専門過去問🟢問4・問5　52～62回再１周目完了

いよいよ苦手意識のある数値予報ですね。　2025/02/28　15:22－21:01　ほぼ完了　この後、専門分野過去問を同様に問15まで作成し、改めて、自分の理解を深めるために、加筆していきたいと思います。

52回　問4　数値予報⽔平⽅向の運動⽅程式🟢🟢🟢

問4 以下の式は,数値予報で用いられる水平方向の運動方程式である。この式の気象庁のモデルにおける取り扱いについて述べた次の文(a)~(c)の下線部の正誤の組み合わせとして正しいものを,下記の1~5の中から一つ選べ。

(a)総観規模の現象に対しては,コリオリカと気圧傾度力がつりあう地衡風平衡近似がよい精度で成り立つことから,それらの現象を主な予測対象とする全球モデルでは,上式の右辺の第2項と第3項を計算していない。🟢
(b)スケールの小さい現象ではコリオリカの効果は小さいことから,それらの現象を主な予測対象とする局地モデルでは,上式の右辺の第2項を計算していない。🟢
(c)地表面付近における乱流の効果などの,格子間隔より小さいスケールの現象の効果は,上式の右辺の第4項の中で計算されている。🟢

(a)この式は、全球モデル、メソモデル、局地モデルに共通の式であり、項目が省略されることはありません。したがって、計算式の一部を省略するという(a)と(b)は『誤』なのです。
(b)局地モデルで項目の計算を省略することはありません。局地モデルにおいても、コリオリ力の影響は大きく、台風や低気圧の発生や発達に関与するので省略などありえません。スケールの小さい現象でもコリオリ力の効果を無視することはできません。よって、「誤」
(c)地表面付近における乱流の効果などの,格子間隔より小さいスケールの現象の効果は,上式の右辺の第4項の中で計算されている。よって、「正」
正解は④

52回？　問5　数値予報モデルの特性🟢🟢🟢

問5 気象庁の数値予報モデルの特性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の中から一つ選べ。

(a)全球モデルとメソモデルの降水予測結果が異なるとき,その要因は,水平格子間隔の違いによる地形性降水の違いや,データ同化に用いられる観測データの違いによるものであり,積雲対流過程などの物理過程の違いが要因となる割合は非常に小さい。🟢
(b)メソモデルでは,領域外の情報を得るために全球モデルの予測結果を使っているため,全球モデルに予測誤差がある場合,メソモデルの予測はその誤差の影響を受ける。🟢
(c)全球モデルでは静力学平衡の近似を用いていることから,鉛直p速度は水平方向の運動方程式と連続の式を用いて求めている。🟢

(a)数値予報が直接予測しない要素の予測値の例として、SSI（ショワルター安定指数）があります。ガイダンスによりSSIを計算して大気の安定度を予測することができます。よって、「誤」
(b)メソモデルでは,領域外の情報を得るために全球モデルの予測結果を使っているため,全球モデルに予測誤差がある場合,メソモデルの予測はその誤差の影響を受ける。よって、「正」
(c)全球モデルでは静力学平衡の近似を用いていることから,鉛直p速度は水平方向の運動方程式と連続の式を用いて求めている。よって、「正」
正解は③

53回　問4　数値予報の計算手法🟢

問4　数値予報の計算手法について述べた,数式を含む次の文章の空欄(a)~(d)に入る語句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。

数値予報において,安定な計算を行うための条件にCFL条件と呼ばれるものがあり,以下の式で表される。

この条件によると,例えば,格子間隔が2kmで風速が50m/sの風が吹く場合,積分時間間隔は(c)より短くする必要がある。また,計算領域や鉛直方向の層数などの他の条件を変えずに水平分解能を2倍にするためには,(d)の計算量が必要となる。

(a)(b) 「流れの速さ、または波の位相速度」…速さですから、時間で割ります。よって、①②は除外されます。
(c)「（格子間隔/積分時間間隔）＞波の伝播速度」でなければならない。よって、2000/50＝400（秒）
(d)縦横が各々2倍になるのと同時に、積分時間間隔を半分にする必要があるので、2×2×2=8　8倍の計算量になります。

CFL条件（Courant-Friedrichs-Lewy条件）は、数値計算が安定して行われるための条件です。簡単に言うと、情報が伝わる速さが、実際の物理現象の速さを超えていなければならないというルールです。
例えば、波が水面を伝わる様子をシミュレーションするとします。もし計算の時間ステップ（Δt）が大きすぎると、波が隣の格子点に到達する前に次の計算が進んでしまい、正しく波の動きを再現できなくなります。これが「数値発散」と呼ばれる現象です。

