` __
r/`
4
W ●
旋ご 入、 )
こ石弓 ?ぷァノ ≒ 、ノ玉
し
「
e・・'9s-SI・−
回匹
●f
r°
X O・−11
ごグ
ヴFざT
f
。/`。
一
惚
`に
ズ`
●−。/
ど
今
「
o-"
r・-・・rsで
y≒jド
)ズ
-91・W
‘乙
゛`゜−s`今ヽ4
K
ノ●・
-、/
/。−
つ ●4ち
○、,./
a∼、/
y
〆゛
/
゜``り
べ
/
Xパ・1
j
/ ノ
1983
ド
贈
゜-・X
。/
?/
1
z-:に ジ
ノ``ヽ・
No。
8 SEPTEMBER
で
げ
レ
ノ
NOTE
of low-level satellitewinds
一
derived by MM
92−
method (00GMT,
May
2,1983)
「
気象衛星センター 技術報告第8号 1983年9月
ソ
≫
子
げ
亀、
k___Z‘∼
ぶ
/7) ツ
しと
が″
い
く
贈
で。、尹ドZ
ぷ:・
汽瘤
y
か・.`
争/″
贈
●``‘゛
/・-
。/S
。/゛
。.゛
`W゛’
・>≪
μ
。
几づ
y ダ・
収 ビヤ婉
儒‰ 贈
か濁
`y
言
鴛
∧
?
ぶ賜
ノ
矢
4
1
。・.゛
●,-・●
jへヽ−ダ・ヽ,│
−●
!
加・∼
ミ
●・.4
.鼎
、
・●
/`‘
C
〃
・
J
ド
弓
,な″゛:
聊
●
,声
ノ
聊
。/″
.♪ヽ、 t ..J″
゛sl k
絆ぷ
こ=以
j
‘G’・X
&J・
芦淀
●
rtna
゛¶?n
●・≒S・
り
X、゛`″
・ /
?りダ
ス`ぞ
尽
,こ・
●ヽ・。
−
バ
よ
C
≒
々、
:`ヽ、
S
`ヽ、
jf
蒐
足ハ
≒
ヱ
ぐ
ぐ1-1
゛ヽ。
゛ヽ、
●・ヽi゛
、ご`゛
Mr.
7 A
map
●
‰
r`ヽ●
ダー゛
-s●
ヴ
`ヽご```
`ヽ. ● `●
へ,
″`ヽ、
摩`●
シい
ビ4‥λ
`i
へ
ぐ
・`ヽ●
/
心
/
へr`・・
!
of high-level satellitewinds derived by LF
−93−
method (むOGMT,
May
2,1983)
METEOROLOGICAL
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
NOTE
N0.8 SEPTEMBER
1983
相関値を得られていたが,自動化による指定点は雲位置
(1)利用資料
に無関係に一定格子点で設定されるため,小領域では雲
ラジオゾンデ風との比較はあらかじめ選択した高層観
の一部分が計算領域にかかる可能性が大きくなり,有意
測点から310
な相関が得られない場合があったが領域が大きくなるこ
行っている。累積される資料は衛星風とラジオゾンデの
とで,雲の形状を包み込む率が高まり,有意な相関が得
各指定画風および各特異点風の高度差,ペクトル差,風
られるようになる。
速差,風向差,東西成分差,南北成分差,両者の距離な
このため,テンプレートを16ピクセル×16ライソから
どである。
32ピクセル×32ラインに拡張tた(相互相関を求める時
通年で資料累積を行うのに伴い,今まで比較に用いて
に処理時間の短縮を計るため,高速フーリ,変換を行う
いた観測点の見直しを行い,11月16日から散点を追加し
関係からテンプレートの大きさは271×271で与えなけれ
た。さらに1983年2月25日から南半球の資料も一部加え
ばならない)。
ることにした。参考までに観測所別に国際比較の基準内
km 以内の衛星風を対象にし資料の累積を
この変更でテンプレートの大きさは衛星直下点で粗マ
(Table 5)に含まれる資料数をFig.
ッチングの場合54
した。図の○は11月16日に加えられた観測点,●は1983
kmx80kmから109
km x160 km
に拡張された。この大きさは可視画像の場合が111
x120 km
km
8とFig.
9に示
年2月25日から累積を始めた観測点である。
であるからほぽ同程度になったといえる。
変更前後の一観測当りの算出数の変化をFig.
