学科専門~過去問私的解説&考察~第62回気象予報士試験・問4

4:数値予報

気象に関する数値予報について述べた次の文(a)~(c)の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①~⑤の中から1つ選べ。

(a) 観測点が密な陸上などの地域の観測データの情報は、データ同化と数値予報を繰り返すことにより、観測点が疎らな海上などの地域の解析値にも反映される。

(b) プリミティブ方程式を用いる気象庁の全球モデルでは、大気の鉛直流は水平方向の運動方程式を使って予測した水平風から連続の式を用いて求めている。

(c)気温・気圧などの気象要素は、水平方向の変化に比べて鉛直方向の変化の方が大きいので、気象庁のメソモデルや局地モデルでは鉛直方向の層の間隔を水平格子間隔より大きくしている。

② (a)正,(b)正,(c)誤

(a)四次元データ同化(解析・予報サイクル)

問題文にある「データ同化と数値予報を繰り返すこと」は「解析・予報サイクル」のことを言っているのでしょうね。

解析・予報サイクル↓

解析・予報サイクル

「解析予報サイクル」は、観測値を取り込みながら、解析・予報を繰り返すことによって精度を高めます。

その精度を高めるサイクルのおかげで、観測データの希薄な地域でも予報・解析の精度が向上し、全域の精度が向上するのです。(参考:気象庁「数値予報の基礎知識」)

よって(a)の「 観測点が密な陸上などの地域の観測データの情報は、データ同化と数値予報を繰り返すことにより、観測点が疎らな海上などの地域の解析値にも反映される。」は正しい!

(b)全球モデルの鉛直流

問題文の通り、全球モデルではプリミティブ方程式を用いており

大気の鉛直流は鉛直 p 速度で表します。

鉛直 p 速度は気圧の時間変化率のことで

  • 水平方向 の運動方程式
  • 連続の式(質量保存の式)

を使って計算します。

よって(b)の「 プリミティブ方程式を用いる気象庁の全球モデルでは、大気の鉛直流は水平方向の運動方程式を使って予測した水平風から連続の式を用いて求めている。」は正しい!

はれの
はれの

第52回の専門知識・問5(c)でも同じような内容が問われました。

(c)メソモデルと局地モデルの鉛直格子間隔

メソモデルは水平間隔5kmですが、鉛直層は37.5kmの高度を96層で…平均すると1層あたり約0.39kmです。

ということは、鉛直方向の間隔の方が小さいことがわかります。

同様に局地モデルは水平間隔2km、鉛直方向の21.8kmの高度を76層で…平均すると1層あたり約0.29kmです。

ということで局地モデルでも、鉛直方向の層の間隔は水平格子間隔より小さいです。

よって(c)の「気温・気圧などの気象要素は、水平方向の変化に比べて鉛直方向の変化の方が大きいので、気象庁のメソモデルや局地モデルでは鉛直方向の層の間隔を水平格子間隔より大きくしている。」は誤り!

はれの
はれの

※鉛直方向の格子間隔は、全層が均等ということではないです。

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