モデル出力データフォーマットに関する規約 (Version 2)

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下記に,LSS相互比較のために用いられる出力変数に関する定義を示します.このリストは,GLASSの各プロジェクトの要求水準が明らかになるにつれて改良されてゆくべきものです.

下記の表に示されているように,正負規約には二種類あり,相互比較プロジェクト参加者はそのどちらか一方に従わねばなりません.さらに,一人の参加者が提出する出力変数は,一貫してどちらか一方のみの正負規約に依拠する必要があります.どちらの正負規約を用いたのかという情報は,netCDFのヘッダ部分に書き込まねばなりません.

各変数のtime samplingは,各相互比較プロジェクトごとに決められます.これはvalidation用データの内容やプロジェクトの目的によって変わります. 一般的には,フラックス関係は時間平均を取ってそれを出力しますがその他の変数は瞬間値を書き出します.後者は,日変動をよく表現するためですが,当然ながら,その瞬間値が当該時間間隔のよい代表値であるほど時間精度が細かいときのみに取られる方法です.下記の表では,時間平均値を書き出さねばならない変数についてはRed_Letterで表記しています.


各変数は下記のように7つのグループに分けられます.各カテゴリは,一般的なものから特殊なものの順に並んでいます:

O.1) 一般的なエネルギー収支成分
この表は地表における主なエネルギーフラックス成分を含みます.この値を用いて,長期のエネルギー収支が成り立っているかどうか判定します.
O.2) 一般的な水収支成分
この表はグリッド平均の水収支成分を表しています.モデルの水収支を検討するのに用いられる変数群です.
O.3) 地表の状態変数(state variables)
この表はモデルが計算した地表面状態変数を含みます.モデルによる地表面の変化の一般的な方法を示しています(It documents in a general way the simulated evolution of the surface. ).
O.4) 地下の状態変数
この表は地下における状態変数を表しています.地下の熱力学的および水文学的性質をあらわしていますが,細かいプロセスにはそれほど立ち入ってはいません.
O.5) 蒸発散成分
この表は蒸発散に関する変数,つまり地表面から大気に戻る全ての水フラックス成分を含んでいます.
O.6) その他の水文学的成分
これは特別な表で,LSSが水の側方の動きや地下水面といった,現時点では多くのLSSがサポートしていない変数をシミュレートしている場合,書き出す変数を表しています.
O.7) 雪氷プロセス
これも特別な表で,雪氷プロセスをできる限り詳しく述べています
O.8) 衛星リモートセンシングとの照合用変数
衛星から得られるデータとの照合に使われるデータです.

O.1) 一般的な熱収支成分:

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
SWnet 純短波放射
Net shortwave radiation
短波放射入射量から上向き短波放射量を引いたもの.グリッド領域平均値. W/m2 必須
LWnet 純長波放射
Net longwave radiation
短波長波入射量から上向き長波放射量を引いたもの.グリッド領域平均値. W/m2 必須
Qle 潜熱フラックス
Latent heat flux
蒸発潜熱.グリッド領域平均値. W/m2 必須
Qh 顕熱フラックス
Sensible heat flux
顕熱.グリッド領域平均値. W/m2 必須
Qg 地中熱フラックス
Ground heat flux
地中への熱エネルギー W/m2 必須
Qv 昇華潜熱
Energy of sublimation
水の気体/固体相変化に伴って吸収または放出されたエネルギー W/m2 固体→気体 気体→固体 オプショナル
Qa 移流エネルギー(?)
Advective energy
降雨によって積雪層にもたらされたエネルギー W/m2 オプショナル

O.2) 一般的な水収支成分

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
Snowf 降雪強度
Snowfall rate
降雪強度.時間間隔全体およびグリッドセル全体に渡った平均値. kg/m2 必須
Rainf 降雨強度
Rainfall rate
降雨強度.時間間隔全体およびグリッドセル全体に渡った平均値. kg/m2 必須
Evap 蒸発散量
Total Evapotranspiration
全ての蒸発散成分の合計.グリッドセル全体に渡った平均値. kg/m2 必須
Qs 表面流出
Surface runoff
地表ないし地下からの河川流出量. kg/m2 グリッドセルから出て行く向き グリッドセルへ入ってゆく向き 必須
Qrec 浸透量
Recharge
河川からフラッドプレーン等への浸透量. kg/m2 グリッドセルへ入ってゆく向き グリッドセルから出て行く向き オプショナル
Qsb 地下水流出
Subsurface runoff
重力排水やレスポンスの遅い側方流.Rechargeと逆の正負規約になる. kg/m2 グリッドセルから出て行く向き グリッドセルへ入ってゆく向き 必須
Qsm 融雪量
Snowmelt
積雪層において固体→液体相変化によって生成された液体水の量. kg/m2 固体→液体 固体→液体 必須
Qfz 積雪中の再凍結量
Re-freezing of water in the snow
積雪層において凍結した水の量. kg/m2 液体→固体 液体→固体 必須
DelSoilMoist 土壌水分変化量
Change in soil moisture
全土層に含まれる水分の変化量.時間間隔全体にわたって積分,グリッド平均値. kg/m2 増加方向 増加方向 必須
DelSWE 積雪水当量変化量
Change in snow water equivalent
全積雪層に含まれる液体水分の変化量.時間間隔全体にわたって積分,グリッド平均値. kg/m2 増加方向 増加方向 必須

