NASAのSolar Dynamics Observatory(SDO)で観測されたデータは、Joint Science Operations Center (JSOC)にアーカイブされています。
JSOCのデータにアクセスするには、手動でダウンロードしたり、curlやwgetでダウンロードする方法もありますが、太陽のデータ取得や解析を行うためのライブラリであるsunpyを使うのが一番便利です。
JSOCにアーカイブされたデータをsunpyを使ってダウンロードする方法を解説していきます。
JSOCにメール登録
JSOCのデータをダウンロードするには、まずはJSOCにメールアドレスを登録する必要があります。登録は2~3分ほどで終わります。
①こちらのサイトでメールアドレスを入力します。
http://jsoc.stanford.edu/ajax/register_email.html
②こんなメールが送られてくるので、内容を変更せず返信します。
メール下部に書いてあるハッシュを見てるっぽいですね。
返信
③メール登録完了の確認メールがきます。
JSOCClientを使ってダウンロード
import astropy.units as u
from sunpy.net import jsoc
from sunpy.net import attrs as a
s_date = '2015/1/1T00:00:00' # 開始日時
e_date = '2015/1/2T00:00:00' # 終了日時
series = 'aia.lev1_euv_12s' # シリーズ
email = 'me@example.com' # 登録したメールアドレス
out_dir = "/path/to/save/directory" # 保存先
client = jsoc.JSOCClient()
response = client.search(a.Time(s_date,e_date),
a.jsoc.Series(series),
a.jsoc.Segment('image'),
a.Wavelength(211*u.AA), #波長
a.Sample(72*u.minute), #サンプリング間隔
a.jsoc.Notify(email))
print(response)
requests = client.fetch(response, path=out_dir, progress=True)
日時の指定の仕方: http://jsoc.stanford.edu/ajax/RecordSetHelp.html
seriesのリスト: http://jsoc.stanford.edu/JsocSeries_DataProducts_map.html
シリーズに関しては、同じAIAでも、12s、24s、3600sなどいくつかのcadenceの選択肢があります。これらは単に同じデータを異なる時間間隔で保存しているのではなく、それぞれで保存してある波長が異なります。自分がダウンロードしたいシリーズがどれであるかをしっかり確認することをおすすめします。
サンプリング間隔も設定することができます。このコードでは、72分に1枚(24時間で20枚)という設定にしています。何も設定しないと、cadence=12sなので、24時間あたり約7200枚になります。
ちょっと解説
JSOCClientによるダウンロードのプロセスは三段階に分割されます。
①searchメソッドにより、検索クエリに一致するJSOCレコードを探索します。一致するレコードのテーブルが返り値としてresponseに格納されます。
T_REC TELESCOP INSTRUME WAVELNTH CAR_ROT
-------------------- -------- -------- -------- -------
2011-06-01T00:00:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2110
2011-06-01T04:48:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2110
2011-06-01T09:36:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2110
... ... ... ... ...
2012-05-31T09:36:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2124
2012-05-31T14:24:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2124
2012-05-31T19:12:02Z SDO/AIA AIA_2 211 2124
Length = 1822 rows
# このログは例です。上のコードを実行してもこのような結果にはなりません
②次に、fetchメソッドにより、これらのレコードをダウンロード用にステージングするように要求します。このプロセスは結構時間がかかるときがあります。
Export request pending. [id="JSOC_20221028_540", status=2]
Waiting for 0 seconds...
Export request pending. [id="JSOC_20221028_540", status=1]
Waiting for 5 seconds...
Export request pending. [id="JSOC_20221028_540", status=1]
③ステージングが終了し、ダウンロードできるようになると、登録したメールアドレスに通知がきます。同時に、プログレスバーが表示され、ダウンロードが自動的に始まります。
sunpy.netはdrmsを内部的に使用しているようです。drmsのquery stringなどのわかりにくい部分をよりヒューマンフレンドリーにしたのがsunpy.netということでしょうか。
逆にいえば、drmsを使えば全く同じことができますが、多くの人はsunpy.netで事足りると思います。