• 古川 武彦, 大木 勇人 [はやと], 2021: (図解) 天気予報入門 — ゲリラ豪雨や巨大台風をどう予測するのか (ブルーバックス B2181)。講談社, 278 pp. ISBN 978-4-06-524682-5. 出版社のサイトのこの本のページ https://bookclub.kodansha.co.jp/product?item=0000355017

2021年9月の新刊。新書判、横書き。わたしは出版後すぐに目次の書きぬきはしたのだが、読書メモを書くのがあとまわしになっていた。

古川さんは気象庁にながらくつとめたあと、気象の知識や、気象学と気象庁の業務の歴史に関する本をいくつも出している。大木さんは科学ライターで教科書編集の経験がある。この著者のくみあわせで、同じブルーバックスから2011年に『(図解) 気象学入門』 [読書メモ] が出ている。本書の予告をみて、その改訂版かと思ったのだがそうではなく、あたらしい内容だ。

とくに第1章は、『気象学入門』を前提としてそのさきにすすむ応用編のような書きかたで、台風と線状降水帯について解説している。基本的なことがらである、水平方向の温度のちがいとそれよりも高いところでの気圧傾度力との関係 (本書でつかわれている「気柱のセオリー」という用語は『気象学入門』で導入されたものだそうだ。わたしはそのような表現はしないがその概念は気象学の授業で重視している。) や、コリオリの力の説明はあるが、短く要約されている。

しかし第2章以後は、いくつかのことがらについては初歩から積み上げる形で説明しており、そのほかのことがらは専門的なことに深入りせずに概説しているので、『気象学入門』よりもむしろ入門むきに書かれていると思う。

本書の構成は、大きく「前編 人による予報の時代」「後編 コンピュータによる予報の時代へ」とされている。これはおそらく本書が構想された段階での構成が残ったものなのだろう。両方の時代にわたって気象庁で働いてきた古川さんに天気予報についてのべてもらうのならば、そういう構成になるのはもっともなのだ。しかし、後編はよいが、前編の表題は内容にあっていない。第1章は、百年ほどまえからかわらない基礎的な大気力学の知識もふくみはするが、台風や中小規模降水帯についての現代の知識がおもだ。第3章も、数値天気予報と並行して発達してきたレーダーや気象衛星をふくむ現代の気象観測技術の紹介だ。(もちろん現代でも予報は完全にコンピュータ化されたわけではなく人の判断がはいるので、「人による予報の時代」と「コンピュータによる予報の時代」にはかさなりがあるのだが、それを言いたいならば時代区分に見える表現はうまくない。) 「前編」「後編」にこだわらないで章ごとに読んだほうがよいだろう。

第2章は歴史。台風をはじめとする気象現象はむかしから災害をもたらしてきたこと、そして、近代になって、災害の被害をへらすことを念頭において気象事業が発達してきたことをのべている。1961年の第2室戸台風のとき大阪管区気象台につとめていた古川さんの体験談をふくむ。

第3章は気象庁の気象観測の紹介。地上観測については、実際にどのような温度計や雨量計がつかわれているかの紹介もある。(気圧についてはいまは引退した水銀気圧計の話がおもになっている)。アメダス観測網の話もある。上空の観測としては、気球にセンサーと発信機をつけたラジオゾンデが紹介される。そして、上空の気象要素の水平分布をみる「高層天気図」や鉛直分布をみる「エマグラム」の話になる。それから、電磁波を利用した遠隔観測の話にうつり、気象レーダー (雨粒をみる)、ウィンドプロファイラ (これもレーダーの一種だが降水がないときは大気の密度のゆらぎをとらえて風の情報を得る)、気象衛星が紹介される。

第4章は、天気図やエマグラムなどをつかった天気予報の方法の紹介という位置づけなのだが、むしろ、天気図という見かたで見た日本付近の天気の類型の紹介になっている。それも、日本でくらす人がテレビやインターネットの天気予報を利用するためには、知っておいたほうがよいことだと思う。

