(気象庁HPより)
まず始めに、天気予報(波高・風速予想も含む)は、私のような気象予報士が天気図を見て出しているわけではありません。現在の天気予報は、世界中から集められた気象要素のデータをスーパーコンピューターで物理方程式に従って計算して出た結果を発表しています。気象予報士は、その計算結果を基に解説を行ったり、地域の特性などによって修正する作業などを行っています。
その集めているデータとは、世界中の地上観測、高層観測、衛星観測などによる気温・風・湿度・気圧・降水量・雲量・日射・上昇流などとなり、膨大な数となります。この膨大な量のデータを基に、スーパーコンピューターによって液体流学の方程式や熱力学の第一法則などを用いて未来の大気などの状態を計算して天気予報が作られています。
(気象庁HP)より
このように、物理学の方程式により、風や気温などの時間変化をコンピュータで計算して将来の大気の状態を予測する方法を「数値予報」と呼んでいます。日本の気象庁では昭和34年（1959年）に科学計算用の大型コンピュータを導入して数値予報業務を開始しています。その後、計算方法の進歩とコンピュータの技術革新によって、今日では数値予報が予報業務の根幹となっています。
この数値予報において、コンピュータの計算に用いるプログラムを「数値予報モデル」と呼んでいます。「数値予報モデル」は上記にあるように液体流学の方程式や熱力学の第一法則などを用いられているのですが、その方程式・法則は「ナビエ–ストークス方程式と呼ばれる流体の運動を記述する2階非線型偏微分方程式」・「質量保存の法則」「エネルギー保存の法則」「水蒸気保存の法則」「状態方程式」などがあります。(書いている私もちんぷんかんぷんです……。)
スーパーコンピューターの計算能力の向上にともなって扱うことができる物理過程も増えるため、「数値予報モデル」も年々進化しています。また、「数値予報モデル」は1種類だけではなく、多くの種類があります。世界各国の気象機関・大学などの研究者が連絡を取り合いつつ、個々にいくつかの「数値予報モデル」を作っています。日本の気象庁だけでも、計算・予報をする内容・空間の広さ・期間により、「局地モデル」「メソモデル」「全球モデル」「メソアンサンブル予報システム」「全球アンサンブル予報システム」「季節アンサンブル予報システム」と6つの数値予報モデルを使い分けています。
と書いたここまでが、「二つの風・波予想」の前提となります。
海快晴では気象庁の数値予報モデルである「メソモデル(MSM)」+「全球モデル(GSM)」・「沿岸波浪モデル(CWM)」と、独自予報として「WRF」・「SWAN」の風・波予報を併記しています。「WRF」はNCAR(National Center for Atmospheric Research)・アメリカ大気研究センターを中心に研究・開発された3次元完全圧縮非静力学数値予報モデルで、「SWAN」はオランダのデルフト工科大学で開発された第3世代波浪推算モデルとなっています。(国土の1/4が海抜0m以下となるオランダは波浪の研究が発達しています。「世界は神が作ったが、オランダはオランダ人が作った」なんて言われています)
異なる数値予報モデルにおいては、計算方法が異なるために、結果が異なることもあります。「海快晴の二つの風・波予想は数値が異なっていることがあるがなぜ？」と聞かれることがあるのですが、上記の理由によります。
そして、「二つの予想のどっちが正しい？」とも聞かれますが、正直なところ「どっちが正しいかはわからない」となります。
「WRF・SWAN」が当たって「MSM・CMW」外れることがあれば、逆に「MSM・CMW」が当たって「WRF・SWAN」外れることもあります。また、「WRF・SWAN」と「MSM・CMW」がともに当たることもあれば、ともに外すこともあります。超高性能のスーパーコンピューターを用いた複雑な計算の過程でどのような誤りがおきているかを確認することができません。
とはいえ、数値予報モデルが異なるからといって、結果がいつもまったく異なっていることはありません。大まかな傾向は近似します。併記している二つの予報の値がほぼ同じ時は予報が当たる可能性が高い、異なる時は予報に不確かさがあると認識していただければと思います。
海快晴の独自予報と、気象庁発表の予報を比べることによって、リスクや可能性に備えていただければと思います。
文責 株式会社サーフレジェンド 気象予報士・防災士 唐澤敏哉
参考資料；気象庁リーフレット「未来の天気を計算！数値予報」
http://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/nwpleaflet/nwp201611.pdf
