山形県内における冬季気象の３次元解析の試み

　つい先日に「ニューラルネットワーク」の話題を掲載したばかりですが、今回は「熱流体数値モデル」の話題です。

　遡ること「7年前」の2015年2月に「山形県内における降雪域形成の数値シミュレーション」と題して研究発表を行いました。この中では、冬の北西季節風が弱い場合と強い場合の山形県内の降雪域の分布の違いについて明らかにしました。

　（左：季節風が弱い場合　右：季節風が強い場合）

　この時点では、計算自体は３次元で実施していましたが、可視化は２次元に留まっていました。

　今回はこの数値モデル(2015年版)の計算結果を基に「３次元アニメーションGIF」を作成しました。下記の画像では凝結域が白く表示されます。

左側：季節風が弱い場合(拡大)　　　右側：季節風が強い場合(拡大)

　アニメーション下の「(拡大)」をクリックして頂くと、各図単体の拡大版が表示されます。凝結域（白い所）の分布を見ると、季節風が弱い場合は海側に揺り戻しが起こる様子が現れています。一方、季節風が強い場合は風下側に広がります。季節風の強弱の条件に応じて違いが見られます。

　元々の数値モデル(2015年版)はFortranで開発しましたが、後にC#に移植しました（計算手法・アルゴリズムはそのまま）。また、３次元画像はpythonプログラムでmatplotlibを操作して描画しました。ここまで実現できて、ようやく「３次元モデル」ですね。