MacでHYSPLITを動かす：インストールから流跡線の描画まで

この記事はGPT-6 Astraによって執筆されました

「ある場所に到着した空気が、どこから来たのか」を調べたいときに使えるのが、NOAAの HYSPLIT です。

この記事では、MacでHYSPLITを導入し、付属データで流跡線を計算して、ブラウザで結果を見るまでを紹介します。後半では、自分の解析に使うときの設定と注意点も整理します。

今回の環境

以下は、2026年10月28日に動作確認した環境です。今回の記事作成時にも、保存済みの計算ログと出力を確認しています。

項目	環境
OS	macOS 27.0.1
CPU	Apple Silicon
HYSPLIT	5.4.2・Intel x86_64版
実行環境	Rosetta 2
操作方法	ターミナル
確認済み	流跡線計算、濃度計算、HTML形式の描画

GUIの操作は今回の検証対象に含めていません。

本記事はIntel版をRosetta 2で実行する手順です。Appleは、汎用的なRosettaの提供をmacOS 27までと案内しています。macOS 28以降では、同じ手順で使えるとは限りません。Apple公式案内

1. HYSPLITで何ができる？

HYSPLITでは、気象データを使って空気塊の移動経路や物質の輸送・拡散を計算できます。

計算	調べたいことの例
前方流跡線	この場所の空気は、この先どこへ移動するか
後方流跡線	この場所に到着した空気は、どこを通ってきたか
拡散・濃度計算	放出された物質が、どの範囲へ広がるか

Web版もありますが、条件を変えた反復計算にはローカル環境が便利です。HYSPLIT公式サイト

2. HYSPLITをインストールする

本体をダウンロードする

HYSPLIT公式サイトから、Mac用の配布ページへ進みます。登録が必要な配布物は、案内に沿って登録してから取得します。

今回使用したファイルは次のものです。

hysplit_R_v5.4.2_x86.dmg

DMGを開き、付属インストーラの案内に従って導入します。公式チュートリアルでは、ホームディレクトリ下の hysplit への配置が説明されています。Mac版の導入手順

以降のコマンドでは、設置場所を変数に入れて使います。

# 自分の設置場所に合わせる
export HYSPLIT_HOME="$HOME/hysplit"

# 実行ファイルを確認
ls "$HYSPLIT_HOME/exec/hyts_std"
file "$HYSPLIT_HOME/exec/hyts_std"

今回の環境では、file の結果は次のとおりでした。

Mach-O 64-bit executable x86_64

Apple SiliconでIntel版を使う場合はRosetta 2を入れる

Rosetta 2が未導入なら、ターミナルで次を実行し、画面の案内に従います。

softwareupdate --install-rosetta

Rosettaはバックグラウンドで動くため、導入後に毎回起動する必要はありません。AppleのRosetta導入手順

GUIは必須？

HYSPLITはコマンドラインだけでも計算できます。

GUIを使う場合はTcl/Tkが必要ですが、本記事の計算・描画手順では使用しません。HTML内のSVGとして出力すれば、結果はブラウザで表示できます。公式Macチュートリアル

3. まずは付属サンプルを動かす

最初は自分の気象データを用意せず、付属サンプルで動作確認します。

基本的な流れは次のとおりです。

CONTROLで条件を指定
        ↓
hyts_stdで計算
        ↓
tdumpに経路を出力
        ↓
trajplotで描画

作業ディレクトリを作る

付属の working を直接変更せず、新しい作業ディレクトリへ必要なファイルをコピーします。

以下は同じターミナルで順番に実行してください。

# 実行するたびに別の作業ディレクトリを作る
RUN_DIR=$(mktemp -d "$HYSPLIT_HOME/run_traj.XXXXXX")

cp "$HYSPLIT_HOME/working/sample_traj" "$RUN_DIR/CONTROL"
cp "$HYSPLIT_HOME/working/oct1618.BIN" "$RUN_DIR/"

cd "$RUN_DIR"

sample_traj は計算条件のひな型、oct1618.BIN は付属の気象データです。

流跡線を計算する

"$HYSPLIT_HOME/exec/hyts_std" > run.log 2>&1

# 計算直後に終了コードを確認
echo $?

# ログと出力を確認
tail -n 10 run.log
ls -lh tdump

今回の正常終了ログには、次の表示がありました。

Percent complete: 100.0
Complete Hysplit

このサンプルは、北緯40度・西経90度の3高度から、12時間先までの流跡線を計算します。

終了コードが 0 であることに加え、tdump が作られていることも確認します。エラーや警告がある場合は、run.log、MESSAGE、生成されていれば WARNING を読みます。

ブラウザで結果を見る

"$HYSPLIT_HOME/exec/trajplot" \
  -itdump \
  -otrajectory.html \
  +g1 \
  -j"$HYSPLIT_HOME/graphics/arlmap" \
  > plot.log 2>&1

open trajectory.html

+g1 は、この検証環境でHTML/SVG出力に使用した指定です。

計算プログラムと描画プログラムが分かれているため、図だけ調整したい場合は trajplot を再実行できます。

4. CONTROLファイルを読む

付属サンプルの CONTROL は次の内容です。

00 00 00 00
3
40.0 -90.0   10.0
40.0 -90.0  500.0
40.0 -90.0 1000.0
12
0
10000.0
1
./
oct1618.BIN
./
tdump