ALMA データ規約


O.3) 地表面の状態変数

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
SnowT 積雪表面温度
Snow Surface Temperature
大気と直接相互作用を行なう積雪表面の温度.グリッドセル平均 K - - 必須
VegT キャノピー温度
Vegetation Temperature
キャノピーの温度.全地表面タイプにわたった平均 K - - 必須
BaresoilT 裸地面温度
Temperature of bare soil
裸地面の温度 K - - 必須
AvgSurfT 平均地表面温度
Average surface temperature
全植生種・裸地面・積雪の平均地表面温度 K - - 必須
RadT 地表の放射温度
Surface Radiative Temperature
地表のEffective radiative surface temperature.グリッドセル平均 K - - 必須
Albedo 地表アルビードSurface Albedo 全波長に対する,グリッドセル平均アルビード - - - 必須
SWE 積雪水当量Snow Water Equivalent 積雪層に含まれる水の総量(液体固体を問わない).複数積雪レイヤを持つLSSの場合,3D変数となる kg/m2 - - 必須
SurfStor 地表貯留量Surface Water Storage 土壌水分・遮断貯留・積雪以外の全液体水貯留量(湖・河道貯留・窪地貯留など) kg/m2 - - 必須

O.4) 地下の状態変数

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
SoilMoist 各土層の平均土壌水分
Average layer soil moisture
LSS内各土層における土壌水分量(3D変数) kg/m2 - - 必須
SMLiqFrac 土壌水分のうち液体水の割合の平均
Average layer fraction of liquid moisture
各土層レイヤにおける土壌水分のうち,液体水が占める割合の平均値(3D変数) - - - オプショナル
SMFrozFrac 土壌水分のうち固体水の割合の平均
Average layer fraction of frozen moisture
各土層レイヤにおける土壌水分のうち,固体水が占める割合の平均値(3D変数) - - - オプショナル
SoilWet 全土壌水分インデクス
Total Soil Wetness
(鉛直積分した土壌水分量) / (最大容水量(圃場容水量?) - シオレ点容水量) - - - 必須

O.5) 蒸発散成分

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
TVeg 植生からの蒸散量
Vegetation transpiration
蒸散量.グリッドセル内の全植生タイプにわたる平均 kg/m2 必須
ESoil 裸地面蒸発量
Bare soil evaporation
裸地面からの蒸発量 kg/m2 必須
RootMoist 根層土壌水分
Root zone soil moisture.
蒸発散に用いられ得る土壌水分量 kg/m2 - - 必須
ACond 空気力学的コンダクタンス
Aerodynamic conductance
水蒸気輸送に関する空気力学的コンダクタンス.グリッドセル内の全植生タイプについての平均 m/s - - 必須

O.6) その他の水文学的変数

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
Dis 河川流量
Simulatied River Discharge
グリッド内の指定された点における河川流量 m3/s - - オプショナル
WaterTableD 地下水面の深さ
Water table Depth
地下水面を考慮するLSSにおける,地下水面の深さ m - - オプショナル

O.7) 雪氷プロセス

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度
SnowFrac 積雪被覆面積率
Snow covered fraction
グリッドセル内で積雪が覆っている面積の割合 - - - オプショナル
RainfSnowFrac 積雪面降雨割合
Fraction of rainfall on snow
グリッドセル内の降雨のうち積雪面に落ちたものの割合 - - - オプショナル
SnowfSnowFrac 積雪面降雪割合
Fraction of snowfall on snow
グリッドセル内の降雪のうち積雪面に落ちたものの割合 - - - オプショナル
IceFrac 海氷被覆面積率
Ice-covered fraction
グリッドセル内で海氷が覆う面積の割合 - - - オプショナル
IceT 海氷厚
Sea-ice thickness
モデル水体表面にある氷の厚さ m - - オプショナル
Fdepth 凍土厚
Frozen soil depth
地表からもっとも上位の0度等温面までの深さ.ここより上位の土層ではT < 0oC , 下位ではT > 0oC となる. m オプショナル
Tdepth 活動層厚
Depth to soil thaw
地表からもっとも上位の0度等温面までの深さ.ここより上位の土層ではT > 0oC , 下位ではT < 0oC となる. m オプショナル

O.8) リモートセンシングデータとの照合用変数

(→データ値の範囲)

変数 説明 定義 単位 正の向き (慣習的) 正の向き(数学的) 要求度

ALMA データ規約