CFL条件を満たすためには、時間ステップを適切に設定する必要があります。具体的には、時間ステップ（Δt）と空間格子の間隔（Δx）の比率が、波の伝播速度（C）に対して適切な範囲に収まるように調整されます。

この条件を守らないと、計算結果が物理的に意味をなさなくなり、シミュレーションが破綻してしまうのです。だからこそ、数値予報や流体シミュレーションでは、CFL条件をしっかり考慮することが重要なのです。

もしさらに詳しく知りたい場合は、Wikipediaなどを参考にすると良いですよ！ 😊

正解は⑤

54回　問4　全球モデルの初期値を作成する客観解析🟢🔴🟢

問4 気象庁の全球モデルの初期値を作成する客観解析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)ラジオゾンデによる高層気象観測データは大気を直接観測しており精度が高いため,観測地点の直近の格子点では,この観測データそのものを解析値としている。🟢
(b)台風周辺の初期値の精度向上のため,台風の中心気圧ゃ強風半径の情報に基づいて推定された台風周辺の気圧や風の分布が,疑似的な観測データとして客観解析に利用されている。🔴
(c)観測データは第一推定値と比較され,その差が定められた基準を超える場合は客観解析には利用されない。🟢

(a)観測値は必ず品質管理とデータ同化の作業を経るので、そのまま解析値となるわけではありません。もちろん、観測値そのままのデータが解析値として活きることは、ラジオゾンデに限らず普通にあります。　よって、「誤」
(b)台風ボーガスという手法で処理されて、客観解析に利用されています。　よって、「正」全球モデルの初期値を作成する客観解析という言葉に惑わされた。
(c)観測データには、計測器の故障や通信異常などが隠れていることがあるので、基準の範囲から外れるデータは利用されません。よって、「正」
正解は③

55回　問4　数値予報モデル　予測1ステップ　4 次元変分法の導入🔴🟢🟢🟢

問4 気象庁が運用する数値予報モデルについて述べた次の文(a)~(d)の下線部の正誤について,下記の1~5の中から正しいものを1つ選べ。

(a)数値予報モデルでは,一定時間(ステップ)ごとに大気の状態の計算を繰り返して将来の状態を予測する。1ステップの長さは,全球モデルでは約30分,メソモデルでは約10分である。🔴
(b)客観解析に4 次元変分法を導入したことにより,数値予報の初期時刻と異なる時刻に観測されたデータをより有効に利用できるようになった。🟢
(c)メソモデルの予報結果は,予報領域の境界を通じて全球モデルの予報結果の影響を受けるが,その影響は予報時間が長くなるほど小さくなる。🟢
(d)メソモデルは静力学近似を用いておらず,対流雲を格子スケールの現象として直接表現できるため,格子スケールより小さな対流を扱う積雲対流パラメタリゼーションは用いていない。🟢

(a)GSMでの積分時間間隔は400秒。よって、「誤」MSMは20秒、LFMは8秒
(b)4 次元変分法の導入により、データの有効利用ができるようになった。よって、「正」
(c)予報時間が長くなるほど誤差は大きくなる。よって、「誤」
(d)メソモデルは、パラメタリゼーションによる近似を行っていると発表されています。よって、「誤」

正解は②

56回　問4　数値予報の誤差🟢🟢🟢

問4 数値予報の誤差について述べた次の文(a)~(c)の下線部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)数値予報モデルの初期値として利用される解析値の精度は,モデルの格子点の位置によらず,空間的に一様であると見なしてよい。🟢
(b)数値予報モデルの予測の誤差は,一般に予測時間が長くなるにつれ増大する。この予測誤差の成長の程度は,同じモデルであれば気象場によらず常に同程度となる。🟢
(c)数値予報モデルの変更によって予測の平均誤差(ME)がゼロに近づいた場合,二乗平均平方根誤差(RMSE)も必ず減少する。🟢

(a)場所によって観測データの数が違うので、格子点の位置によって精度は差があります。よって、「誤」
(b)普通に考えてあり得ない。よって、「誤」
(c)第56回気象予報士試験専門知識よって、「誤」
正解は⑤

