赤外画像と可視画像は違う！特徴をマスター！【第59回－専門－問９ 気象予報士試験の解説】
第59回気象予報士試験の専門知識を解説していきます。
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1人でも多くの人に、気象について興味を持ってもらえたらうれしいです。
問題
問9 図は6月のある日の午前9時に観測された気象衛星の可視画像（上）・赤外画像（下）および、その時の地上天気図である。図にA～Dで示した各領域で見られる雲域について述べた次の文（a）〜（d）の正誤について、下記の①〜⑤の中から正しいものを1つ選べ。
（a） 領域Aの雲域は、地上低気圧の進行方向前面に位置し、可視画像では灰白色に見え、赤外画像では灰色であることから、中層雲あるいは中・下層雲と考えられる。
（b） 領域Bには、可視画像では灰色の雲域が見え、赤外画像では暗い領域として表現されているので、この雲域は霧または層雲である。
（c） 領域Cは、地上天気図で停滞前線の南側に位置し、可視画像では灰白色だが、赤外画像では白く輝く団塊状の雲域が見られることから、この雲域は発達した積乱雲である。
（d） 領域Dには、中国山地を発生源とする地形性の巻雲がへのびている。
画像輝度の特徴を復習しよう
気象予報士試験では、
赤外画像
可視画像
水蒸気画像
における、画像の輝度や形状について、主に問われます。
今回は、赤外画像と可視画像の、画像輝度の読み方について復習しましょう。
上の表のとおり、そもそも2つの画像では表しているものが全く異なります。
わかりやすいのが可視画像です。
分厚い雲は、太陽光を地上に届けず宇宙に跳ね返すので、衛星ではまぶしく見えます。
一方で薄い雲は、その逆なのでも、衛星ではうっすらと見えるわけですね。
また、太陽の光がない夜には、真っ暗で観測できません。
可視画像は、私たちの目と同様の仕組みです。
私たちも、太陽やLEDなどの光源から出た光が物に当たって、
反射した光を目で処理しています。
しかし、赤外画像は可視画像と全く異なります。
赤外画像は、地球の表面の温度を示しています。
地球の表面とは、雲がある部分は雲の頂上（雲頂）、
雲がない部分は地表面（草地や水面）のことです。
そうした地球の表面温度を観測して、
温度が低い部分は白く、温度が高い部分は黒く表現するよう、
描画プログラムを人間が勝手に設定しています。
（a）中層・下層雲の判断 → 正
（a） 領域Aの雲域は、地上低気圧の進行方向前面に位置し、可視画像では灰白色に見え、赤外画像では灰色であることから、中層雲あるいは中・下層雲と考えられる。
問題文のとおりです。
可視画像では「灰白色」の雲域だそうです。
したがって、雲は、全層に広がっていなくても、
そこそこの厚みがありそうです。
一方で、赤外画像では「灰色」の雲域だそうで、暗めです。
暗くてほとんど写らないくらいであれば、雲頂は地上付近と判断しますが、
多少は写っているので、この雲は中層雲や中・下層雲と考えていいでしょう。
（b）霧または層雲の判断 → 正
（b） 領域Bには、可視画像では灰色の雲域が見え、赤外画像では暗い領域として表現されているので、この雲域は霧または層雲である。
問題文のとおりです。
可視画像では「灰色」の雲域だそうで、確かに雲は存在します。
にもかかわらず、赤外画像で「暗く」、ほとんど写っていません。
したがって、雲頂の温度は地表面とほぼ同一なので、
この雲は霧または層雲と判断します。
（c）積乱雲の判断 → 正
（c） 領域Cは、地上天気図で停滞前線の南側に位置し、可視画像では灰白色だが、赤外画像では白く輝く団塊状の雲域が見られることから、この雲域は発達した積乱雲である。
問題文のとおりです。
可視画像では「灰白色」だそうで、しっかり写っている印象です。
したがって、ある程度の厚みがありそうです。
また、赤外画像では「白く輝く」、「団塊状」だそうです。
この文言が来たら、雲頂が上層まで達した積乱雲、一択です。
（d）上層雲の成因の判断 →誤
（d） 領域Dには、中国山地を発生源とする地形性の巻雲がへのびている。
この雲は、確かに巻雲ですが、
地形性ではなく上層のジェット気流によるものです。
可視画像では色が暗めで、雲は薄そうです。
一方で、赤外画像では明るめで、雲頂は上層にありそうです。
まとめると、上層の薄い雲＝巻雲とは言えそうです。
しかし、地形性ではなさそうです。
そもそも地形性巻雲とは、気象衛星センター（出典１）によると…
山脈の風下側に発生する停滞性の上層雲を「地形性巻雲」と呼ぶ。
地形性巻雲は赤外画像では白く表示され、風上側の雲縁が山脈と平行な直線状となり、風下側に長く伸びる。
地形性巻雲では、風上側（風が吹いてくる方向）において、
雲の縁（ふち）が、山脈と平行にできる特徴があります。
例えば、南北に連なる奥羽山脈に、西風が吹いた場合の赤外画像は次のとおりです。
本問では、そうした特徴は見られませんので、誤となります。
まとめ
以上の検討を踏まえると、解答は④です。
いかがでしたか？
私は、この分野、慣れるまであまり得意ではありませんでした。
理解する上で一番ポイントになるのは、赤外画像と可視画像は全く別物だということです。
可視画像は、太陽光の反射の強さを捉えるので、雲の厚みがわかる。
赤外画像は、地球表面の温度を捉えるので、雲頂の温度（高度）、地面の温度がわかる。
出典など
出典１：気象庁「気象衛星センター ｜ 地形性巻雲」
（https://www.data.jma.go.jp/mscweb/ja/prod/pattern_03.html）から抜粋して作成
※ 本記事における解答や解法は、個人の見解であり、（一財）気象業務支援センターとは関係ありません。