第5章は、天気予報のための計算機をつかった気象のシミュレーションである「数値天気予報」についての解説。1960年代から変わらない基本的なことがらの説明がおもになっている。観測値をとりこんで数値予報の初期値をつくるための「データ同化」あるいは「客観解析」というしごとがあることものべているが、そのしごとの内側には立ち入っていない。

第6章は、数値予報で得られた気象要素の格子点値から、人びとが見る天気予報にするしごとについて。つかわれる手法として「カルマンフィルター」「ニューラルネットワーク」「ロジスティック回帰」が列挙されている。それぞれの手法の説明がじゅうぶんではないと思うが、手法の名まえを聞いておどろかない準備にはなるだろう。

第7章は「天気予報のこれから」となっている。その最後の節では、雲を解像した全地球の数値予報や、台風内部の精緻なシミュレーションの実用化など、まだ将来の構想であることがのべられている。しかしそれよりまえの節では、アンサンブル予報やナウキャスト (短時間予報) など、わりあい新しいがすでにつかわれている方法の紹介がある。

折りかえしのあとにくわしい目次をつける。

== 目次 ==
はじめに
もくじ
前編 人による予報の時代 — 観測、気象の理解から予報へ
第1章 温暖化で強靭化する「台風」、多発する「線状降水帯」
– 1. 台風にかかわる気象の物理
– – 潜熱の放出
– – 気柱のセオリー
– – コリオリ力
– 2. 台風の発生と発達
– – 台風の発生と構造
– – 台風の定義
– 3. 台風の進路予報
– – 台風を動かす指向流とは何か
– – 「令和元年房総半島台風」 (暴風の台風) の予報はどうだったか
– – 「令和元年東日本台風」 (大雨の台風) の予報はどうだったか
– – 指向流では予想できない迷走台風の進路
– 4. 地球温暖化と台風の強靭化
– – 特別警報とは何か
– – 何が台風の強靭化をもたらすのか
– 5. 線状降水帯と集中豪雨
– – 多発する線状降水帯
– – 通常の雷雨の構造
– – 線状降水帯の構造
– – 雨の強さのイメージ
– – なぜ多発するのか
第2章 気象台も気象レーダーもないころの気象災害
– 1. 平安時代から江戸時代の台風の記録
– – 平安時代・鎌倉時代の「野分」
– – 江戸時代の「大風」
– – 経験則、ボイス・バロットの法則
– 2. 日本の気象台の始まり
– – 東京気象台の創設
– – 世界や日本で初めての天気図
– 3. 昭和初期の台風災害
– – 室戸台風
– – 枕崎台風
– – 伊勢湾台風
– 4. 1960年代の観測・予報現場
– – 第2室戸台風の時代の予報作業
– 5. 富士山レーダーの導入
– – 建設
– – 洋上の台風をとらえたレーダー画像
– – 活躍と引退
– – [コラム] 富士山レーダー建設の『プロジェクト X』
第3章 現在の大気を知る — さまざまな気象観測
– 1. 地上観測の成り立ち
– – 地上気象観測網
– – 気象台での観測
– – 気温観測のしくみ
– – 降水量観測のしくみ
– – 気圧の発見
– – 気圧観測のしくみ
– – アメダスによる自動観測
– 2. 気球による高層気象観測
– – 高層気象観測網
– – 気球で高層大気を直接観測するラジオゾンデ
– – 成層圏の発見
– – 対流圏では上空ほど温度が低い理由
– – [コラム] 航空機などに利用される気圧高度計
– 3. 高層天気図と大気の安定度
– – 高層天気図
– – 300 hPa 高層天気図の見方
– – 500 hpa 高層天気図の見方
– – 偏西風ジェット気流
– – エマグラムとは何か
– – 乾燥断熱線
– – 湿潤断熱線
– – 大気の安定度
– – 大気の温度を温位で考える
– 4. 電磁波を利用した遠隔での観測
– – ウィンドプロファイラ
– – 気象衛星ひまわり
– – [コラム] 気象衛星導入前のエピソード
– – 気象衛星の雲画像と太陽放射・地球放射
