Router dans le passé (à postériori) avec des gribs anciens (archives)

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Objet

Rassembler des prévisions successives à échéance immédiate de sorte à constituer un fichier grib faisant état, non d'une prévision à long terme, mais du temps qu'il a effectivement fait sur la mer sur une longue période.
Pour ce faire on se plongera dans les archives du modèle GFS.

Un tel fichier reconstitué permettra, tant à des marins virtuels qu'à des navigateurs vrais, de router à postériori, apprécier une option de route prise en mer, ou plus simplement connaître plus objectivement les conditions rencontrées.

Les données obtenues ne seront en rien des mesures ou des relevés. Elles resteront des prévisions. Mais des prévisions à très court terme tout à fait représentatives des conditions réelles de mer.
Particulièrement au grand large où le modèle GFS se montre désormais fiable à échéance de quelques jours, et même parfois étonnamment performant à huit ou dix jours.


Moyens mis en œuvre

Les archives GFS de VLM

Les données du modèle météo GFS sont conservées sur les serveurs VLM.
Ces données sont toutefois partielles. Y figurent seulement le data "vent à 10 mètres du sol" en direction et en intensité.
Elles sont disponibles au format .grib2 (la version 2 du format des gribs).

Or, la plupart des logiciels susceptibles d'exploiter des fichiers gribs, dont QtVlm ou zyGrib, ne peuvent le faire que pour des fichiers au format .grb (la version 1 du format des gribs).
Il est donc nécessaire de convertir les fichiers .grib2 disponibles dans les archives VLM au format .grb pour en avoir l'usage.

Note de novembre 2013.
 QtVlm est désormais capable de traiter des fichiers au format .grib2.
 La conversion du format .grib2 au format .grb n'est donc plus nécessaire avec ce logiciel.
 Fin de note novembre 2013.

L'utilitaire cnvgrib

La NOAA met à disposition un petit utilitaire de conversion du format .grib2 au format .grb. Il permet aussi l'inverse en passant un .grb en .grib2.
Le logiciel cnvgrib est proposé sous forme d’exécutable Windows uniquement. Y recourir exige donc d'en faire usage sur un PC doté de l'OS de Microsoft.

Pour faire usage de cnvgrib sur une autre plateforme, il faudra procéder à la compilation des sources. C'est possible (mais délicat) en passant par (là).


Note de sailover: Le moteur VLM utilise aussi "cnvgrib" pour la conversion Grib2 ---> grib1 (.grib)sous Linux. Il est utilisable pour une "Debian". Malheureusement je n'ai pas retrouvé sur le site VLM comment le télécharger. Je peux transmettre les binaires Linux "Debian", ainsi que les versions "Suse" et "Suse Linux Entreprise" (SLE, à ceux qui seraient intéressés.

Recomposer une journée complète

Le modèle GFS produit, pour chacun de ses runs, une suite de résultats sous la forme d'un état à Time T (Init Time), et d'une succession de prévisions à T+3h, T+6h, T+9h, etc, jusqu'à T+384h à deux semaines.
Avec, pour chacune des échéances (T, T+3h, T+6h, etc) un fichier grib distinct (un fichier à T, un autre fichier à T+3h, etc).

Les calculs conduisant à ce groupe de résultats sont reconduits toutes les six heures, et le premier run de la journée du GFS est initié aux alentours de 00h00 UTC.

Les fichiers obtenus à chaque run sont codifiés de sorte à identifier chacun des fichiers du groupe.
Pour le run de 00h00 UTC ce sera sous la forme 0000_000 pour Time T, 0000_003 pour T+3h, 0000_006 pour T+6h, etc.
Pour le run de 06h00 ce sera 0600_000, 0600_003, 0600_006, etc.
Tout ceci pour les données GFS disponibles près de la NOAA.

Les archives GFS disponibles sur le serveur de VLM ont été remaniées.
Elles ne comportent plus que la variable "vent à 10 mètres" en "vitesse" et "direction" et elles sont codifiées sous la forme 00_00, 00_03, 00_06, etc.
Pour une journée donnée, les fichiers disponibles dans les archives VLM sont :
00_03
00_06
00_09
00_12
06_03
06_06
06_09
06_12
12_03
12_06
12_09
12_12
18_03
18_06
18_09
18_12

Si l'on souhaite reconstituer le vent sur une journée déterminée :
Pour 03h00 UTC, le fichier 00_03 sera parfait,
Pour 06h00 UTC, ce sera le fichier 00_06,
Pour 09h00 UTC, le fichier 00_09 pourrait convenir... mais il faut lui préférer le fichier 06_03, le calcul a été réalisé six heures plus tard, et les données qui y figurent sont au plus proche des conditions réelles in situ.
Et tout à la suite, le dernier fichier du jour étant le 18_06.

