資料３

ナウキャスト等のデータの概要・特徴＋データの形式（GRIB2)
気象ビジネス推進コンソーシアム
平成30年11⽉９⽇

本⽇の流れ１．ナウキャストの概要・特徴
 ナウキャストの概要
 ナウキャストの種類
 ナウキャストの特徴

２．データの形式
 各データのGRIB2の特徴
 GRIB2データの読み解き⽅

2

本⽇の流れ１．ナウキャストの概要・特徴
 ナウキャストの概要
 ナウキャストの種類
 ナウキャストの特徴

２．データの形式
 各データのGRIB2の特徴
 GRIB2データの読み解き⽅3

急に発⽣する気象現象

リーフレット「急な⼤⾬・雷・⻯巻 －ナウキャストの利⽤と防災－」 より

4

気象庁ホームページでの表⽰

5

各種ナウキャストの表⽰

リーフレット「急な⼤⾬・雷・⻯巻 －ナウキャストの利⽤と防災－」 より
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/nowcast/index.html
6

ナウキャストの種類（気象業務⽀援センターから即時配信）
データ要素領域

予報時間

配信
頻度

解像度

①降⽔ナウキャスト

降⽔ナウキャスト予想値(5分毎の降⽔強度)

⽇本域

1時間

5分毎1km②降⽔ナウキャスト(10分間降⽔量)

降⽔ナウキャスト予想値(10分間⾬量)

⽇本域

1時間

10分毎

1km

③

⾼解像度降⽔ナウ
キャスト

⾼解像度降⽔ナウキャスト
解析値及び予想値（5分毎降⽔強度）

⽇本域

1時間

5分毎

250m〜
1km

④

⾼解像度降⽔ナウ
キャスト(5分間降⽔量）

⾼解像度降⽔ナウキャスト(5分間降⽔量）

⽇本域

1時間

5分毎

250m〜
1km

⑤

雷ナウキャスト

雷ナウキャスト(10分毎の雷活動度)

⽇本域

1時間

10分毎

1km

⑥

⻯巻発⽣確度ナウ
キャスト

⻯巻発⽣確度ナウキャスト(10分毎の⻯巻発⽣確度)

⽇本域

1時間

10分毎

10km

気象庁情報カタログより
ホーム > 各種データ・資料 > 気象庁情報カタログ > 気象（予報・予測／観測・解析） > ナウキャスト
https://www.data.jma.go.jp/add/suishin/cgi-bin/catalogue/make_product_page.cgi?id=Nowcast

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ナウキャストの特徴•⾬関係– 降⽔ナウキャスト、降⽔ナウキャスト（10分間降⽔量）、⾼解像度降⽔ナウキャスト、⾼解像度降⽔ナウキャスト（5分間降⽔量）の4種類があります。
– 降⽔ナウキャストと⾼解像度降⽔ナウキャストは瞬間的な降⽔（⾬や雪など）の強さである降⽔強度を提供しています。
•

現在の降⽔強度のまま1時間降り続けた場合何ミリになるかを表しています。（単位：mm/hr）– 降⽔ナウキャスト（10分間降⽔量）と⾼解像度降⽔ナウキャスト（5分間降⽔量）は10分間あるいは5分間に降る降⽔量を提供しています。
••

10分間あるいは5分間の降⽔量は何ミリかを表しています。（単位：mm）– そのときの肌に感じる⾬の強さを知るには降⽔強度が適していますが、実際にどの程度降ったかを知るには10分間降⽔量あるいは5分間降⽔量が適しています。
⾬以外– 雷ナウキャストと⻯巻発⽣確度ナウキャストの2種類があります。
– 雷ナウキャストは雷の強さや発雷可能性を活動度という量で表しています。
•••

活動度１は現在雷は発⽣していないが今後落雷の可能性のある地域。
活動度２は落雷の可能性が⾼い地域。
活動度３は落雷のある地域、活動度４は落雷が多数発⽣している地域。

