OpenDriftとOSCAR気候値による黒潮域の漂流シミュレーション
NASA OSCARの月別気候値とNCEP/NCARの再解析風データを使い、奄美名瀬港沖からの漂流を月別にシミュレーションした記録。
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台本(フルテキスト)
動画の掛け合いを書き起こしたものです。音声を再生しづらい場合はこちらをお読みください。
オープニング
- OpenDrift で奄美名瀬港沖の漂流シミュレーション
- OSCAR 海流データと NCEP/NCAR 風データを使用
- つむぎ
- こんにちは。今日はどんなトピックを紹介するの？
- そら
- OpenDrift というライブラリを使って、奄美大島の名瀬港の沖から漂流物が 10 日間でどこへ流れるかをシミュレーションした記録です。
- つむぎ
- OpenDrift ってどういうライブラリなの？
- そら
- ノルウェー気象研究所が公開している Python の漂流計算ライブラリです。原油流出や海難救助、プラスチックごみの追跡などに使われています。
- つむぎ
- どんなデータを使ったの？
- そら
- 海流は OSCAR という NASA が支援する衛星データ、風は NCEP/NCAR の再解析データです。両方とも複数年を平均した気候値を使いました。
使ったデータと実装
- 気候値（クライマトロジー）で特定の年に縛られない計算
- Leeway モデルで海流と風両方の影響を反映
- つむぎ
- 気候値を使うとどんなメリットがあるの？
- そら
- 特定の年のデータではなく複数年を平均した典型像を使うので、「5 月の黒潮の典型的な流れ」を計算できます。特定の年の異常気象に左右されません。
- つむぎ
- 漂流物はどういう種類で計算したの？
- そら
- バラスト無しの小型救命いかだ（object_type=26）を選びました。米沿岸警備隊の海上実験データに基づいた係数で、海流と風の両方の影響を計算できる Leeway モデルを使っています。
- つむぎ
- 何個の粒子でシミュレーションしたの？
- そら
- 200 個の粒子を名瀬港沖の一点から放って、30 分ステップで 10 日間計算しました。
季節による漂流の違い
- 8月は南東風で奄美大島への漂着率が高い
- 11月・2月は北寄りの風で南東方向に大きく流される
- つむぎ
- 季節によって結果はどれくらい変わるの？
- そら
- 大きく変わります。8 月は 200 個中 199 個が奄美大島に漂着しましたが、2 月は 194 個が沖に脱出しました。夏と冬でほぼ反転しています。
- つむぎ
- どうしてそんなに違うの？
- そら
- 海流は黒潮が北東へ流れる方向で季節を通じてほぼ一定ですが、風向きが季節で大きく変わります。8 月は南東風が粒子を奄美大島方向に押し、11 月・2 月は北寄りの風が南方向に押し出します。
- つむぎ
- 5 月はどうだったの？
- そら
- 5 月は風が弱く、ほとんどの粒子が奄美大島近海で循環して、200 個中 29 個だけが沖に脱出しました。風の強弱も重要な要因です。
技術スタックと補足
- Python + opendrift + xarray で実装
- HYCOM 予報データ版との比較も実施
- つむぎ
- どんな技術を使って実装したの？
- そら
- Python 3.12 で opendrift、xarray、numpy、matplotlib、cartopy を使いました。データは APDRC とNOAA PSL の OPeNDAP からログインなしで取得できます。
- つむぎ
- 気候値版の他にもシミュレーションしたの？
- そら
- はい。HYCOM という全球海流モデルの予報データを使って、2026 年 5 月の特定日の漂流も計算しました。結果は気候値版と少し違いますが、東から北東方向への漂流という点は共通しています。
- つむぎ
- このシミュレーションで注意することはあるの？
- そら
- このシミュレーションは動力ゼロの受動的な漂流物の計算です。船のように漕いだり帆を張ったりする能動的な要素は含まれません。
まとめ
- 季節によって漂流方向が大きく異なる
- 海流は一定だが風向きの季節変化が主要因
- つむぎ
- 今日のポイントをまとめてほしいわ。
- そら
- OpenDrift の Leeway モデルと OSCAR・NCEP/NCAR の気候値を組み合わせて、名瀬港沖の月別漂流をシミュレーションしました。
- そら
- 8 月は風が奄美大島方向に押す、11 月・2 月は沖へ流れる、という季節の反転サイクルが現れました。
- つむぎ
- デジタルヒューマニティーズにも地理空間シミュレーションが使えるのね。
- そら
- はい。历史的な漂流ルートの研究など、人文学への応用も考えられますね。
- つむぎ
- よく分かったわ。ありがとう！