56回　問5　数値予報モデル🟢🟢🔴

問5 気象庁の数値予報モデルについて述べた次の文(a)~(c)の下線部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)メソモデルは非静力学モデルであるが,用いられている格子間隔では,個々の積雲の振る舞いを十分表現することができないため,積雲対流パラメタリゼーションを用いている。🟢
(b)メソモデルは全球モデルに比べ分解能が高いが,大気境界層中の様々な渦の振る舞いを十分表現することができないため,大気境界層過程のパラメタリゼーションを用いている。🟢
(c)局地モデルは非静力学モデルであり,メソモデルに比べ格子間隔が小さいため,水平スケールが数kmの個々の積乱雲の予測が可能であり,集中豪雨などの局地的な激しい現象を主な予測対象としている。🔴

(a)よって、「正」
(b)よって、「正」
(c)局地モデルはメソモデルより格子点間隔が小さいですが、水平スケール 10km以上の現象でないと表現できません。
個々の積乱雲の水平スケールは、大きくても水平スケール 10kmくらいなので、局地モデルでも表現するのは難しいです。よって、「誤」

正解は②

57回　問4　大気現象のスケール　プラネタリー波　降水セルのスケール　梅雨前線上の低気圧🟢🔴🟢🟢

問4 大気現象のスケールに着目して述べた次の文(a)~(d)の下線部の正誤について,下記の1~5の中から正しいものを1つ選べ。

(a)大気中には,様々な時間空間スケールを持った現象が存在しているが,一般的に現象の空間スケールと時間スケールとの間には,正の相関がある。🟢
(b)準定常的な超長波(プラネタリー波)は,波長が1万km以上もある大気中で最大スケールの擾乱であり,チベット高原等の大規模な地形による力学的効果や大陸と海洋の分布による熱的効果により励起されたものである。🔴
(c)ある地点で大雨時に観測される降水強度には,数分~10分程度の時間スケールの変動がしばしば見られる。この変動の要因の一つとして,個々の積乱雲の発生·衰弱や移動がある。🟢
(d)温帯低気圧のうち,梅雨前線上に発生する低気圧は相対的に水平スケールが小さく,対流圏上層においては明瞭な構造が見られないことが多い。🟢

(a)空間的に小さな現象は短時間しか続かず、大きな現象は長く続くという意味。よって、「正」
(b)プラネタリー波は対流圏の偏西風がチベット山塊・ロッキー山脈などにぶつかったり、大陸や海洋の熱的効果などで起きている現象です。説明は、正しい。よって、「正」
(c)大雨の時って暖かく湿った空気が次々に流れ込んできて、積乱雲が発生し衰弱しても、またすぐ次の積乱雲が生まれて・・・というサイクルの繰り返しをイメージする。よって、「正」
(d)梅雨前線上に発生する低気圧は、総観規模の低気圧に比べてスケールが小さく「小低気圧」とも表現されます。よって、「正」
正解は⑤学科専門~過去問私的解説&ヒント~第57回気象予報士試験 | ページ 4 | 晴ノート（はれのーと）

58回　問4　メソスケール現象を対象とする数値予報　数値予報モデルの格子間隔🟢🔴🟢🔴

問4 強い降水を伴うメソスケール現象を対象とする数値予報について述べた次の文章の空欄(a)~(d)に入る語句または数値の組み合わせとして最も適切なものを、下記の1~5の中から1つ選べ。

数値予報モデルを用いてメソスケールの現象による強い降水の予測精度を向上させるために、数値予報モデルの格子間隔を(a)🟢とともに、(b)🔴方程式系が用いられている。
数値予報モデルで表現できる現象のスケールは、モデルの格子間隔の(c)🟢倍以上であることから、水平格子間隔が(d)🔴kmの数値予報モデルの場合、予測対象とするのは局地的な低気圧や組織化された積乱雲群およびそれより大きなスケールの現象である。

(a)小さくする
(b)メソスケール現象を対象とする数値予報で用いる方程式は「非静力学方程式」なので非静力学
(c)数値予報で表現できる現象のスケールは、モデルの格子間隔の 5 ~ 8 倍以上なので　5 ~ 8
(d)5

