地球流体電脳倶楽部 dcmodel/davis チュートリアル報告／石渡正樹他

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地球流体電脳倶楽部dcmodel/davis
チュートリアル報告石渡 正樹 ，
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地球流体電脳倶楽部dcmodelプロジェクト ，3
地球流体電脳倶楽部davisプロジェクト
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1. はじめにとで実習を行えるように，Debian GNU/Linuxのlive
CD [1] を用意し，受講生にはこのCDでパソコンを起

3月9日から11日にかけて，北海道大学において，地動してもらうようにした．

球流体電脳倶楽部 dcmodel プロジェクト及びdavis プ  

チュートリアルのプログラムを表1に示す．実習でロジェクトの主催で数値計算とデータ解析に関するチ使用した数値モデルは，階層的地球流体スペクトルュ ートリアルを実施した. dcmodel プロジェクトでは，モデル集 SPMODEL（[2]，[3]），雲解像モデル CReSS

比較惑星科学的な考察に使いやすい地球流体数値モ[4]，気象庁非静力学モデル JMA-NHM [5]，非静力学

デルの姿を模索する活動を, davis プロジェクトでは,モデル deepconv/arare [2]，気象庁全球モデル GSM

様々な地球流体現象に関して生成される数値データの[5], 惑星大気モデル DCPAM [2]である．結果の解析構造とその解析可視化ツールの姿を模索する活動を行と描画に関しては，オブジェクト指向スクリプト言語ってきている. このチュートリアルは, 数値モデルやRuby [6] で記述された多次元物理データ取り扱いライ可視化ツールの自主開発を行える人材の育成を目指し

ブラリー GPhys [7], Webベースの地球流体データベて, 数値計算の経験が無かった学生に興味を持ってもース・解析・可視化のための汎用ツール Gfdnavi [8]らうこと, あるいは経験が浅い学生の意欲を高めるこを用いた実習を行った．とを目的としたものである．

SPMODELを用いた実習では，数値計算の入門を

チュートリアルの参加者数は，講師を含めて41名（学兼ねて1次元移流方程式，2次元拡散方程式，線型β部学生 9名，大学院生 11名，会社員4名，気象庁職員

面順圧方程式等を解くプログラムの作成をおこなっ3名，研究員4名，大学教員10名）であった（参加者の集た．SPMODELは, 支配方程式から容易に想像できる合写真を図1に示す）．そのうち，チュートリアル受講ソースコードを持つプログラムが書けるように設計者として参加したのは 23名である．以下では，実習された一連のスペクトルモデル用ライブラリとそれを内容の簡単な紹介も加えた形でチュートリアルの報告用いたプログラム群である. 地球流体の標準的な設定をする．

において, 数値計算に不馴れな学生や忙しい研究者でも比較的短時間でスペクトル変換法によるFortran90

2. チュートリアル内容の数値計算プログラムの作成が可能となることを目指している．
「数値的に方程式を解く」ということ

チュートリアルでは，受講生が持参したノートパソをとりあえず体験してもらい, かつ, かなり大規模なコン上で大気モデルを主とした複数の数値モデルのイ計算（3次元球殻対流など）まで連続的に射程におさンストールと実行，可視化ツールを用いた描画を行めることのできる教材である．dcmodelプロジェク

った（実習風景は図2）．受講者が共通の計算環境のもトでは，SPMODELのプログラム手法と書法を用いたモデルの開発が進められており，その非静力学モ

1. 北海道大学大学院理学研究院 /理学院宇宙理学専攻
2. http://www.gfd-dennou.org/library/dcmodel/
3. http://www.gfd-dennou.org/library/davis/
momoko@gfd-dennou.org

デルdeepconv/arareと惑星大気プリミティブモデル
DCPAMについても簡単に紹介をした.

