Japonia ma dynamiczny krajobraz i odpowiadające mu wzorce pogodowe. Chociaż ma cztery pory roku, jej klimat waha się od subarktycznego na północy do subtropikalnego na południu. Krajobraz i pogoda sprawiają, że jest podatna na wiele rodzajów klęsk żywiołowych, takich jak tajfuny. W promieniu 300 kilometrów od jej wybrzeży występuje średnio rocznie 10 tajfunów, przy czym wiele z nich uderza bezpośrednio w Japonię, powodując obrażenia, utratę życia i zniszczenia.

Ponieważ wiele silnych burz, takich jak tajfuny, występuje co roku, konieczność dokładnego przewidywania pogody ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia ich wpływu na ludzi i mienie. Dlatego dwie japońskie agencje: Instytut Matematyki Statystycznej (ISM) oraz Japoński Instytut Badań Meteorologicznych (MRI), który prowadzi badania dla Japońskiej Agencji Meteorologicznej, utworzyły wspólny program, aby lepiej zrozumieć i ulepszyć modele prognozowania pogody.

W ramach tego programu został wykorzystany IDL - naukowy język programowania, który pomógł w prognozowaniu pogody. Kluczową podstawą odkryć naukowych są złożone dane liczbowe, a IDL (Interactive Data Language) jest oprogramowaniem pomocnym w wielu dyscyplinach, aby tworzyć znaczące wizualizacje z tych danych. IDL pozwala użytkownikom przekształcać liczby w dynamiczne reprezentacje wizualne, dzięki czemu mogą interpretować swoje dane, przyspieszać odkrycia i dostarczać na rynek zaawansowane aplikacje.

Projekt obejmował przeprowadzenie badania i utworzenie aplikacji IDL do analizy numerycznego modelu prognozowania pogody. Opracowana w IDL aplikacja wizualizuje dane ciśnienia atmosferycznego i temperatury ISM i MRI. Aby jeszcze bardziej ulepszyć analizę, aplikacja wizualizuje również, w jaki sposób dane odpowiadają szerokości i długości geograficznej, wysokości i porze dnia. Umożliwia także dostosowanie różnych parametrów, aby pomóc w tworzeniu wielu prognoz (rysunek 1). Aplikacja IDL do numerycznej prognozy pogody umożliwia użytkownikom wyświetlanie zmian w czasie dla wielkości fizycznych, takich jak ciśnienie atmosferyczne i temperatura, w trzech wymiarach (Rysunek 2) – szerokości, długości i wysokości. Narzędzie IDL, które zostało zbudowane dla tej wizualizacji, jest unikalne dla analizy meteorologicznej, ponieważ zapewnia interaktywną możliwość rysowania wielkości fizycznych opartą na graficznym interfejsie użytkownika, których nie mają oferty typu open source.

Rys. 1	Rys. 2

Aplikacja IDL obsługuje również wyświetlanie histogramu danych zespołu. Prognozowanie zespołowe jest powszechną metodą stosowaną w prognozowaniu pogody. Zamiast sporządzać pojedynczą prognozę najbardziej prawdopodobnej pogody, tworzony jest zestaw (lub zespół) prognoz. Ta grupa prognostyczna daje wskazanie zakresu możliwych przyszłych stanów atmosfery.

W dziedzinach badawczych, takich jak meteorologia, analizowane obiekty często zachowują się chaotycznie, a wyniki prognoz numerycznych zawierają narastające wraz z upływem czasu błędy. Aby zidentyfikować i złagodzić ten błąd, L3Harris Geospatial K.K. zaprojektował tę aplikację do korzystania z metody zwanej prognozowaniem zespołowym.

W metodzie Ensemble Forecasting wykonuje się prognozy wielokrotne na podstawie różnych warunków i informacji statystycznych, takich jak średnia i stopień zmienności, aby zapewnić probabilistyczny obraz występowania określonych zjawisk pogodowych. Kolejną zaletą korzystania z tej aplikacji IDL jest to, że użytkownik może również wyświetlić histogram danych zespołu. Użytkownik może wskazać i kliknąć i łatwo sprawdzić rozkład wyników na podstawie wielu prognoz (Rysunek 3).

Oczekuje się, że aplikacja IDL do analizy numerycznego modelu prognozowania pogody będzie miała znaczący wpływ na dokładność japońskich modeli pogodowych. Profesor Genta Ueno wysoko ocenił badania i pracę i mówi: „Jestem bardzo zadowolony z funkcjonalności i funkcjonalności aplikacji”.

Rys. 3