物理苦手でも気象予報士試験に合格したい！#17　気象現象のスケール

こんにちは、まさごんです。
気象予報士試験の合格を目指すべく、日々の勉強内容を記録しています。
基本的には前日夜にインプットした内容を、朝一番にnoteにまとめて復習する、というサイクルで学習を回しています。

勉強内容

今回は気象現象のスケールについて学習しました。
気象現象には、様々な時間・空間のスケールがあります。時間スケールとは、その減少が発生してから消滅するまでの時間、空間スケールとはその減少がどれくらい広がっているかを表すものです。

学習ポイント①：時間・空間スケールの相関関係

気象現象には、夏の太平洋高気圧や冬のシベリア高気圧のように、季節をまたいで持続するものから、低気圧のように数日かけて晴れや雨などの天気変化をもたらすもの、さらに積乱雲や竜巻など１日に局地的な地域に発生するものなど、様々なスケールの現象があります。
このような現象には、それぞれ代表的な時間スケールと空間スケールがあります。高気圧や低気圧のような総観規模（空間スケール数１０００ｋｍ）の現象は、数日から一週間くらい持続しますが、空間スケールが２０ｋｍ程度の積乱雲の寿命は１時間程度です。これらのことから、時間スケールと空間スケールには強い正の相関関係があるといえます。

また、総観規模の大きなスケールの中に、小さなスケールが含まれていることを包含関係といいます。低気圧が発生するとそれに伴って小さな積乱雲がたくさん発達するのがいい例です。低気圧のほうが空間・時間ともに大きなスケールであり、それより小さいスケールの積乱雲は低気圧の中に含まれ、相互に影響しあっています。

学習ポイント②：予測可能性

天気予報にはすごくよくあたるときと、外れるときがあります。天気の予想はリアルタイムで観測されている観測値を用いて、コンピューターで計算して予想する数値予報が用いられています。この数値予報では、空間を小さな格子で区切り、その格子一つ一つの気象要素（気圧、温度など）を計算しています。この気象要素から、実際の現象を予測できる範囲は、格子間隔の５～８倍とされています。例えば、格子間隔２０ｋｍの数値予報モデルで予報できるのは、およそ１００ｋｍより大きいスケールということです。
このように「格子で区切って計算する」という予報をしているので、その格子間隔よりも小さい空間スケールの予想は難しくなります。
また、１日天気予報よりも１週間先の天気予報のほうが、予報精度としては低いです。予想にも、時間・空間スケールの限界があり、どの程度先まで予測できるのかという予測可能性が非常に重要となっています。

気づいたこと

気象というカオスなものを、計算によってある程度精度良く出せるという人間の発明はすごいものです。現在ほどに天気予報が発達したのは、コンピューターの計算能力のたまものだと思います。明日からは、いよいよ数値予報について詳しく学習していきます。実際の試験でも、数値予報に関する問題の出題数はけっこうなウエイトを占めるそうなので…。しっかり学んでいこう！。
ありがとうございました。