– ⻯巻発⽣確度ナウキャストは⻯巻などの突⾵の起こりやすさを発⽣確度という量で表しています。
•••

発⽣確度１は⻯巻などの激しい突⾵が発⽣する可能性がある地域。
発⽣確度２は⻯巻などの激しい突⾵が発⽣する可能性があり注意が必要な地域。
発⽣確度１は発⽣確度２に⽐べて、突⾵の捕捉率は⾼いが空振りも多い。

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降⽔ナウキャスト（降⽔強度と降⽔量）「降⽔強度」を表します①降⽔ナウキャスト③⾼解像度降⽔ナウキャスト

瞬間的な⾬の強さ（今すごく⾬降っているね）
⾼速⾛⾏中の視界など気象庁ＨＰの「⾬雲の動き」「降⽔量」を表します②降⽔ナウキャスト（10分間降⽔量）
継続的な⾬の量（結構⽔溜りができているね）
アンダーパスの浸⽔など④⾼解像度降⽔ナウキャスト（5分間降⽔量）
気象庁ＨＰの「今後の⾬」（ただしＨＰではナウキャストではなく1時間降⽔量）9

降⽔ナウキャストと⾼解像度降⽔ナウキャスト
降⽔ナウキャスト

全国合成レーダー
エコー強度
全国合成レーダー
エコー頂⾼度

観測データ

降⽔ナウキャスト

予測処理

気象庁・国交省レーダー
エコー強度
ドップラー速度（レーダー毎）⾼解像度降⽔ナウキャスト

解析処理

解析値

予測処理

⾼解像度降⽔ナウキャスト

観測データ

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降⽔ナウキャストと⾼解像度降⽔ナウキャストの⽐較
降⽔
⾼解像度降⽔ナウキャスト ナウキャスト

降⽔が強いところの表現が異なります。
降水ナウキャスト

分後予測

分後予測

20

高解像度降水ナウキャスト

1km格⼦

最⼩250m格⼦

降⽔強度
補正

解析⾬量作成時に得られる
⾬量換算係数で補正

⾬量計による補正とＭＰ
レーダによる補正

最低強度

実況は０.33mm/hr
で⾜切り（GRIB2も同様）

気象庁HPでは0.25mm/hrで⾜切り（GRIB2ではさらに弱い値まである）

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解析値

実況値

解像度

降⽔ナウキャストの⽅が、降⽔が弱いところが少ない。

各データの特徴は後ほど説明します。
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雷ナウキャストと⻯巻発⽣確度ナウキャスト
降⽔ナウキャスト

全国合成レーダー
三次元情報

解析処理

解析値

雷ナウキャスト

予測処理

雷ナウキャスト

LIDEN※
観測データ
気象衛星
ひまわり
※LIDEN：雷監視システム
全国合成レーダー
三次元情報

メソサイクロン
検出結果
全国合成レーダー
エコー強度

降⽔ナウキャスト

解析処理

解析値

⻯巻発⽣確度ナウキャスト

予測処理

⻯巻発⽣確度ナウキャスト

数値予報資料12

雷ナウキャストと⻯巻発⽣確度ナウキャスト
元となるデータ
雷監視システムレーダー（三次元情報）と雷監視システム
レーダー（三次元情報）とひまわり・予測には統計モデルの他、降⽔ナウキャストの移動ベクトルも使います。

・値は基本的に雷の激しさを⽰します。

・数値予報資料により⻯巻の発⽣しやすい場を求め、ドップラーレーダーによるメソサイクロン検出結果、レーダー三次元情報及び全国合成レーダーエコー強度を合わせることで⻯巻発⽣確度を求めます。

・値は⻯巻等突⾵の起こりやすさを⽰します。
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本⽇の流れ１．ナウキャストの概要・特徴
 ナウキャストの概要
 ナウキャストの種類
 ナウキャストの特徴

