IUGONETデータ解析講習会の名古屋2012年2月24日(金) .超高層大気長期変動の全地球上ネットワーク観測・研究Inter-university Upper atmospher Global Observation NETwork Metadata DB for Upper Atmosphere RISHデータ解析講習担当：新堀淳樹(京大RISH) V IUCONET 4 1.講習内容(1)地球大気の鉛直構造とその観測測器(2)京大生存研の保有する観測測器とそのデータについて赤道大気レーダー、信楽MUレーダー、インドネシアの流星・MFレーダー (3)地球大気関係データの総合解析演習基礎編1:MDBを使ってデータの有無の調査基礎編2:UDASを用いたプロットの作成応用編:他のデータセットとの統合解析V IUGONET 4 1.はじめにく本講習会の目指すところ> 1. IUGONET(大学間連携)プロジェクトで開発しているプロダクト(メタデータデータベース、解析ソフトウェア(UDAS))を太陽地球科学分野に属する研究者・学生に、この講習を通じて実際に触れてもらうことによって、その便利さや凄さを実感してもらう。 2.利用者を増やすことによって、これらのプロダクトの弱点を指摘してもらい、今後の開発過程の参考要素として取り組む。 3.成果物の増産多くの研究者がIUGONETのプロダクトを利用することで、太陽地球系の多様な研究が促進されれば、我々開発者の成果だけでなく、各機関のデータ提供もとの成果にもなるiugonet 1.はじめにくメタデータDB・統合解析ツールの役割＞分野横断型のデータ解析による太陽地球系物理学研究の促進Webの情報が不十分データの取り扱いが不明プロットの仕方が不明..問い合せることになるがこれは時間がかかる情報を調査データの取得XML
メタデータDB
〇日時、緯度・経度などの物理パラメータによるデータセットの存在・在処の検索、キーワードによる検索説明、Instrument論文、コンタクト先、データポリシー、データパラメータ、...〇実データDBと連動することによりデータファイル単位の検索統合解析ツール異種データをとにかく並べてプロできる  (時系列で比較)公開データについては日時指定で自動でダウンロード→プロットFFTやwaveletなどの周波数解析などの機能もある
<IUGONETで提供予定の生存圏データ一覧> <信楽MU観測所> MUレーダー (対流圏・成層圏標準観測)   ◎ MUレーダー (中間圏標準観測) MUレーダー (電離圏標準観測) MUレーダー (特別観測:流星/RASS/FAI)ラジオゾンデ境界層レーダー Lバンド下部対流圏レーダーウインドプロファイラー(LQ-7)アイオノゾンデ流星レーダー下部熱圏プロファイラーレーダーシーロメーター AWS
(下記＋)データファイルのメタデータ抽出済赤字+下線:全データセットについてメタデータ提出済
<赤道大気観測所> EAR (対流圏・成層圏標準観測) EAR (電離圏FAI観測)境界層レーダー Xバンド気象レーダーシーロメーターラジオゾンデo 0 0 0 O
<その他>ボンティアナMFレーダーパムンプクMFレーダー Oジャカルタ流星レーダー 0コトタバン流星レーダー O Oスルポン境界唇レーダービアク流星レーダーダーウィンラジオゾンデ (キャンペーン観測) ◎：解析ソフトウェアに対応
IUGONET、5.京大生存研の保有する観測測器＜コトタバン流星レーダーについて＞コトタバン流星レーダーの諸元位置:東経100.320度、南緯0.204度、海抜865m中心周波数: 37.7 MHz送信出力: 12 kW観測高度: 70km-110km (中間圏・下部熱圏風速) 5本のアンテナの干渉計で全天の流星飛跡の方向を計測
// www.rish.kyt x search.iugonet.org/iugonet/search?check_search_keyword=search_keyword&query=MF+OR+MU+OR+LO-7+OR+meteor+wind+OR+EAR&q NET Metada... Relative Stop Date: 1 month ago ( P XM) http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/ear/data-fai/index.html#rti Repository: spase://IUGONET/Repository/RISH/RISHDB Horizontal wind measured with MF radar at Syowa Station, Antarctica, Data Set Hourly-averaged horizontal wind at 50-100km altitude measured with MF radar at Syowa Station, Antarctica, based on a full-correlation analysis and meteor echo measurement. Start Date: 1999-03-26T00:00:00 Relative Stop Date: 90 days ago (-P90D) http://scidbase.nipr.ac.jp/modules/metadata/index.php?content_id=108 Repository: spase://IUGONET/Repository/NIPR/IUGONET_DB_NIPR Instrument: spase://IUGONET/Instrument/NIPR/misc/SYO/MFradar Horizontal wind data of the mesosphere and lower thermosphere estimated from the observation data of the meteor radar at K ototabang (NetCDF format)