行の順番に意味があるので、説明コメントをファイル内に書き足さず、以下の表と見比べてください。

内容	意味
00 00 00 00	開始日時を気象データから決める
3	開始位置の数
40.0 -90.0 10.0 など	緯度・経度・開始高度
12	計算時間。正なら前方、負なら後方
0	気象データの鉛直速度を使う
10000.0	モデル内部の上端高度。単位はm AGL
1	使用する気象データファイル数
./ と oct1618.BIN	気象データのディレクトリとファイル名
./ と tdump	出力先ディレクトリとファイル名

日時は UTC、緯度は南緯が負、経度は西経が負です。開始高度は、標準設定ではモデル地表からの高さです。CONTROLの公式仕様

5. 後方流跡線を計算するには？

後方流跡線では、計算時間を負にします。

例えば、5日前まで遡る場合は次の指定です。

-120

このとき、指定する位置と日時は「空気が到着した場所・時刻」に相当します。

ただし、計算時間の符号だけ変えれば、どんな日時でも計算できるわけではありません。到着時刻から遡る期間をカバーする気象データが必要です。

例えば、2003年8月1日00 UTCに到着する空気を10日前まで遡るなら、7月のデータも必要になります。月をまたぐ場合は、必要なファイルを CONTROL に列挙します。

付属の oct1618.BIN はサンプル期間用なので、任意の研究期間には使えません。

6. 高度の指定で迷ったら：AGLとMSL

山岳域や南極内陸で特に注意したいのが、高度の基準です。

略称	意味
AGL	地表からの高さ
MSL	平均海面を基準とする高度

標準設定で開始高度を 500 と書くと、モデル地表から500 m上を意味します。

気象データの地形は格子で表現されているため、実際の観測地点の標高と一致するとは限りません。

開始高度を海抜高度で与えたい場合は、作業ディレクトリの SETUP.CFG に次の設定を入れます。

&SETUP
 KMSL=1,
/

ここで、開始高度の基準と出力高度の基準は別の設定です。

設定	意味
KMSL=0	開始高度をAGLで指定
KMSL=1	開始高度をMSLで指定
KAGL=1	流跡線の高度をAGLで出力
KAGL=0	流跡線の高度をMSLで出力

開始高度をMSLにしただけでは、出力高度もMSLになるわけではありません。 高度を比較する際は、両方の設定を確認します。SETUP.CFGの公式仕様

7. 自分の気象データを使う

研究用の計算では、対象期間と領域に合った、HYSPLIT用の気象データを用意します。

今回のプロジェクトでは、次の2種類を使用しました。

データ	処理
NCEP/NCAR Reanalysis	HYSPLIT用のARL形式データを使用
ERA5	GRIBを取得して、ARL形式へ変換

ERA5を使った今回の処理は、次の流れです。

CDSからERA5を取得
        ↓
ARL形式へ変換
        ↓
CONTROLにファイルを指定
        ↓
流跡線を計算

今回の実行例は1度格子にしたERA5を使用しています。元の0.25度格子を保つ処理も準備されていますが、そちらは未実行です。

気象データを変更すると、水平・鉛直解像度や地形表現も変わります。同じ地点・開始高度を指定しても、同じ経路になるとは限りません。

8. Macでつまずいたところ

実行時に警告が出る・プロセスが終了する

今回の導入では、ダウンロードされたファイルの隔離属性 com.apple.quarantine が原因で、実行が停止する問題がありました。

属性は次のように確認できます。

xattr "$HYSPLIT_HOME/exec/hyts_std"

今回の環境では、NOAAから取得した配布物であることを確認したうえで、HYSPLIT本体のフォルダに限定して属性を解除しました。

xattr -dr com.apple.quarantine "$HYSPLIT_HOME"

このコマンドを使う場合は、HYSPLIT_HOME が確認済みのHYSPLIT本体を指していることを確かめてください。

なお、終了コード 137 だけでは、隔離属性が原因とは断定できません。実際の警告表示や属性も合わせて確認します。

気象データが見つからない

CONTROL の ./ は、計算を実行しているディレクトリを意味します。

pwd
cat CONTROL
ls -lh oct1618.BIN

慣れるまでは、計算ごとに作業ディレクトリを作り、そこで実行すると管理しやすくなります。

図はできたが、途中で経路が終わっている

図が表示できても、指定した時間まで計算できているとは限りません。

tail -n 10 tdump

各流跡線が目的の経過時間まで到達しているか確認します。途中で止まっている場合は、気象データの期間・領域、モデル上端、診断ログを確認してください。

9. 研究で使うときに保存しておくもの

計算結果と一緒に、条件とログも残しておくと再現しやすくなります。

計算ごとのディレクトリ/
├── CONTROL
├── SETUP.CFG
├── run.log
├── MESSAGE
├── tdump
├── plot.log
└── trajectory.html

さらに、使用した気象データの名前、期間、解像度、HYSPLITのバージョンを記録します。

後方流跡線は、空気の移動経路を調べる手がかりです。例えば経路が海上を通っていても、その場所で水蒸気を取り込んだことまで、経路だけで判断することはできません。目的に応じて、湿度などの変化や、開始時刻・高度を変えた結果も併せて検討します。

まずは付属サンプルで「計算できる」「描画できる」を確かめ、その後に対象期間の気象データへ進むと、問題を切り分けやすくなります。