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日本惑星科学会誌 Vol.18, No.2, 2009
表1：「dcmodel/davisチュートリアル」のプログラム

3月 9日（月）09：00-09：30 石渡正樹（北大）
09：30-12：00 堀之内武（北大）

趣旨説明
モデル結果の解析・可視化実習
・GPhysチュートリアル
13：30-17：00 竹広真一（京大），佐々木洋平（北大） SPMODELの紹介・実習  
3月10日（火）09：00-12：00 加藤雅也（名古屋大）
CReSSの紹介・デモ
13：30-14：00 室井ちあし（気象庁）
気象庁モデルイントロダクション
14：00-15：30 長澤亮二（気象庁）
JMA-NHMの紹介とデモ
15：30-17：00 岩村公太（気象庁）
気象庁全球モデル
3月11日（水）09：00-10：30    杉山耕一朗，山下達也（北大）
deepconv/arareの紹介・実習
10：30-12：00 森川靖大（北大），納多哲史（神戸大）   DCPAMの紹介・実習
13：00-16：30 西澤誠也（神戸大），堀之内武（北大） Webベ ー ス の 地 球 流 体 デ ー タ サ ー バ（検 索・解 析・ 可 視 化・ 知 見 ア ー カ イ ブ）構 築 ツ ー ル
Gfdnavi
16：30-17：00
フリーディスカッション

CReSS, JMA-NHM, GSMの実習では，地球の観測

なお，本チュートリアルは惑星科学研究センター

データを初期値とした数値計算を行った．ここでは，（CPS）/神戸大・北大 G-COE との共催として実施され，受講者に，数値予報にも使用される最先端のシミュレ同センターの「数値計算・データ解析実習」としてのーションモデルを実際に自分の手で実行する経験を持役割を担った. 本チュートリアルで使用されたLiveCDってもらい，それらの世界へ入門するきっかけとしてと実習資料は地球流体電脳倶楽部のwebサーバにおいもらうことを狙っている．これらのモデルを走らせるて公開している[1]．チュートリアルに参加しなかっ際には，受講生自身が海面水温データ，地形データなた方でも内容の一部をトレースすることが可能である．

ど複数の初期値データを各自のパソコンにそろえる必興味を持たれた方は是非お試し頂きたい．

要がある．数値実験においては，単にモデルを実行させることだけでなく前処理や後処理が必要であり，か参考URLつそれなりの労力を要することも受講者は身をもって体験できたのではないかと思われる．

[1] 	 dcmodel/davis チュートリアル／数値計算・デー
タ解析実習, http://www.gfd-dennou.org/library/

3. さいごにdavis/workshop/2009-03-09/, 地球流体電脳倶楽部

本チュートリアルでは，移流方程式のプログラムか[2] 	 dcmodelプロジェクト，http://www.gfd-dennou．

ら最先端気象庁モデルやCReSSに至るまでを，受講者

org/library/dcmodel/，地球流体電脳倶楽部が自分の手で実行し結果を可視化するところまで行う．

[3] 階層的地球流体スペクトルモデル集SPMODEL，という少々欲張った課題設計で実施してみた．参加受

http://www.gfd-dennou.org/library/spmodel/，講者の数値計算習熟度に応じたそれぞれのレベルでの地球流体電脳倶楽部

入門を楽しんでもらう為のものである．本チュートリ[4] 雲解像モデルCReSS（Cloud Resolving Storm

アルで行えたことは，各レベルでの数値計算のほんのSimulator），http://www.rain.hyarc.nagoya-u.

「さわり」でしかなく，数値モデルや可視化ツールをac.jp/tool/cress.html，名古屋大学・地球水循環研

自主開発できる人材の育成のためには，今回のような究センター・気象学研究室初心者向けのチュートリアルの継続に加えて，数値計算に興味を持った若手による相互啓発的な開発研究セミナーなどの活動も必要であろう．

[5] 数値予報研究開発プラットフォーム，http: //pfi.
kishou.go.jp/，気象庁[6] オブジェクト指向スクリプト言語 Ruby，http://

地球流体電脳倶楽部 dcmodel/davis チュートリアル報告／石渡正樹他

図1：参加者の集合写真

図2：実習の様子

www.ruby-lang.org/[7] dennou-rubyプロジェクト，http://www.gfddennou.org/library/ruby/index-j.htm，地球流体
電脳倶楽部[8] 地球流体データのデータベース，解析，可視化デスクトップツール兼サーバ Gfdnavi，http://www.
gfd-dennou.org/library/davis/gfdnavi/，地球流体電脳倶楽部

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