– – 画像の種類
– – 気象衛星からの風・海面水温の観測
– – 極軌道気象衛星による観測
– – 気象レーダー観測網
– – 気象レーダー観測の原理
– – 気象観測の国際ネットワーク
第4章 天気図と人による天気予報
– – 天気図などによる天気予報
– – – A. 移動性高気圧
– – – B. 北高型と北東気流
– – – C. やませ
– – – D. 台湾低気圧
– – – E. 日本海低気圧
– – – F. 爆弾低気圧
– – – G. 寒冷前線の通過
– – – H. 梅雨型
– – – I. 冬型・西高東低型
– – – J. 夏型・南高北低型
– – – K. 上空の寒気によるゲリラ豪雨
後編 コンピュータによる予報の時代へ — 数値予報とはなにか
第5章 大気をシミュレートする数値予報
– 1. 数値予報の始まり
– – ある試み — リチャードソンが構想したもの
– – 数値予報の実用化
– – [コラム] 日本の数値予報の父
– 2. 数値予報の実際
– – 数値予報とは
– – 格子点値 (GPV)
– – 格子のサイズと数
– 3. シミュレーションの準備 — 全格子点にデータを与える
– – 客観解析
– – データ同化
– 4. 数値予報に活用する物理法則
– – 考慮される大気中の物理現象は何か
– – 基本法則は 5つ
– 5. 数値予報の計算の原理
– – 運動方程式
– – どんな原理で計算するのか
– – 膨大な回数計算する
– 6. 流体としての大気の運動を計算する原理
– – 気塊の位置が移動してしまうのをどう解決?
– – オイラー流の流体力学の運動方程式
– – 移流項と気象用語の「移流」
– – 水平方向の運動 (風) の計算式
– – 上昇気流や下降気流の扱い方
– 7. 温度・気圧・湿度や降水量を求める原理
– – 気体の状態方程式
– – 温度の変化を導く式 (熱エネルギーの保存則)
– – 気圧の変化を導く式 (連続の式、質量保存の法則)
– – 湿度や降水の変化を導く式 (水物質の保存則)
– 8. 格子より小さい雲などの扱い
– – パラメタリゼーション
– – 雲のパラメタリゼーション
– – 放射のパラメタリゼーション
– – 地表面・大気境界層のパラメタリゼーション
– 9. 数値予報天気図の出力
– – 地球の裏側の的図まで出力
– – 数値予報の結果出力されるいろいろな天気図
第6章 数値予報を翻訳するガイダンス
– 1. 格子点値から天気予報へ
– – ガイダンスとは
– – 手法 (1) カルマンフィルター
– – 手法 (2) ニューラルネットワーク
– – 手法 (3) ロジスティック回帰式
– 2. 天気や降水の予報はどうつくられるか
– – さまざまなガイダンス
– – 天気のガイダンス
– – 降水量のガイダンス — 降水確率の出し方
– – [コラム] 超大型電子計算機 日本へ — 「金色の鍵」
第7章 天気予報のこれから
– 1. カオスを克服するアンサンブル予報
– – カオス
– – アンサンブルという手法
– – アンサンブル予報は確率的予報
– – 天気図のアンサンブル予想図
– – 台風進路の「マルチ」アンサンブル予報
– 2. 天気現象のスケールに合わせた数値予報モデル
– – 気象擾乱の空間スケール
– – スケールに合わせた数値予報モデル
– – 単一のモデルですべてカバーすることは可能なのか
– 3. 天気予報のさまざまな手法
– – 天気予報技術の類型
– 4. 短時間の局地的豪雨の予報 — 運動学的予報の活用
– – 局所的な雨の予報は数値予報でできる?
– – 降水ナウキャスト
– 5. 天気予報を進歩させるさまざまなとりくみ
– – 高解像度降水ナウキャストとその改善
– – より高性能の気象レーダー
– – 雲レーダーによる集中豪雨発生前の雲の観測
– – 台風内部の精緻なシミュレーション
– – 雲解像度のシームレス数値予報が実現したその先には
参考文献
さくいん