5に示
(2)精度調査
したが,一見できるように飛躍的な増加が現われた。
累積された資料をもとに,月毎のラジオゾンデ風との
また,テンプレートの拡張に伴い,相関曲面が変化
し,算出風にも影響がでるが,この量はTable
4
比較をTable
に示
5 の条件で行った。 この場合,ラジ・オソ
ンデ風との比較は下層風については高度差±50
mb
す通りで赤外画像1画案内の量であり,資料の質的変化
内の,上層風については±35
は問題ないと判断した。
(指定面風がなく特異点風がある時に資料を得るため)。
なお,最近の衛星風の算出例を上層風と下層風別に
mb
以
以内の資料を用いた
比較は1981年末に衛星風高度の付加方法を一定高度に
Fig. 6, Fig. 7に示した。
してからの累積資料で行った。
1982年9月以前の資料は
国際比較期間と雲指定自動化後の精度調査によるもので
2。最近の衛星風の精度
ある。
Fig.
衛星風の精度は国際的にはCGMSの取り決めにより,
10に上層風と下層風に分けて比較した結果を示し
た。これによると下層風は年間を通じて,ラジオゾンデ
毎年夏・冬の2期間,ラジオゾンデ風との比較調査を行
風との偏差は安定している。対象とした資料はFig.
っている(浜田,1981)。当センターにおいても,この
に見られるように30°N以南が多く,やs,資料に地域の
比較期間における調査を行っているほか,特定期間につ
偏りがあることに注意する必要があるかもしれない。上
いて同様の調査を行ってきたが,通年での精度調査はな
層風について見ると顕著な季節変化を示していることが
かった。衛星風の精度向上のために,精度の継続調査と
わかる。月別の比較対象とした衛星風の平均風速との間
季節変動を把握する必要があり,1982年9月1日より。
に明瞭な相関があることがわかる。また,上層風の場合
ラジオゾンデ風との比較資料の累積を始めた。
に。は緯度帯や季節により,設定高度が違うのでその変更
Table 5 The size of ellipticalcolocation area for International Cottiparison of Satellite
Winds specified by CGMS.
Wind level
Satellitew ind speed
High-level and Mid・level wind (less 700 mb)
Low-level wind (700 mb-Surface)
* The
major axis must
MajorAxis
MinorAxis
Less than 10 m/s
225 km
175 km
10-25 m/s
250 km
140 km
Larger than 25m/s
300 km
100 km
Any speed
225 km
175 km
be oriented along the satellitewind
−94−
direction.
9
気象衛星センター 技術報告 第8号 1983年9月
八疹
応J
n
!1 ゛:1 R ` ` 〉 ワ a J
ノベ
ノ
夕
4y=
./s゛
12Bd
陶
ノ
げ%
矢
fo-SX
≒燃
U.
J
誠こ 馳
兇
μヱ
洲賂
心
i
T29
Q
浙
!;
22
o、12
C I
り-・-a
竪
51
`り
ヱa
Q==パ
◆-
心勺 萍心
a、11Q、
バ
'○
a
。
。.Jユー
啼-
●JS
へ、
犬 一匹
へ几
以汽 yJ’
・=
o、£Z
31'
弓
レ○
●−・
)
ユ瓦4
C
Fkr. 8 Total number per station of comparison for high・level wind data.
Period; 1982 Sep. 1-1983。Apr. 30 O,1982 Nov. 16-1983 Apr. 30 0,1983
Feb. 25-1983 Apr. 30●
レ添
ど
-
/‘`1-
ノ
回
, .一=
ノ
矢 レ叉
@/‘
/`)
汽節レ
ぶ汝
r'−−・-・s
へ言 阿岑
弓
岫√苫 cJ
几
声・
JI豆
oヽ、11
旦L −○
a、ユ並
肖
S
352
μZ
9j2
‰゜ヽ
●Ja
心4
ご汽 ?.ダ
ぽ‘L
バ
Fig. 9 Same
ヱ2、、
83 =
恍≫
へ 几
○
、a
,、71
・●i●
−
)
jら
as Fig. 8, but for low・level wind
−95−
data.
○
METEOROLOGICAL
LOW
SATELLITE
CENTER
TECHNICAL
LEVEL
NOTE
N0.8 SEPTEMBER
1983
HIGH LEVEL
a)
VECTOR
−
b) !
DIRECTION
--一一一一 c)
IMS diff.別渦
Fig. 10 Monthly mean
differences between
satellite wind
difference, b) Direction difference, c) Speed difference.
-
96
-
and
radiosonde
wind. a)
Ve<ttor
気象衛星センター 技術報告第8号 1983年9片
Table 6 Comparison of accuracy between MSC/JAPAN
satellite
winds.
satellitewinds and NESDIS/U.S.A.
Difference
(Vsat.-Vnadio.)
゛Sample
Nφ.
Me勧
speed
of sat.
winds
n酋麟
me酋宣1
((High4evel
wind#)
sUMMER{ISii)ls
708
93
22.3
21.5
8.2
10.0
9.7
12.2
wINTER{ISI§Dls
332
92
37.4
32.0
11,8
13.2
15.2
16.0
((low-Ievel
Speed
Vector
AbB.