Data Set
The horizontal wind data in the mesosphere and lower thermosphere (70-110 km) estimated from the meteor wind radar observations at Kototabang, Indone sia (0.205, 100.32E, 865m MSL). The wind data are calculated from the original observation data with a weighting function. They are stored in the netCDF ( network Common Data Form) file named Wk(year)(month).(resolution).nc or Wk(year)(month)(day).(resolution).nc. The resolution abbreviations are h2t60mi n00, h2t60min30, h4t60min00 and h4t60min30. For example, the h2t60 means weighted average of the horizontal wind with Gaussian factors over +/-2 km in height and +/-60 minutes in time. In this case, the number of meteors stands for that of data points included in the height and time window. The min00 sho ws that the center of the Gaussian window corresponds to 00 minute of every hour. The intervals of the wind data are every 2 km and 60 minutes. The net CDF file includes time, height, zonal and meridional winds, standard deviations of zonal and meridional winds, and number of meteors. Start Date: 2002-11-15T15:00:00 Relative Stop Date: 7 days ago (-P7D) http://database.rish.kvoto-u.ac.jp/arch/jugonet/index-idr.html Repository: spase://IUGONET/Repository/RISH/RIS Instrument: spase://IUGONET/Instrument/RISH/misc/KTB/MWradar 1 2 3 next Copyright © 2010 IUGONET - Feedback Powered by DSpace Software. ()
Meteor Wind and Medium Frequency Radar Data over Indonesia
What's up :  new
• [Kototabang MWR] New NetCDF Data (Version 1.1.2) were released. (Feb 13, 2012) [Serpong MWR] New NetCDF Data (Version 1.0.2) were released. (Feb 13, 2012) • [Pontianak MF] Time-height plots of wind were released. (Dec 28, 2011)
Data Use Policy
If you would like to use following data for scientific purpose, please read and follow the DATA USE POLICY ( English, lapanese ) Radar Site:
SE FC2 SayMove!        (TWiki login) Web... Data Use Polic Meteor Wind Radar at Kototabang Notes: The version number of the text and netCDF data is different, but the contents of both the data are the same. [Metadata] Observatory, Instrument Original observation data of meteor traces (text format) [Data] 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012   Ka Horizontal wind data estimated from the observation data (text format) [NOTICE] CE SEVERAL TEXT FILES IN THE PREVIOUS VERSION CONTAIN DATA GAPS AND WE REPLACED THEM WITH CORRECT ONE