２．データの形式
 各データのGRIB2の特徴
 GRIB2データの読み解き⽅

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GRIB2形式の構成について

節番号 名称
01234

指示節

内容
ＧＲＩＢ，資料分野（discipline），ＧＲＩＢ版番号，ＧＲＩＢ報の長さ

節の長さ，節番号，当該ＧＲＩＢ報中のすべての処理資料に適用する情報(GRIBのバージョンや資料の参照時刻など)
節の長さ，節番号，作成中枢が地域的に使用する付加的な項目（任意）地域使用節
本日紹介しているデータでは不使用
格子系定義 節の長さ，節番号，格子面及び格子面内の資料値の幾何学的配列
節（geometry of data values）の定義 （格子点数や緯度経度等）
プロダクト 節の長さ，節番号，資料特性（nature of data）の記述 （予報時間やデー定義節タの深さ等）
識別節

5

資料表現節節の長さ，節番号，資料節の資料の表現形式の記述（圧縮の仕方等）

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ビットマップ 節の長さ，節番号，各格子点における資料の有無の指示（ビットマップを節適用する場合）

7

資料節

節の長さ，節番号，資料値

8

終端節

7777

予報時間等ごとに第4(or3)〜7節を繰り返す
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ナウキャストGRIB2データ共通の特徴•

4節以外のフォーマットは全てのナウキャストで同じです。

•5節に格納されているレベル値に対するデータ代表値に、レベル０の値は含まれません（レベル１からの値だけ）。
•７節のデータはランレングス圧縮されています。
– （詳細は配信資料に関する技術情報第108号末尾）••

データは全てビッグエンディアンです。
マイナスの時の先頭ビットは1となります（2バイトの場合、符号は0x8000とANDをとって取り出せ、値は0x7fffとANDをとって取り出せます）。

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ナウキャストGRIB2データの読み⽅

⻑さが正しいかチェックします。
（注）ビッグエンディアンのlong int（８バイト）データの時刻を取得します。時刻は世界標準時（UTC）です。
試験データではないことを確認します。
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降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴

緯度（y）経度（x）の格⼦点数。緯線に沿った格⼦点数がx⽅向、経線に沿った格⼦点数がy⽅向です。

北⻄端と南東端の格⼦の位置。描画の際には、これらを基準にします。
格⼦の中⼼位置が記述されていることに注意してください。
緯度経度の増分。iが経度(x)、jが緯度(y)。j⽅向は割り切れていないことに注意してください。

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降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴

ランレングス圧縮を解凍するのに必要です。
レベル値を値（この場合はmm）にするのに必要です。
レベル値に対する値が格納されています。レベル1から最⼤レベルまでが格納されています。
レベル0の値は⼊っていないので注意してください。
例えば、3番⽬に25が格納されていれば、レベル3は25/10^2=25/100=0.25mmとなります。
実際のレベル値が「節の⻑さ-5」ランレングス圧縮されてバイト格納されています。
繰り返しデータの場合、この次が第3節または第4節になります。
「7777」を⾒つけたら終了です。

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ナウキャストGRIB2データ相違点
データ

繰り返し

解析値・予報値

格納地域

解像度

①

降⽔ナウキャスト

４節〜７節

・解析値は含まれない
・参照時刻＋予報時間＋統計期間で予報時刻を求める

⽇本域１⾯

全域1km

②

降⽔ナウキャスト
(10分間降⽔量)③

⾼解像度
降⽔ナウキャスト

３節〜７節・４節の「予報時間」
が-5の時は解析値
・誤差情報以外は参照
時刻＋予報時間＋統計期間で予報時刻を求める

⽇本域を分割したタイル

予報時間と地域ごとに異なる（250m〜1km）④

⾼解像度降⽔ナウ
キャスト(5分間降⽔量）⑤

雷ナウキャスト

４節〜７節

・４節の「予報時間」
が０の時は解析値
・参照時刻＋予報時間で予報時刻を求める

⽇本域１⾯

全域1km

⑥

⻯巻発⽣確度ナウキャスト

４節〜７節・４節の「予報時間」
が０の時は解析値
・参照時刻＋予報時間
で予報時刻を求める

⽇本域１⾯

全域10km

その他

誤差情報を含む

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降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
予報時刻（全時間間隔の終了時）の求め⽅
第4節