Les fichier à retenir sont donc :
00_03
00_06
06_03
06_06
12_03
12_06
18_03
18_06

Et enfin...

Restera à rassembler tout ces fichiers en un seul, pour une journée, pour plusieurs, ou même pour des semaines de sorte à pouvoir les exploiter dans un lecteur de gribs ou un logiciel de navigation.
Pour réunir tous ces fichiers éparts en un fichier unique, il faudra les concaténer.

Procédure

Installer l’exécutable cnvgrib sur un PC Windows

Lé résultat de l'opération de dézippage est un répertoire du nom de "cnvgrib" ; l'éxécutable cnvgrib.exe est à l'intérieur.

Note de novembre 2013.
 QtVlm est désormais capable de traiter des fichiers au format .grib2.
 La conversion du format .grib2 au format .grb n'est donc plus nécessaire. L'étape cnvgrib peut être omise.
 Fin de note novembre 2013.

Installer cygwin1.dll

Le logiciel cnvgrib n'est pas opérationnel en l'état.

  • Il faut encore lui associer une librairie du nom de cygwin1.dll à télécharger ici : http://www.fichier-dll.fr/cygwin1.dll,597 .
  • Poser ce fichier à l'intérieur du répertoire cnvgrib, à côté du fichier cnvgrib.exe .

Note de novembre 2013.
 QtVlm est désormais capable de traiter des fichiers au format .grib2.
 La conversion du format .grib2 au format .grb n'est donc plus nécessaire. L'étape cygwin1.dll peut être omise.
 Fin de note novembre 2013.

Télécharger les fichiers .grib2 souhaités

gfs.t00z.master.grbf03.10m.uv.grib2
gfs.t00z.master.grbf06.10m.uv.grib2
gfs.t06z.master.grbf03.10m.uv.grib2
gfs.t06z.master.grbf06.10m.uv.grib2
gfs.t12z.master.grbf03.10m.uv.grib2
gfs.t12z.master.grbf06.10m.uv.grib2
gfs.t18z.master.grbf03.10m.uv.grib2
gfs.t18z.master.grbf06.10m.uv.grib2

  • Glisser ces fichiers dans le répertoire cnvgrib (ou les télécharger directement dans le dossier cnvgrib).

À l'issue du chargement des .grib2 pour une journée complète, votre répertoire cnvgrib devrait se présenter sous cette forme :

Cnvgrib.jpg


Convertir les .grib2 en .grb avec cnvgrib

Cette opération s'exécute en ligne de commande avec l'utilitaire "Invite de commandes".

  • Chemin :

> démarrer > Tous les programmes > Accessoires > Invite de commandes

  • Se déplacer jusqu'au répertoire cnvgrib :

cd Bureau/cnvgrib

  • Pour traiter les fichiers couvrant une journée complète, lancer successivement les commandes :

cnvgrib -g21 gfs.t00z.master.grbf03.10m.uv.grib2 0003.grb ; 0003 ou un nom quelconque.
cnvgrib -g21 gfs.t00z.master.grbf06.10m.uv.grib2 0006.grb
cnvgrib -g21 gfs.t06z.master.grbf03.10m.uv.grib2 0603.grb
cnvgrib -g21 gfs.t06z.master.grbf06.10m.uv.grib2 0606.grb
cnvgrib -g21 gfs.t12z.master.grbf03.10m.uv.grib2 1203.grb
cnvgrib -g21 gfs.t12z.master.grbf06.10m.uv.grib2 1206.grb
cnvgrib -g21 gfs.t18z.master.grbf03.10m.uv.grib2 1803.grb
cnvgrib -g21 gfs.t18z.master.grbf06.10m.uv.grib2 1806.grb

Les fichiers 0003.grb, 0006.grb, 0603.grb, 0606.grb, 1203.grb, 1206.grb, 1803.grb et 1806.grb sont créés pour la journée considérée.