夕解析＞ [基礎課題11下部熱圏・中間圏の風速デーコトタバン流星レーダー観測から得られた熱帯域の熱圏下部の風速の高度時間プロットの作成日時:2012/01/01-2012/02/01観測高度範囲: 70–110 km時間分解能:1時間1段目:東西風2段目:南北風3段目:東西風の分散4段目:南北風の分散5段目:流星数下部熱圏(80-100 km)の南北成分において2日波が観測されているMuconet、7.流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題1] (1)コトタバン流星レーダーデータ解析-1 ●日時を指定して高度-時間プロットを作成する> timespan, ‘2012-01-01’, 31 ,/day (2002/01/01から31日分のデータの日時指定) > iug_load_meteor_rish, site = ‘ktb’, parameter = ‘h2t60min00’ > tplot_names      (tplot変数名の確認)風速2成分とその分散、流星痕のtplot変数がロードされる> tplot, ‘tplot変数名’ ⇒プロットが出力される※複数のプロットをしたい場合：    > tplot, [‘tplot1’, ‘tplot2’,...] Viugonet、7.流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題1] (2)コトタバン流星レーダーデータ解析-2 ●簡単な解析の演習> zlim, ‘tplot変数名’,最小値、最大値  (カラーバー範囲変更) (ex. > zlim, 1, -20,20) > avg_data, 'tplot変数名',時間(秒)例えば、東西風速の1日の平均値を求めたい場合、tplot変数名のところに東西風速を表すtplot変数名を、時間のところに86400秒をいれればよし。 > ylim,  ‘tplot変数名’,最小値、最大値(y軸の範囲変更)例えば、東西風速の高度80 – 100kmの熱圏下部の部分に拡大したい場合は、 tplot変数名のところに東西風速を表すtplot変数名を、最小、最大のところに、80, 100をそれぞれいれればよい。(他も同様) 15 Muconet、7.流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題¿|コトタバン流星レーダーデータ解析-3 ●簡単な解析の演習> tlimit, ‘tplot変数名’,開始日時、終了日時　(時刻範囲変更) (ex. > tlimit, ‘2012-01-17’, ‘2012-01-27’)例えば、得られているプロットの図に対して、横軸の時刻範囲を2012年1月17日から2012年1月27日に拡大したい場合、このコマンドを用いる。自分の好きな箇所を拡大したい場合は、tlimitだけを打つと、プロットにカーソルを持ってくると、十字の線が現れるので、各々のところで、右クリックをすれば、そこの時刻の拡大図が出来上がる。 zlim等でカラーバーの範囲をあらかじめ設定しておくと、時刻を拡大した時に、その範囲が自動で設定されなくなる。
＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題1] (4)プロットに必要なtplot変数群iug meteor ktb uwnd h2t60min00 iug_meteor_ktb_vwnd_h2t60min00 iug_meteor_ktb_uwndsig_h2t60min00 iug_meteor_ktb_vwndsig_h2t60min00 iug_meteor_ktb_mwnum_h2t60min00 ※上から順に、東西、南北風、その2つの分散、及び風速を導出するのに用いた流星数であるVIUCONET、7.流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題1] (5)解析後のプロット等の保存
<下部熱圏・中間圏の風速データの比較解析> [基礎課題2]コトタバン流星レーダーとパムンプクMFレーダー観測から得られた熱帯域の熱圏下部の風速の高度時間プロットの作成日時:2012/01/01-2012/02/01観測高度範囲: 70–110 km時間分解能:1時間1段目:東西風(コトタバン) 2段目:南北風(コトタバン) 3段目:東西風(パムンプク) 4段目:南北風(パムンプク) 5段目:鉛直風(パムンプク)コトタバンとパムンプク上空の風速変動で、2日波が見えているMUCONET 8. MF/流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データの比較解析＞ [基礎課題2] (1)パムンプクMFレーダーデータ解析-1 ●日時を指定して高度-時間プロットを作成する> timespan, ‘2012-01-01’, 31 ,/day (2002/01/01から31日分のデータの日時指定) > iug_load_mf_rish, site = ‘pam’ > tplot_names      (tplot変数名の確認)風速3成分のtplot変数がロードされる> tplot, ‘tplot変数名’ ⇒プロットが出力される※複数のプロットをしたい場合：    > tplot, [‘tplot1’, ‘tplot2’,...] Viuconet 8. MF/流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データの比較解析＞ [基礎課題2] (2)パムンプクMFレーダーデータ解析-2 ●簡単な解析の演習> zlim, ‘tplot変数名’,最小値、最大値  (カラーバー範囲変更) (ex. > zlim, 1, -100,100) > avg_data, 'tplot変数名',時間(秒)例えば、東西風速の1時間の平均値を求めたい場合、tplot変数名のところに東西風速を表すtplot変数名を、時間のところに3600秒をいれればよい。