台風の進路予報

台風の進路予報では、スパコンが活躍していると思います

ではもし、現状の観測網と予報技術で、24時間後の進路を1年間かけて計算したら、予報精度は上がるのでしょうか?

もちろん、24時間後の予報を1年かかっては無意味ですが、逆に言えば1時間で計算できる量が現在のスパコンが1年間かけて計算する量になるほど、計算速度が上がれば、予報精度は上がるのでしょうか?

No.4 回答者： kamobedanjoh 回答日時： 2014/10/11 14:06

予報精度に関するNO.３さんのご回答に、ほぼ同意します。

ただ、計算の基礎を成す初期値の与え方に問題があります。
観測結果の精度が悪かったり、観測網、観測回数が不十分では、予測された値を初期値として次の予測に進む現在の計算方法では、誤差の上に誤差が重なり、予報精度の向上には繋がりません。
国や地域によって観測機器や観測所の配置にもバラツキがあります。そのため、全球規模での予測と日本周辺の予測では、一致しない場合が屡々あります。日本の気象衛星「ひまわり７号」は、５km幅のスキャンを積み重ねて雲の状態などを観測していますが、近く打ち上げ予定の「ひまわり８号」では、３０km幅の広角撮影が可能となるため、スキャンの速度が６倍化されることになります。３０分間隔の観測が、理論上は５分間隔まで能力拡大されます。
急速な積乱雲の発達なども、可成りの程度予測可能となります。
コンピューターへの初期値入力は、現存観測地点間隔を比例配分で算出した格子点データとして行われます。地上及び上空、海面の実況観測の精度向上がなければ、１日４回程度の数値予報精度も、計算能力だけでは容易に向上しません。
実況データを格子点データに置き換え、流体の熱運動力学を基本とする１時間後、２時間後・・・１２時間後、２４時間後、・・・数日後の格子点予測値が算出されています。そこから生じる天気の分布予測は、予報官の判断（地域性を加味した経験則）に掛かっています。

No.3 回答者： rabbit_cat 回答日時： 2014/10/07 02:30

天気予報（シミュレーション結果）の精度は、

　１．現在の大気の状態の観測データの精度
　２．現在の大気の状態から、未来の大気の状態を計算する計算式（シミュレーション・モデル）の精度
　３．実際に計算式にしたがって未来を計算する計算精度
の３つで決まります。
単純にいえば、１と２と３のうちの最も精度が悪いもので、天気予報全体の精度が決まってしまいます。

スパコンの性能向上は、３の計算精度の向上、に当たります。
スパコンの性能向上が、天気予報の精度向上につながるかは、現状、１から３のどの要素が最も精度が悪い状態にあるか（天気予報全体の精度を決めてしまっているか）によります。

私見ですが、現状では、おそらく、１から３のうちで、３の計算精度が最も悪いと思われます。
したがって、スパコンの性能向上によって、天気予報の精度はあがると思われます。

ただ、スパコンの性能が飛躍的に向上しても、今度は、１の観測データの精度、あるいは、２の計算式の精度が問題になって、天気予報の精度はある程度で頭打ちになるでしょう。


＃ちなみに、２の計算式（モデル）の精度というのは、単純にいえば、
「天気のシミュレーションに、どれくらい細かい要素を取り入れるか」を決めるということです。
現在の物理学では、理論上は、それこそ、気体分子１個ずつの未来の動きを予測する計算式もあります。
ただ、台風の予測に、気体分布１個ずつの動きをシミュレーションする必要はないでしょう。
結局、どれくらい、細かい要素を考慮してシミュレーションするかは、人間が決めなければいけません。

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2014/10/06 13:12

＃１のお答え通り、リアルタイムのデータ量が莫大になれば可能です。

現在気象庁は５０ｍ四方の面積を基準にしている筈ですが、高さ方向はどうなっているか知りません。
ただ、これが１ｍ四方で高度も１ｍというものになればほとんど完全な予測が出来る筈です。
だが、現在の計算方法が使えるのか、現在は多分化学工学とほぼ同じ手法の筈です。
さらに１ｍ立方体のリアルタイムのデータを一体どうやったら集められるのか、
それが問題ではないでしょうか、高度方向のデータも一体何処まで集めたら充分「正確」
な予想が出来るのか。
あるいはもっと「経済的」かつ充分なデータ収集法があるとか、「経済的」な計算方法
があるとか、気象学を紐解かないと、「素人」にはとても想像がつきません。
とんでもない学問です。
それにこれは「国家安全保障」につながるので、現在でさえ領海から外の予想は伏せられています。
もし新計算法、新データ取得法が見出されたら、少なくとも東アジアの「脅威」になります。
政府は技術を隠蔽するか、結果も知らんぷりする方を選ぶでしょう。

No.1 回答者： kingyo_tyuuihou 回答日時： 2014/10/06 08:40

＞計算速度が上がれば、予報精度は上がるのでしょうか?

もちろんあがります。

当然、リアルタイムのデータ量を増やさないといけませんが。