正解は②

59回　問4　天気予報ガイダンス　カルマンフィルタ🟢🔴🟢

問4 気象庁の天気予報ガイダンス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)カルマンフィルタを用いたガイダンスにおいて、異なる初期時刻から計算された数値予報結果であっても、ガイダンスに入力される数値予報結果(入力値)が同じ値であれば、ガイダンスの予測結果(出力値)は常に同じ値になる。🟢
(b)カルマンフィルタを用いたガイダンスは、主に説明変数(入力値)と目的変数(出力値)の関係が線形である場合に利用できるが、ニューラルネットワークを用いたガイダンスは説明変数と目的変数の関係が非線形の場合にも利用できる。🔴
(c)数値予報モデルでは、予報対象時刻が昼と夜で予測値の系統誤差の傾向が変化することがある。ガイダンスはそのような系統誤差を低減することができる。🟢

(a)カルマンフィルタを用いたガイダンスにおいて、異なる初期時刻から計算された数値予報結果であっても、ガイダンスに入力される数値予報結果(入力値)が同じ値であれば、ガイダンスの予測結果(出力値)は常に同じ値になる。×
(b)カルマンフィルタを用いたガイダンスは、主に説明変数(入力値)と目的変数(出力値)の関係が線形である場合に利用できるが、ニューラルネットワークを用いたガイダンスは説明変数と目的変数の関係が非線形の場合にも利用できる。○　
説明変数：「数値予報の結果、出力された予測値で、ガイダンスに入力する値」
目的変数：超簡単に言っちゃうと、「ガイダンスで予測する出力値」のこと
線形な関係：気温が1℃上がると、蒸発量が一定量増える
非線形な関係：気温がある閾値（しきい値）を超えると、積乱雲が急激に発達して豪雨になる
(c)数値予報モデルでは、予報対象時刻が昼と夜で予測値の系統誤差の傾向が変化することがある。ガイダンスはそのような系統誤差を低減することができる。○
正解は④

59回　問5　数値予報の客観解析🟢🔴🟢🟢

問5 気象庁が行っている数値予報の客観解析について述べた次の文(a)~(d)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)客観解析は、数値予報モデルの予報値である第一推定値を観測データによって修正する処理であり、修正量は観測データと第一推定値のそれぞれが持つ誤差の大きさ等を考慮して決めている。🟢
(b)全球モデルの初期値を作成する全球解析の4次元変分法には、アンサンブル予報から見積もられる予報誤差を組み込んだハイブリッドデータ同化手法が用いられている。🔴
(c)全球解析、メソ解析及び局地解析に取り込まれる観測データには、同じ解析対象時刻·同じ領域で比べても、違いがある。その理由の一つは、各客観解析によって、解析対象時刻から計算処理を開始するまでの時間が異なることである。🟢
(d)4次元変分法による解析では、数値予報モデルを実行することで大気状態の時間変化を考慮するため、3次元変分法による解析に比べて計算量が多くなる。🟢

(a)客観解析は、数値予報モデルの予報値である第一推定値を観測データによって修正する処理であり、修正量は観測データと第一推定値のそれぞれが持つ誤差の大きさ等を考慮して決めている。○
(b)全球モデルの初期値を作成する全球解析の4次元変分法には、アンサンブル予報から見積もられる予報誤差を組み込んだハイブリッドデータ同化手法が用いられている。○データ同化とは、観測データを数値予報モデルに取り込むことで、モデルの初期状態をより正確にするプロセスです。4次元変分法は、時間軸に沿った観測データを効果的に利用することで、数値予報モデルの精度を向上させます。
(c)全球解析、メソ解析及び局地解析に取り込まれる観測データには、同じ解析対象時刻·同じ領域で比べても、違いがある。その理由の一つは、各客観解析によって、解析対象時刻から計算処理を開始するまでの時間が異なることである。○
(d)4次元変分法による解析では、数値予報モデルを実行することで大気状態の時間変化を考慮するため、3次元変分法による解析に比べて計算量が多くなる。○
正解は①　すべて正　このあたりの問題をすっきりと整理したい。

60回　問4　パラメタリゼーション🟢🔴🟢🔴

問4 気象庁の数値予報モデルで計算される次の量A~Dのうち、パラメタリゼーションにより計算される量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 雲による長波放射にともなう加熱量·冷却量🟢
B コリオリ力による風の変化量🔴
C 大気境界層の乱流による顕熱·潜熱の輸送量🟢
D 格子スケールの上昇流による気温の断熱的な変化量🔴

A 雲による長波放射にともなう加熱量·冷却量
B コリオリ力による風の変化量
C 大気境界層の乱流による顕熱·潜熱の輸送量
D 格子スケールの上昇流による気温の断熱的な変化量
格子スケールの上昇流 → LSM（力学過程）で直接計算される断熱変化
格子スケール未満の積雲対流など → パラメタリゼーションで近似的に計算
正解は①