通常、MFレーダーの場合、10分以上の平均をかけると、きれいな風速変動を表すデータとなる> ylim,  ‘tplot変数名’,最小値、最大値(y軸の範囲変更)例えば、東西風速の高度80-100kmの熱圏下部の部分に拡大したい場合は、 tplot変数名のところに東西風速を表すtplot変数名を、最小、最大のところに、80, 100をそれぞれいれればよい。 (他も同様) 21 Yugonet、8. MF/流星レーダーデータ解析演習＜下部熱圏・中間圏の風速データ解析＞ [基礎課題④プロットに必要なtplot変数群iug_meteor_ktb_uwnd_h2t60min00 iug_meteor_ktb_vwnd_h2t60min00 iug_meteor_ktb_uwndsig_h2t60min00 iug_meteor_ktb_vwndsig_h2t60min00 iug_meteor_ktb_mwnum_h2t60min00 iug_mf_pam_uwnd_avg iug_mf_pam_vwnd_avg iug_mf_pam_wwnd_avg luconet
<Dst指数とMF/流星レーダーデータの比較解析> [応用課題1評題で作成したプロットの上に、Dst数データをロードして、そのプロットを示させる› timespan, ‘2012-01’, 31 ,/day (2002/01/01から31日分のデータの時指定) > kyoto load dst > tplot_names      (tplot変数名の確Dst指数のtplot変数が生成されるtplot, ‘tplot変数名’ ⇒プロットが出力されるDate 2012 IUCONET、9.異種のデータセットの解析<Dst指数とMF/流星レーダーデータの比較解析> [応用課題1] 1月22日に発生した磁気嵐の部分を拡大したプロットを作成する> tlimit, 'tplot変数名',開始日時、了日時  (時刻範囲変更) (ex. > tlimit, ‘2012-01-17’, ‘2012-01-27’)例えば、得られているプロットの図に対して、横軸の時刻範囲を2012年1月17日から2012年1月27日に拡大したい場合、このコマンドを用いる。磁気嵐前後において、コトタバンの東西風の変動パターンが変化している？
<Dst、地磁気とRISHの複数データの比較解析> [応用課題2 1月22日に発生した磁気嵐前後を含む地磁気、RISHの複数データのプロットを作成する。今回の課題では、風速は東西成分について見てみる。時間があれば、南北風も調べる。 ○熱圏下部・中間圏(80-100 km)コトタバン・パムンプク○成層圏下部・対流圏(2-20 km)赤道大気、信楽MU ○対流圏下部(0.5-8.0 km)信楽WPR
<Dst、地磁気とRISHの複数データの比較解析> [応用課題2] (1)信楽と赤道大気観測所のデータ解析●日時を指定して高度-時間プロットを作成する> timespan, ‘2012-01-01’, 31 ,/day |> iug_load_mu > iug_load_wpr_rish, site = ‘sgk’, parameter =[‘uwnd’, ‘vwnd’] > iug_load_ear, datatype = ‘troposphere’ |> iug_load_gmag_mm210, site = ‘ktb’, datatype = '1h' > tplot_names ⇒tplot変数名の確認> tplot, [‘tplot1’, ‘tplot2’,...] ⇒プロットが出力される> ylim, ‘tplot変数名’,最小,最大⇒y軸の範囲指定> zlim, ‘tplot変数名’,最小,最大⇒カラーバーの範囲指定IUCONET、9.異種のデータセットの解析<Dst、地磁気とRISHの複数データの比較解析> [応用課題2] (2)プロットに必要なtplot変数群東西風をプロットする場合南北風をプロットする場合
<Dst、地磁気とRISHの複数データの比較解析> [応用課題2] [データの解釈] ○対流圏の風速変動には、磁気嵐による影響が見られない→上からの影響は届かない?〇信楽WPRの風速が磁気嵐前の19- 20日あたりで激しく変動している日本付近を通過する低気圧の影響？ 2012年1月19日28
<Dst、地磁気とRISHの複数データの比較解析> [応用課題2] 1月22日に発生した磁気嵐前後を含む地磁気、RISHの複数データのプロット。風速関係のデータは、南北成分。 ○熱圏下部・中間圏(80-100 km)における南北風に見られる2日程度の変動がコトタバンとパムンプクの両観測点で見られる〇2日周期の変動が1000km以上のスケールを持つことを両観測点のデータから推察可IUGONET
<Dst指数とMF/流星レーダー ーデータの比較解析＞ [発展課題
平均風と1日潮汐波動の振幅と位相変化を調べると、磁気嵐の前後で平均風と1日周期の潮汐波動の振幅が増加赤線:磁気嵐前青線:磁気嵐後磁気嵐前後において、東西風とその潮汐成分の振幅が変化している？
●今回の解析講習会で、赤道大気レーダー：対流圏・成層圏標準観測、地磁気指数(Dst)、及びコトタバンの地磁気と流星レーダー風速データ、パムンプクのMFレーダーの風速データ、及び信楽MUレーダー：対流圏・成層圏標準観測とWPRの対流圏下部の風速データの統合解析演習を行った。 ●この解析講習会を通じて、各種の分野の異なるデータの統合解析の手法とUDASの使用法を学んだわけであるが、これ以外にもIUGONETプロジェクトでは、多くの超高層観測データ(MLT領域の風速場など)の検索、解析ソフトを公開しているので、皆さんは、ドシドシ使い倒してほしい。 ●今後も解析ツールの修正や公開データの種類の増加に伴うアップデートがなされるので、IUGONETのホームページを時折、見て確認してほしい。