Note de novembre 2013.
 QtVlm est désormais capable de traiter des fichiers au format .grib2.
 La conversion du format .grib2 au format .grb n'est donc plus nécessaire.
 Fin de note novembre 2013.

Concaténer les fichiers .grb pour une journée

Sous Windows

  • Toujours depuis Invite de commandes :

copy /B 0003.grb + 0006.grb + 0603.grb + 0n0n.grb jourJ.grb

Sous OS X, Linux, Unix

  • Dans un terminal, se déplacer jusqu’au répertoire contenant les fichiers .grb :

cd desktop/gribs

  • La commande appropriée est :

cat 0003.grb 0006.grb 0603.grb 0n0n.grb > jourJ.grb

La suite...

Un fichier .grb journée basé sur 8 fichiers .grib2 pèse environ 3 Mo.

  • Les fichiers jourJ.grb peuvent ensuite être concaténés entre eux pour obtenir un fichier .grb couvrant une période plus longue.

Ces fichiers en .grb ainsi concaténés sont directement ouverts par QtVlm, un autre lecteur de gribs, ou un logiciel de navigation.


Des résultats

Quelques exemples, ci-après, de ce qui peut être obtenu par ces moyens et cette méthode...

Flux d'Est établi entre Açores et continent européen du 15 au 31 janvier 2011

Sur YouTube

http://www.youtube.com/watch?v=bNl94kVmYIQ&feature=youtube_gdata_player ; vous pouvez regarder cette vidéo en HD et/ou en grand format (en bas à droite).

Routage avec QtVlm

RoutageGribsAnciens.jpg

Horta - La Corogne : 10 jours et 22 heures,
Horta - La Rochelle : 11 jours et 1 heure.

Le fichier au format .grb

Vent à 10 mètres (seulement), du 15 au 31 janvier 2011, pas de trois heures, monde entier, 114 Mo, ici :
http://9giga.sfr.fr/n/50-17/share/LNK68354f573ba55190b/


Autre source, autre méthode

Les archives GFS de la NOAA

Elle sont ici, à partir de mars 2004 :
http://nomads.ncdc.noaa.gov/data/gfsanl/
Au format .grb et au format .grib2, elles contiennent toutes les variables traitées par le modèle GFS... et pèsent lourd.

Ces fichiers NOAA peuvent toutefois être manipulés à l'identique de ce que l'on a proposé pour les fichiers archives VLM plus haut dans cette page.

Mieux encore.
Il est possible d'extraire de ces archives GFS-NOAA les seules données pour lesquelles on a un intérêt.
Par exemple, le vent à 10 mètres, la pression atmosphérique au niveau de la mer, et la température à 2 mètres. Ou des données en altitude.

Un lecteur ayant un attrait suffisant pour s'engager dans de telles découvertes pourra nous faire part de ses travaux ici ; il en est par avance remercié.


--jpla 4 mars 2012 à 23:43 (CET)

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Note de Sailover: La taille des Grib1 devient très vite importante avec la durée des prévisions. Un Grib1 a environ 2 fois la taille d'un fichier Grib2 [pour mémoire avec un fichier variables "vent" uniquement pour une grille de 0.5° avec un pas de 3 heures, la taille d'un Grib1 sur 192h est d'environ 55Mo- Donc environ 110Mo pour 15j de Grib1 anciens]. Pour ne pas occuper trop de mémoire, il peut être intéressant de limiter le fichier Grib à la zone de navigation. Un utilitaire "Wgrib2" peut être utilisé. Pour information: sur la manche 4 de la VOR un fichier Grib1 de 192h limité à la zone de navigation pèse < 8Mo.

La syntaxe est la suivante ---> wgrib2 Fichier_origine.grb2 -small_grib longitude_Ouest:longitude_Est latitude_sud:latitude_nord -grib_out Fichier_sortie.grb2

Par contre cela entraîne un changement dans le processus de transformation:
1/ concaténer les fichiers Grib2 (les commandes indiquées plus haut fonctionne pour les grib1 et les grib2),
2/ limiter le Grib2 obtenu à la zone de navigation en utilisant "Wgrib2",
3/ Transformer le Grib2 obtenu en Grib1 en utilisant "Cnvgrib".


Les binaires pour Windows se trouvent ici [1].
Pour Linux on trouve les sources et quelques binaires ici [2]. J'ai quelques binaires Linux pour Debian, RedHat, SLE, Suse que je peux transmettre.

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