60回　問5　数値予報モデル🟢🟢🟢

問5 気象庁で行っている数値予報について述べた次の文(a)~(c)の下線部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)数値予報モデルでは、連続的に変化する現実の大気の物理量を限られた数の格子点の値で代表しており、数値予報モデルで精度よく表現しうる現象は、水平スケールが格子間隔と同程度以上の現象である。🟢
(b)積乱雲のような水平スケールが概ね10km以下の現象を予測するため、メソモデルや局地モデルでは非静力学方程式系を採用しており、これらのモデルでは、鉛直流を質量保存則の式から診断的に計算している。🟢
(c)数値予報モデルでは、格子点の物理量で表現した大気の状態を、一定の時間間隔(時間ステップ)で計算を繰り返して将来の大気の状態を予測する。時間ステップを大きくすると計算時間を短縮できるが、ある上限をこえると計算が不安定になり、物理的に意味をなさない値が出力されたり、計算が続けられなくなったりする。🟢

(a)数値予報モデルでは、連続的に変化する現実の大気の物理量を限られた数の格子点の値で代表しており、数値予報モデルで精度よく表現しうる現象は、水平スケールが格子間隔と同程度以上の現象である。
(b)積乱雲のような水平スケールが概ね10km以下の現象を予測するため、メソモデルや局地モデルでは非静力学方程式系を採用しており、これらのモデルでは、鉛直流を質量保存則の式から診断的に計算している。
(c)数値予報モデルでは、格子点の物理量で表現した大気の状態を、一定の時間間隔(時間ステップ)で計算を繰り返して将来の大気の状態を予測する。時間ステップを大きくすると計算時間を短縮できるが、ある上限をこえると計算が不安定になり、物理的に意味をなさない値が出力されたり、計算が続けられなくなったりする。
正解は⑤

61回　問4　数値予報の全球モデルやメソモデル🟢🔴🟢

問4 気象庁が運用している数値予報の全球モデルやメソモデルについて述べた次の文(a)~(c)の下線部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)数値予報モデルでは、格子点法やスペクトル法を用いて水平方向の離散化が行われている。全球モデルでは、水平方向の物理量の空間分布を様々な波長の波の重ね合わせとして表現するスペクトル法が用いられている。🟢
(b)全球モデルの水平格子間隔は約13kmであり、それより小さいスケールの現象である積雲や乱流等の効果は、パラメタリゼーションにより格子点の値に反映されている。🔴
(c)全球モデルの予測値はメソモデルの予測における境界条件としても用いられているが、全球モデルが改良され、その予測特性が変化しても、一般にメソモデルの予測特性は変化しない。🟢

(a)数値予報モデルでは、格子点法やスペクトル法を用いて水平方向の離散化が行われている。全球モデルでは、水平方向の物理量の空間分布を様々な波長の波の重ね合わせとして表現するスペクトル法が用いられている。○
(b)全球モデルの水平格子間隔は約13kmであり、それより小さいスケールの現象である積雲や乱流等の効果は、パラメタリゼーションにより格子点の値に反映されている。○
(c)全球モデルの予測値はメソモデルの予測における境界条件としても用いられているが、全球モデルが改良され、その予測特性が変化しても、一般にメソモデルの予測特性は変化しない。×
正解は②

61回　問5　数値予報モデルを用いたアンサンブル予報🟢🟢🟢🟢

問5 気象庁の数値予報モデルを用いたアンサンブル予報について述べた次の文(a)~(d)の下線部の正誤について、下記の1~5の中から正しいものを1つ選べ。

(a)局地的な強雨など、位置ずれの影響が大きい局所的な現象の予想において、アンサンブル平均は、降水などの気象要素の分布が平滑化され、実際に現れる気象要素の極値などが表現されるとは限らないため、個々のメンバーの予想にも留意する必要がある。🟢
(b)予報結果のアンサンブル平均をとることで、数値予報モデルが持つランダム誤差を低減することはできるが、系統的な誤差を除去することはできない。🟢
(c)局地的な大雨のように、メソモデルで表現することは可能だが予測することが難しい現象は、メソアンサンブル予報でも予測は難しいが、複数のメンバーの予測結果を用いることにより現象の発生を確率的に捉えることができるようになる。🟢
(d)アンサンブル予報のスプレッドが大きい場合は、スプレッドが小さい場合に比べて、般に予報の信頼度が高い。🟢

