なぜ天気予報は完璧でないのか? 

  • ようこそ、ゲストさん
  • ログイン
  • メンバー登録(無料)
  • エリア設定
  • 保護者・先生の方へ
MENU
閉じる
  • ようこそ、ゲスト さん

    メンバー登録(無料)

  • 適学・適職診断無料!

    診断を受ける

  • エリア設定

現在4校がカートに入っています。

一度に最大30校までまとめて資料請求することができます。

閉じる

「マイナビ進学」サイトが別タブでが開きます。

なぜ天気予報は完璧でないのか? 

2016.03.24

提供元:マイナビ進学編集部

なぜ天気予報は完璧でないのか? 

天気予報は、「数値予報」というコンピュータでの予測計算によって支えられています。それでも天気予報が外れてしまうのはなぜでしょうか。また、予報の精度を高めるにはどうすれば良いのでしょうか。今回はそういった天気予報の疑問について調べてみました。

この記事をまとめると

  • 天気予報は、大気の状態変化を数値的に計算する「数値予報」を用いている
  • 天気予報の仕組みと、予報が外れる理由
  • 天気予報は数学、物理学、コンピュータとともに発達してゆく

天気予報の始まり

台風や大雨は、土砂崩れや洪水など、人々の生活に大きな影響を与えます。できるだけ被害を減らすために、気象予報が発達してきました。

今ニュースで報道されているような天気予報の基礎として、数値予報があります。数値予報は、物理学の方程式によって、風や気温などの時間変化をコンピュータで計算し、将来の大気の状態を予測する方法です。日本では、1959年に気象庁が官公庁として初めて科学計算用の大型コンピュータを導入し、数値予報の仕事を始めました。

数値予報を扱うには、物理学と数学の知識が必要です。大気の流れ、海の流れ、熱の流れの法則は、力学という物理の分野によってモデル化されます。数値予報に用いる物理学のモデルは、数値予報モデルと呼ばれています。

天気予報はなぜ外れる?

数値予報モデルによる天気予報は、どうして外れてしまうことがあるのでしょうか?

数値予報を行う手順は、次の通りです。まず、地球の大気を細かく分かれた格子状にモデル化し、その一つひとつの格子点での気圧や気温、風速などの情報を集めます。そして、集めた観測データと時間変化のモデルをもとに、未来の気象状況の変化を計算します。

しかし、どんなに正確な気象データを集めても、「カオス」という数学的な現象がもとで予想が外れる可能性があります。

カオスは、1961年気象学者ローレンツによって発見されていました。彼は、コンピュータを使い、天気を予測しようとしました。ところが、3回ほぼ同じ初期設定でシミュレーションを行ったにも関わらず、全く違う結果が現れました。実は、初期設定数値における小数点以下6桁の“小さな誤差”が影響していたのです。

従来、最初の時点での小さな違いは、結果にも小さな違いしかもたらさないと考えられてきました。しかし、この天気予報のモデルでは、最初の時点でのごくわずかな違いが、全く違う結果をもたらしているのです。この現象を、初期値敏感性やカオスと呼んでいます。

技術の進歩とともに天気予報はより正確に

カオスという現象は、大気を支配する数学的な法則によって避けることができません。では、天気を予測することは、どうやってもできないのでしょうか?

そんなことはありません。気象庁の数値予報の精度は、年々向上しています。上空約5,000~6,000mに相当する高度の予報は、1980年代半ばの1日予報と現在の3日予報とが同じ程度の誤差になっています。また、台風の進路予報も、1990年代前半の3日予報より、現在の5日予報のほうが誤差が小さくなっています。

これらの精度向上の背景には、解析手法の高度化、観測データの増加と品質改善、数値予報を支えるコンピュータの性能向上があります。技術の進歩が著しい現代。これからも、天気予報は、数学、物理学、コンピュータによって進歩していくことでしょう。

この記事のテーマ
環境・自然・バイオ」を解説

エネルギーの安定供給や環境問題の解決など、自然や環境を調査・研究し、人の未来や暮らしをサポートする仕事につながります。また、自然ガイドなど、海や山の素晴らしさと安全なレジャーを多くの人に伝える仕事もあります。それぞれ高い専門性が求められる職業に応じて、専門知識や技術を学び、カリキュラムによっては資格取得や検定も目指します。

「環境・自然・バイオ」について詳しく見る

この記事で取り上げた
「気象予報士」
はこんな仕事です

多岐にわたる気象観測のデータを基に、天気を予測する仕事。テレビやラジオなどの放送局に所属し、気象キャスターとして活躍したり、民間の気象会社に入社して天気予報を発信したりする。お天気だけでなく台風などによる災害が予測される場合は、具体的な避難の目安を説明することも重要な仕事。農業や漁業はとくに天気に左右されることが多いため、正確な予報が求められている。たとえば、スーパーでは天気予報が生鮮食品の仕入れ量を決める指針になるなど、さまざまな分野で気象予報は必要とされている。

「気象予報士」について詳しく見る