第3節の参照時刻

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降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
レーダーの運⽤状況
第4節

値が0と3の時には、ナウキャストでそのレーダーのデータは使われていません。
⾬量換算係数は解析⾬量作成時に得られる⾬量計とレーダーの関係を⽰す係数で、この係数を使ってレーダーデータを補正します。
補正係数にはいくつか種類があり、0は過去データから統計的に作成したもの、1と2は⽐較的直近時刻のレーダーと⾬量計から作成したもの、3は1、2と同じですが現在は使っていません。
通常は１または２ですが、点検等でしばらくレーダーが⽌まると、⽐較的直近のデータが得られないため０となります。

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⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
データ領域

降⽔ナウキャスト等の領域（枠内全て）

⾼解像度降⽔ナウキャストの領域
薄い灰⾊とやや薄い灰⾊の領域が細かなタイルに分かれて格納されています。
濃い灰⾊の部分のデータは⼊っていません。3節の情報を⾒てデータを配置する必要があります。
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⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
観測領域
四⾓い（500km四⽅の）データを合成

丸い（半径400kmの）データを合成
観測可能範囲がNCより広いが、レーダーから遠⽅は観測しにくい。

図中の灰⾊部分も無効値として全て格納

図中の灰⾊部分のほとんどは表⽰だ
けで、NCよりもデータに格納さされている。

降⽔ナウキャスト(NC)の観測領域

⾼解像度降⽔ナウキャスト(KNC)の観測領域れている無効値は少ない。

図の⽩い領域は観測領域です。降⽔ナウキャスト（NC）の観測領域が⽅形なのに対し、⾼解像度降⽔ナウキャスト(KNC)は円形です。これは使⽤しているデータに起因します。NCはレーダーをおおむね中⼼とする500ｋｍ四⽅のデータを合成して作成されているのに対し、KNCは半径400kmのデータを合成して作成しています。したがってKNCの観測領域はNCと⽐べて広いのです。しかし、レーダーの電波は遠⽅ほど⾼度が⾼くなるため、レーダーから遠⽅では低い降⽔は捉えにくいことを理解して利⽤する必要があります。
灰⾊部分は無効値領域です。NCの無効値領域は全てレベル０で格納されていますが、KNCの無効値領域はほとんどが表⽰上の都合で灰⾊となっているだけで、NCと⽐べるとデータに格納されている無効値は⾮常に少ないのです。レーダーが⽋測となったときも、NCよりもKNCの無効値領域は狭いのですが、レーダーから遠⽅は捉えにくいことを考慮する必要があります。

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⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
データの格納状況
予報時間を繰り返します

例えばこのように格納されています。
領域1

領

実況 解 析値

域…

を
繰

領域ｘ
実況 解 析値

り…

返し

領域ｙて

実況 解 析値

か…

ら領域n
実況 解 析値

⾼解像度降⽔ナウキャストには誤差情報が含まれます。

領域の位置情報と格⼦サイズについては第3節を参照してください。
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⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
誤差情報
⾼解像度降⽔ナウキャストの誤差情報
どのような要因により誤差が含まれている可能性があるかを⽰します。
レベルが⾼い⽅が優先されます。

※誤差情報の説明
クラッター…地⾯や海⾯の反射
上空エコー…地上に達していない
降⽔
ブライトバンド…融解層による強反射強度
雹…雹による強反射強度

⾼解像度降⽔ナウキャスト（5分間降⽔量）の誤差情報

誤差には解析時の誤差と予測時の誤差が含まれます。
期間を通して、どの程度の降⽔量が誤差として含まれていそうかをmm単位で⽰します。

26

⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
⾼解像度降⽔ナウキャストのデータ種類の⾒分け⽅
第4節