(a)局地的な強雨など、位置ずれの影響が大きい局所的な現象の予想において、アンサンブル平均は、降水などの気象要素の分布が平滑化され、実際に現れる気象要素の極値などが表現されるとは限らないため、個々のメンバーの予想にも留意する必要がある。
(b)予報結果のアンサンブル平均をとることで、数値予報モデルが持つランダム誤差を低減することはできるが、系統的な誤差を除去することはできない。
(c)局地的な大雨のように、メソモデルで表現することは可能だが予測することが難しい現象は、メソアンサンブル予報でも予測は難しいが、複数のメンバーの予測結果を用いることにより現象の発生を確率的に捉えることができるようになる。
(d)アンサンブル予報のスプレッドが大きい場合は、スプレッドが小さい場合に比べて、般に予報の信頼度が高い。
正解は④

62回　問4　気象に関する数値予報🟢🟢🟢

問4 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。🟢

(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。『正』
(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。『正』
(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。気温や気圧などの気象要素は、水平方向よりも鉛直方向での変化の方が大きいという特徴があります。このため、これらを正確に表現するためには、数値予報モデルにおいて鉛直方向の層の間隔を細かく設定する必要があります。よって、『誤』

正解は②【第62回】2024年８月試験（学科専門試験）問４（数値予報）

62回　問5　数値予報の誤差とアンサンブル予報🟢🟢🟢🟢

問5 数値予報の誤差とアンサンブル予報について述べた次の文章の下線部(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。

数値予報には、数値予報モデルやその初期値が完全でないことなどに起因する誤差が含まれる。地球大気を扱う数値予報モデルでは、格子間隔より小さなスケールの現象によって生じる効果を、(a)格子点における物理量を用いて近似的に評価している🟢ので、実際の現象とは厳密に一致せず、誤差が生じる要因の一つとなっている。(b)仮に数値予報モデルが完全であり、初期値に含まれる誤差が微小であったとしても、大気の持つカオス的な性質により、予報時間が長くなるにしたがって予報誤差は急速に増大する🟢ことが知られている。
数値予報の誤差を予め把握するため、気象庁のメソアンサンブル予報では、(c)初期値と側面境界値に少しずつ異なった誤差(摂動)を加えた複数の予測を行っており🟢、さらに2023年3月からは、数値予報モデルの物理過程の不確実性を考慮するために、モデルアンサンブル手法の一つである確率的物理過程強制法が導入されている。
アンサンブル予報を利用する際の留意点として、メンバー間のばらつきが大きい時は、(d)気象要素の日々の変動が大きくなる予測である🟢ことを示している。

(a)格子点における物理量を用いて近似的に評価している　よって、『正』
(b)仮に数値予報モデルが完全であり、初期値に含まれる誤差が微小であったとしても、大気の持つカオス的な性質により、予報時間が長くなるにしたがって予報誤差は急速に増大する　よって、『正』
(c)初期値と側面境界値に少しずつ異なった誤差(摂動)を加えた複数の予測を行っており　『正』
(d)気象要素の日々の変動が大きくなる予測である　よって、『誤』
正解は④

63回　問4　数値予報の水平格子間隔　強い降水の予測精度　物理課程🟢🔴🔴

問4 数値予報とその予測対象である大気現象について述べた次の文章の下線部(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。

大気現象には様々な時間空間スケールを持つものがあるが、一般に、(a)数値予報モデルで予測可能な現象の水平スケールの下限は、水平格子間隔が小さいほど小さくなる🟢。
また、数値予報が予測できる大気現象は、数値予報モデルによっても異なる。数値予報において組織化された積乱雲からもたらされる強い降水の予測精度を向上させるには、(b)プリミティブ方程式系を基礎方程式とする数値予報モデル🔴を用いる必要があり、物理過程として最も重要な部分は、(c)地面からの蒸発や日射による地面の加熱を考慮した下部境界からの熱·水蒸気供給のパラメタリゼーションである🔴。

(a)数値予報モデルの水平格子間隔というのは、メッシュが細かいということなので、より予測可能な現象の水平スケールは小さくなる。よって、『正』
(b)組織化された積乱雲からもたらされる強い降水の予測精度を向上させるには、非静力学モデルが必要です。よって、『誤』
(c)積乱雲からもたらされる強い降水の予測精度を向上させるには、非静力学モデルが必要で、物理過程として最も重要な部分は、積雲対流パラメタリゼーションです。よって、『誤』
正解は③