古川 武彦 (2019) 天気予報はどのようにつくられるのか

  • 古川 武彦, 2019: 天気予報はどのようにつくられるのか。ベレ出版, 246 pp. ISBN 978-4-86064-597-7.

2019年11月の新刊。題名のとおりの入門的解説書だ。著者は1959年から1999年まで気象庁につとめ、その後は天気予報や気象庁に関する多くの解説書を書いてきた人だ。本書の内容は、古川・室井(2012)の本と近いが、もうすこし初歩むけだ。日本の状況に即して書いているので、世界のどの国でも気象庁にあたる機関がやっていることと、日本の気象庁独特の業務との区別は明確でない。

気象庁の業務であっても、地震や火山に関する話題はふくまれていない。ただし津波は、波浪や高潮とあわせてふくまれている。

章の長さがまちまちだ。節の見出しがだいたい1~2ページごとについているのだが、章の下の節の階層が1段階、2段階、3段階の章がある。

いちばん長いのは観測についてのべた第2章だ。本全体の半分ちかくの長さをしめる。実際、天気予報を理解するうえではそれがどんな観測にもとづいているかを知ることが重要だから、これでよいのだと思う。

それから、予報を出すための基礎技術である「数値予報」(物理法則にもとづく数値シミュレーション)についての章、その結果を具体的な天気予報の形に変換する仕事の章がある。また、数値予報の初期値敏感性への対策である「アンサンブル予報」にもひとつの章がたてられている。地球温暖化の予測(とよばれている仕事)についても章がたてられ、天気予報とのちがいがのべられている。最後の章は、天気予報についての日本の法制度の紹介だ。

わたしはまだ内容をこまかく確認していないが、個別事実については最近の状況を反映していると思う。しかし概念がちょっと旧世代のもののところもあるようだ。

具体的に気になったのは、第3章(数値予報)で、結果を得るための手順を大きく「観測」「解析」「予報」の3段階にわけたうちの「解析」のところだ。「解析」のうちわけは「電文処理(デコード)」(decode)、「品質管理」、「客観解析」とされている。(このうちデコードというのは、観測値の情報を通信用の書式から数値予報用の数値情報に変換することだ。) 本文の「客観解析」の話につづいて「データ同化」ということばも出てくるのだが、それは「利用可能なすべての観測データを予測モデルにふさわしい初期条件として調整する作業」をさすとされている。すなおに読むと、客観解析のステップのつぎにデータ同化のステップがあるかのようにも読めるが、それは実際とちがう。「データ同化」は「客観解析」の同意語だとするならばすじはとおり、著者の意図もたぶんこちらのほうだと思う。わたしは、「データ同化」はここでいう「客観解析」と次の小節の主題である「予報」とを交互にくりかえすものだ、とするのが(実際のデータ同化のうちの特定の類型の説明になるが)よいと思うが、データ同化の中にも予報ステップがあり、データ同化をはなれて進行する予報ステップもあることを、読者にわかってもらう必要がある。本書第3章のような短い記述で「データ同化」がわかるところまでいかないのはやむをえないのかもしれない。(なお、古川・室井 2012の本ではデータ同化をふくむ数値予報の部分は室井さんが担当している。)

文献

  • 古川 武彦、室井 ちあし, 2012: 現代天気予報学。朝倉書店。

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
目次
第1章 大気と海洋の姿を知る
– 1. 天気予報の舞台である大気を眺める
– – 大気中の諸現象
– – – 雲
– – – 低気圧と台風
– – – 竜巻とダウンバースト
– – 地球の大気
– – – 大気の組成
– – – 気圧と空気密度
– – – 雲の生成と凝結核
– – 大気の区分
– – 偏西風と偏東風
– 2. 波が立ち、ときには津波も起こる海洋を知る
– – 海洋と大気の相互作用
– – 波浪、高潮、潮汐
– – – 波浪、うねり
– – – 高潮
– – – 津波
第2章 大気と海洋の今を知る
– 1. どうして観測が必要なのか
– 2. 気象観測の体系
– – 気象観測の種類
– – 気象観測の技術基準
– – 気象観測データの通報
– – 国内・国際気象観測通信網
– 3. 地上気象観測
– – 気象官署での観測
– – 特別地域気象観測所
– – アメダス
– 4. 高層気象観測
– – – 観測方法
– – – ラジオゾンデによる高度の観測
– – – GPS測位での気圧の計算
– – – ラジオゾンデのプロダクト
– 5. 気象レーダー
– – – 観測の原理
– – – 降水までの距離
– – – 種類、装置、観測方法
– – – エコーの強さ
– – – 位相
– – – 気象庁のレーダー気象観測
– – – レーダーエコー合成図
– – – 解析雨量
– – – 気象庁ドップラーレーダーのデータ
– 6. ウィンドプロファイラ
– – – 観測原理
– – – プロダクト
– 7. 雷監視システム
– 8. 気象衛星
– – 静止気象衛星
– – – 気象衛星の観測の仕組み
– – – 可視画像
– – – 赤外画像
– – – 水蒸気画像
– – – その他の画像
– – – 気象衛星のプロダクト
– – 極軌道気象衛星による観測
– 9. 航空気象観測
– – 航空機による気象観測
– – – データの利活用
– – 空港での気象観測
– 10. 海洋の観測
– – 水温などの観測
– – – 水温の観測
– – – 密度の観測
– – – 流向・流速の観測
– – 波浪の観測
– – – 波浪ブイによる観測
– – – 沿岸波浪計による観測
– – 津波の観測
第3章 気象の特徴と予測技術
– 1. 気象の時間・空間スケール
– 2. 予測技術の種類、特徴
– 3. 降水ナウキャスト、降水短時間予報
第4章 数値予報
– 1. 気象予測のための基本的原理
– – 運動を支配する基礎方程式系
– – – ニュートンの運動の法則
– – – 熱エネルギー保存の法則
– – – 質量保存の法則
– – – ボイル・シャルルの法則
– – – 水分量保存の法則
– – コリオリ力(転向力)
– – 地衡風
– 2. 数値予報の手順とアルゴリズム
– – – 観測
– – – 解析
– – – 予報
第5章 短期予報
– 1. 予測モデル
– 2. 予報支援資料 (ガイダンス)
– – – 晴れ・曇りのガイダンス
– – – 最高・最低気温のガイダンス
– – – 降水確率ガイダンス
– – – 発雷確率ガイダンス
– – – 竜巻発生頻度
– – – 航空気象関連ガイダンス
– 3. 気象情報の種類 (記録的短時間大雨情報・大雨注意報・警報など)
第6章 アンサンブル予報
– 1. 運動の初期値敏感性 (カオス)
– 2. アンサンブル予報の実際
– – 週間予報
– – 1か月・3か月アンサンブル予報
– – 台風進路予報
第7章 地球温暖化の予測
– 1. 地球温暖化問題への世界的取り組み
– 2. 温暖化モデルと気象予測モデルとの相違
– 3. 温暖化予測モデルの結果
第8章 波浪・津波の予測
– 1. 波浪予報の特徴
– 2. 波浪予報モデルと情報
– 3. 津波予測の原理、気象予測との違い
– 4. 気象予測と津波予測の計算の相違
– 5. 津波のシミュレーション
– 6. 津波情報、注意報、警報
第9章 天気予報の法制度
– 1. 気象庁の概史
– 2. 気象庁の組織 (国家行政組織法、国土交通省設置法など)
– 3. 気象庁のサービス (気象業務法など)
– 4. 予報の現業体制
おわりに
参考文献

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