誤差情報か解析・予報かをこ

こ「パラメータ番号」で⾒分けます

解析か予報かを、ここ「作成処理の種類」か「予報時間」で⾒分けます

予報時刻（降⽔ナウキャストと同じ）
３節の参照時刻に、４節の予報時間と統計処理した期間の⻑さを加えて求めます。解析値と誤差情報は予報時間がマイナスになっていることに注意してください。

27

⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
⾼解像度降⽔ナウキャスト（5分間降⽔量）のデータ種類の⾒分け⽅
第4節

誤差情報かどうかは「パラメータ番号」ではわからないので、「統計処理の種類」で解析か予報かを、ここか予報時間で⾒分けます

⾒分けます

予報時刻（降⽔ナウキャストと同じ）

３節の参照時刻に、４節の予報時間と統計処理した期間の⻑さを加えて求めます。
解析値は予報時間がマイナスになっていることに注意してください。

28

⾼解像度降⽔ナウキャストのGRIB2データの特徴
レーダーの運⽤状況
第4節

降⽔ナウキャストと異なり、レーダーを利⽤しているか否かだけが⽰されています。
また、⾬量計による補正は内部で即時計算しているため、⾬量換算係数に相当する項⽬はありません。

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雷・⻯巻発⽣確度ナウキャストのGRIB2データの特徴
雷ナウキャストの第４節

⻯巻発⽣確度ナウキャストの第４節

雷と⻯巻発⽣確度でフォーマットに違いはありません。

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ご清聴ありがとうございました補⾜資料（ランレングス圧縮）•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

ランレングス圧縮⽅式
・正⼜は０の値をとる⼆次元矩形領域上のデータ圧縮に⽤いる。
・左から右を内側ループ、上から下を外側ループとしてデータを⾛査し、それを⼀次元データと⾒なして連続する同⼀値をコード化する。
・１データを表すビット数NBITとデータの取り得る最⼤値MAXVの間に次の関係が必要である。
2NBIT - 1 - MAXV ≧ 2（以降 2NBIT - 1=MAXE,MAXE-MAXV=LNGUと記述する）
・同⼀値が2個以上連続するとき、その値の次に⻑さ情報を記述する。連続しないときは単にその値だけを並べる。（圧縮しない場合と同じ）従って最も圧縮率が悪い場合、すなわち同じ値が３個以上連続しない場合は圧縮データの個数と元のデータの個数が等しくなる。
・⻑さ情報とは連続する同⼀値の個数－１をLNGU進数で表し、その各桁にMAXV+1を加えて下位桁から並べたものである。
・例えば、355644444210000002366
NBIT=4,MAXV=10,MAXE=15,LNGU=5とすると、!1!2!3 !3!4（⻑さ情報）
３ ５ 12 ６ ４ 15 ２ １ ０ 11 12 ２ ３ ６ 12!1の場合、５が２回連続するので、連続する個数―１をLNGU進数で表すと
X=(2-1)(LNGU)=1(5)=1∴ !1=X+(MAXV+1)=1+(10+1)=12!3の場合、０が６回連続するので、連続する個数―１をLNGU進数で表すと
X=(6-1) (LNGU)=5(5)=10
この１０を下位の桁から相対オクテット１のX1=0
相対オクテット２のX2=1となるので、相対オクテット１は、∴ !3= X1+(MAXV+1)=0+(10+1)=11
相対オクテット２は、∴ !3= X2+(MAXV+1)=1+(10+1)=12・連続回数を算出するには、
相対オクテット１： X1=LNGU1-1×(データ内容-(MAXV+1))
相対オクテット２： X2=LNGU2-1×(データ内容-(MAXV+1))
相対オクテット３： X3=LNGU3-1×(データ内容-(MAXV+1))…
相対オクテットｎ： Xn=LNGUn-1×(データ内容-(MAXV+1))
連続回数：X=X1+X2+X3 … +Xn+1