Alg.
me助
0、1
-1.3
−0.1
-4.7
Abs.
mean
5.3
6.5
Direction
r鴫S
7.1
9.2
AJg.
m斡n
-5.6
5.4
Abs。
mean
nns
17.0
21.8
25.6
33.0
8.8
8.6
12.7
11.6
−3.8
-1.5
11.5
16.4
18.6
22.2
2.1
3.1
3.1
4.0
-5.7
10.6
28.6
30.1
44.1
43.6
214
2.9
3.2
3.7
1.9
6.6“
20.2
28.5
30.8
41.8
1mds))
sUMMER{燦IDls
140
475
7.3
8.2
3.5
5.2
5.2
6.2
wlNTER{IS:II)ls
263
604
9.0
8.0
3.7
4.5
4.3
7.1
Summer ; 1982 July 1-30.
0.6
−0.0
−0.6
−0.9
Winter ; 1983 Jan. 15-Feb. 13
時期に誤差の変死が現われている(風速誤差の平均の変
は両者ほとんど同じ(風速場も鉛直分布も)であるが,20
化傾向が11月と12月,2月と3月の間で変化している)。
∼30°N帯では平均風速にかなりの差が生じ,1月は30°N
衛星風の精度の変化を示したが,これだけでは当セン
以北のそれに一致し,鉛直シャーも大きくなっている。
ターの算出する衛星風が良質の資料であるか結論するこ
両面の図中に示したBFLは衛星風とラジオゾンデ風
とができないので,他の衛星風を算出している機関のそ
のベクトル差の最少のレペルを示した。前述の調査で風
れと比較する必要がある。Table
速の増大するとともに誤差が大きくなると述べたが,例
6 にGOES
EASTと
WESTにより・衛星風を算出しているNESDISとの比較
えば1月の20∼30°N帯の衛星風について見ると,
を示した。これを見ると,当センターの算出している衛
mbに高度を設定しても400
星風はNESDISの算出艮と同程度の精度を持っている
鉛直ジャーが大きいところであるため誤差が増大する要
ことがわかる。
因となっている。
mb
上層風の設定高度に関してはさらに,こうした調査を
(3)上層風a設定高度に関する調査
進め,季節的な変化,緯度変化も確認していく予定であ
上層風の場合,舞出された衛星風がどのような高度の
る。
風を表現しているかが朗題である。このため,算出衛星
風とラジオゾンデの各指定面の風との比較を試みた。ま
おわりに
だ調査中であるので月別・緯度別調査例として,10月
(Fig. 11), 1月(Fig.
12)を示した。緯度帯の分割は
定常業務では現在の処理内容や方式については現業員
亜熱帯高気圧圏内の赤道から20°Nまでと,偏西風帯の
をはじめ関係者の周知するところであるが,処理内容や
境界付近の20°∼30°N帯,およびそれ以北の3通りに
方式の変更等は次第に人々の記憶から去ってしまう。こ
分割して見た。図のo線は衛星風の平均を示し,各層毎
の報告はこうした事柄をjモしておくことに力点をおい
の誤差と標準偏差を示した。衛星風−ラジオゾンデ風で
た。このため各項目について説明が不足する点が多かっ
計算したが風速については符号を珊4して表示し,その
たことは容躇願いたい。
時期の平均風の鉛直分布が一見できるようにした。図中
また,精度調査についても。現状の報告で結論までに至
の風速の0線の上に()で衛星風の平均風速を示した。
らなかったが,これらの調査を衛星風の精度の一層の向
これで各緯度帯の平均場の変動の目安がつげられる。10
上を計る礎としたいと思っている。
月と1月の平均場を比較すると,赤道から20°N帯まで
最後に本報告の作成にあたり,門脇俊一郎データ処理
−97−
300
に高度を設定しても,
METEOROLOGICAL
SATELLITE
1
●
●
●
●
●
●
●
150 一一一一
1
1
●
1
300
−
1
1
・
y
y
へ
y
ト
DIFFERENCEA
-30
0
1
ー
’30 6(3°
/
t
「
/
W
I
ノ
FL一一
皇
/
X
!.
/’
1
t
k
-10 0 10
il/!;
へ
−
●
亀
1
1 1
150一
W
/
ノ
1
一
’4
一
%
4ゝ
x l
/
0一一一J]一心
一
'y
BFL―
双)O BFL
25
t
/
/
t
EQ
20N
/
ー
1
t
'X
k
'ゝ
`、
k
i
「
i
1
k
− −
-10 0 10
0 30 60°i)
DIRECTIONAL
20N
30N
J&7mg). N=126
X
t
-30
い
j x
1
、
/
l
、 j
-
一
i’
i
「
1
f
l
f
」
・
L
「
j
・
8 88 s00
,.
