天気予報精度は年々向上している 日本気象庁

旅行家

天気予報はどれくらい当たるのか？　予報精度は年々向上している

科学雑誌Newton 14-5月2日(金)20時12分配信



天気予報はどれくらい当たるのか？　予報精度は年々向上している
北半球での500hPaの気圧になる高度の予想値と実際の値との間の誤差結果。現在の「3日予報」の誤差は，1985年ごろの「1日予報」の誤差と同程度であり，30年で大きく向上している（気象庁の資料を一部改編）。
　ゴールデンウィークのまっただ中，天気予報が気になる人は多いだろう。その天気予報は，一体どれほどの精度で予測されているのだろうか？

■ 雨の的中率は「85%程度」
　天気予報で最も当たりはずれが気になるのは，明日が雨になるか，晴れになるかだろう。雨の予報の一つに「降水確率」がある。降水確率とは，「その地域で一定時間内に，1ミリ以上の雨が降る確率」を示している。その時間帯に合計1ミリ以上の雨が降るか降らないかの確率なので，降水確率が100％でも雨量が多いとは限らない。また，降水確率が0％でも，1ミリ未満の雨が降るという場合もある（なお実際には降水確率は10％刻みで発表されるので，降水確率0％は降水確率5％未満を意味する）。断続的に降るか連続的に降るかも問わない。さらに，予報地域内はどこでも同じ確率であり，その地域内のどこで降るかは特定していない。　

　この降水確率は，気象庁がもつ過去の膨大な気象データを使って算出されている。たとえば，「降水確率が30％」は，過去のデータの中から，予想された大気の状態と同じような事例を集めたとき，100回中30回雨が降っていた，ということから発表されているのだ。

　では，その当たりはずれはどれくらいなのだろうか？　気象庁では，天気予報の降水確率や降水の有無，最高気温・最低気温の当たりはずれを検証している。「降水の有無」が的中した率でみると，全国平均85％程度で，この20年で5％程度向上している。

■ 予報計算は，およそ3日後から「カオス」の影響が大きくなってくる
　現代の天気予報は，物理法則に基づいて，スーパーコンピューターが膨大な計算をしてはじき出した「数値予報」が土台になっている。天気予報に使われる「全球モデル」による数値予報の精度は，年々上がっており，現在の「3日先」の予報誤差は，1985年ごろの「1日先」の誤差と同程度にまで向上している。しかし，それより先の長期予報はむずかしい。これは大気のふるまいに「カオス性」があらわれるからだ。

　数値予報では，初期値（予報計算をはじめる際にコンピューターに与えておく，現在の大気の状態を示す値）にわずかなずれがあると，計算をくりかえすうちに予想は大きくずれていく。この現象を「カオス」という。カオスは，1960年代初頭，気象学者のエドワード・ローレンツ（1917～2008）が，気象モデルをコンピューターにとかせていた際に発見した。カオスは大気がもつ性質であり，観測や予報の技術を改良しても完全に解決することはできない。

　カオスの問題のために，長期予報では，初期値をわずかにかえて複数回の計算を行い，それらの平均をとるという手法がとられている（アンサンブル予報）。気象庁では，アンサンブル予報を，1週間先までの予報や，1か月以上先までの予報で行っている。

■ 気象庁のサイトで「週間予報の信頼度」がわかる
　実はテレビや新聞の天気予報では紹介されないが，気象庁のウェブサイトでは，週間予報の後半5日間の降雨の有無について，予測の信頼度がA・B・Cの三段階で評価されている。この信頼度の値は，不確実性が高まる3日先以降の予報に対し，アンサンブル予報を行って得られたものなのだ。また，1か月予報や3か月予報では予報の不確実性を反映して，「明日は雨」「最高気温は25℃」などと断定して発表するのではなく，アンサンブル予報の結果をもとに，気温が「平年並みになる」のは30％，「低くなる」のは20％，「高くなる」のは50％，といった具合に発表している。

　また，大気の変化を数値予報するだけでは，大気の「カオス性」によって，予測の精度が落ちてしまう。海も気象に大きな影響をあたえるのだ。そのため，海洋の影響が大きくなる1か月をこえる予報に関しては，海が大気におよぼす影響（たとえば異常気象をひきおこす「エルニーニョ現象［ペルー沖の海面水温が数年おきに高くなる現象］」）も予測することで，予報精度の向上がはかられている。
　
　日本ではじめて天気予報が発表されたのは1884年6月1日である。それから130年，気象学や科学技術が飛躍的に進歩した現在もなお，精度を上げる努力がなされているのだ。

（2014-5月2日(金)20時12分科学雑誌Newton）