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数値予報の話
「数値予報」という言葉を聞いてどのようなイメージを持ちますか？データをガチャガチャと入れたら「アスノテンキハ，ハレ，トキドキ，クモリ」とコンピュータが答えるというイメージでしょうか？
実は数値予報といっても，「晴れ」「雨」といった天気そのものを予想するのではなく，未来の大気の状態，つまり低気圧は高気圧の移動・発生・消滅を予想するものです。これを行うためには，下のような物理方程式を使います。
これは，水平方向の運動方程式の一つで，ある地点の水平風の時間変化を求める式ですが，この方程式は中学校などで習うＸ＝・・・という形には解けません。そこで，次のような方法を採ります。まず，地球上の大気の中に下のような格子を考えます。
ゾンデ観測などで得られたデータから，この全ての格子点上でのデータを求め，その値を上の方程式に直接当てはめることによって，ごく短い先の大気の状態が計算することが出来ます。あとは，次々と計算していけば，将来の大気の状態が計算できるというわけです。
実はこの手法は１９２０年代にはリチャードソンという学者によって考えられていて、実際に計算が行われたのですが、計算手法の間違いにより、数時間で１００ｈＰａもの気圧の変化が現れて挫折してしまいました。これを「リチャードソンの夢」といいます。
第２次大戦後、海外で再び研究が進み、日本では１９５９年にＩＢＭのコンピュータが気象庁に導入され、現在では世界的にもレベルの高い数値予報を行っています。
それでは実際の数値予報結果を見てみましょう。 下の図は１９９９年１月６日００ＵＴＣ（日本時間午前９時）の天気図です。
この時刻を初期値として，将来の大気の状態を計算した結果が下の図です。これは地上天気図ですが，もちろん，地上だけではなく高層まで全部計算されています。
１９９９年１月６日ＵＴＣ初期値の１２時間予想図（左）２４時間予想図（右）
１９９９年１月６日ＵＴＣ初期値の３６時間予想図（左）４８時間予想図（右）
いかがですか？低気圧が発達しながら北日本を通り，次第に冬型の気圧配置に変わっていくのが良く分かりますね。
それでは，実際の４８時間後の天気図（１月８日００ＵＴＣ）の天気図を見てみましょう。
ちゃんと予想できている部分とそうでない部分があるのが良く分かると思います。
例えば，数値予報では北海道の北東に低気圧（赤い矢印で指したもの）を一つ予想していますが，実際にはその付近には二つの低気圧があり，その南にももう一つ低気圧があると解析しています。
予報官はこれらの資料を見て，気圧配置がどう変わるかを把握し，その気圧配置に実際になった場合，自分の担当予報区域の天気がどう変わるかを予想する，というのが現在の天気予報の方法です。
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