`.‘、︾ 4
W亀
`、
-
%
S
●ちX.
へ
0″w
i
・
・
亀
●
,10 M/S
0
5
A
5
1 CM CM
/
/’
。 (2(17mfe) .N=11!
♂
/
i
l
!
1
1
/
乙 i
●
ニ10
;●-
/
f
へ
/’
♂
j
j
ユll
ノ≒
ノ
F;∩∩ 心
−x) i) §o°
い・・s
1
BFL一一
400 -
N = 182
^
ノ
00一一一 一w
4
●
t
1983
●
X
250 -
1
1
1
N0.8 SEPTEMBER
1nN∼Fnw
rWへ汽
i
j
l
NOTE
二八
RMS
ドー
L
TECHNICAL
¶1TI。。、1、 。_C3□m・1
IV^\^・に
「
ト
CENTER
D肝日IENCE SP田]DIFEI
M/ぐ
JOfVS
NCE
Fisr. 11 Differences between a high・level satellitewind and radiosonde winds at standerd
levels observed at a nearby station in October 1983. Left; Direction difference, Right・;
Speed
difference, full line; Monthly
mean
こ二ゝ
dぽ. dashed line; r.m. s. diff.
98−
気象衛星センター 技術報告第8号1983年9月
ト
100m
T
・
1
1
・
皇
T
・
ド
・RMS
1
1
●
1
1
1
1
L
/
j
xx、
へ
J
I
S
\
亀
t
ゝ
つ
'●
X ゝ
ゝ
ゝ
20N∼30N
200
l
/
1
●
ノy
I
BFL
ノ
400
1
500
-.一一j
30°
/
//
/
j
1
V
f
j
l
l
−
150
一
ノ
へ
一一-
一
N=158
X ノ
//
ノ j
/
/
`、、
つ
4之
.、(174m舶 -
-
'ゝ
ゝ
ゝゝS
2o哨
200 BFLBFL―
一
k
t
−
X
j
W
j
/
./
-30 0 ’30°6(y
!
1
1
!
400
ノ
500
●
i
1
-10 0 10 20
DIE汀I皿DIFFERENCE SPEED
Fig.
「sl
1
``
←
「
亀
X
へゝ
1
「
1
1
ゝ
−
〆’
100
ア゛
DIFFEREプ
/
f
/
//
/
」,
j
.ノd
, (45.im/s) N_.z99
150
l
・
/’
/〆
〃 /'
-10 0 10 20・M/!;;
100
i
・
/
ノ
/
500
−30 0 30°
N
t
−
/
ノ
400 BFL
BFL −
W
W
'-
30N∼5m\
250
300
f
l
−
RMS
べ
200
i
・
1
S
こ八 X
150
●
1
I
J4a5ΓΥvs) N・F
99
S。/
DIFFEPENCE
12 Same as Fig. 11, but for January 1983.
OQ
M尺
METEOROLOGICAL
SATELUTE
CENTER
TECHNICAL
NOTE
N0.8 SEPTEMBER
1983
部長からは有益な御助言と概要の英文作成をしていただ
客観的雲指定法の開発−その2.処理結果,日本気象
きました。また,システム管理課浜爾忠昭調査書には過
学会春季大会予稿集, 41, 333.
Hamada T,1982a ; New Procedare
去の業務変更についでの資料をそろえでいただきまし
of Height
Assi・
gnment
to GMS
Satellite winds, Meteorological
Satellite Center Tech. Note, No. 5, 91-95.
た。ここに感謝の意を表します。
Hamada,
T,1982b ; Repf・eswtative Heights of GMS
Satellite Winds, Meteor(4ogi(≫l Satellite Center
Tech。Note, No。6,3547。
参考文献
加藤一靖,浜田忠昭,1982;ひまわりの風計算システム
静止気象衛星利用の手引き.
56,気象衛星センター。
1982,9:風ベクトル,
43-
浜田忠昭,1979;風計算,気象衛星センター技術報告,
特別号n-2,
15-42,
における客観的雲指定法の開発一一その1,ヒストグラ
ム解析法,日本気象学会春季大食稿予集,
41, 332.
Hamada,
T.
and
K. Kato, 1983;
The
examination
浜田忠昭,1981 ; 風計算国際比較の概要,気象衛星セン
on tbe new procedure of (Elective target cloud
selection for GMS Cloud Wind Estimation System
ター技術報告,第4号,
(CWES),
117-132,
浜田忠昭,1982c;ひまわりの風計算システムにおける
Interim Report at Meteorological
lite Center of Japan, May
-100
−
19S3.
Satel-