【第57回 気象予報士試験 専門知識】問14 流域雨量指数と洪水警報・危険度分布をわかりやすく解説

こんにちは！今回は第57回 気象予報士試験 専門知識 問14を解説します！

この問題は、気象庁が作成している流域雨量指数について問う問題です。

受験生がつまずきやすいのは、流域雨量指数を「その場所に降った雨の量」と考えてしまうところです。

流域雨量指数は、単なる雨量ではありません。上流域に降った雨が河川に流れ込み、対象地点の洪水危険度をどの程度高めるかを見るための指数です。

この問題で重要なポイント

  • 流域雨量指数は、河川の上流域に降った雨による洪水危険度を表す。
  • 対象地点の洪水リスクを把握するための指数である。
  • 洪水警報の危険度分布に用いられている。
  • 降った雨が地表面や地中を通って河川に流れ出す量をタンクモデルで計算する。
  • 河川を流下する量は運動方程式などを用いて計算する。
  • 雨が降ってから対象地点に流下するまでの時間差を表現できる。
  • 現在の洪水警報・洪水注意報の基準には、雨量ではなく流域雨量指数が用いられている。

■ 問題文

気象庁が作成している流域雨量指数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) 流域雨量指数とは、河川の上流域に降った雨により、対象地点の洪水リスクがどの程度高まるかを把握するための指標で、洪水警報の「危険度分布」に用いられている。

(b) 流域雨量指数は、降った雨が地表面や地中を通って河川に流れ出す量をタンクモデルで計算し、河川を流下する量を運動方程式を用いて計算したもので、降った雨が時間をかけて河川に流れ出し、対象地点に流下するまでの時間差を表現することができる。

(c) 現在の洪水警報・洪水注意報の発表基準の気象要素には、流域雨量指数が用いられており、雨量は用いられていない。基準値は過去の洪水災害発生時の流域雨量指数の値などと設定されており、流域雨量指数の実況値や予測値とこの基準値を比較することにより、洪水リスクの高まりを把握することができる。

選択肢(a)(b)(c)
①正正正
②正正誤
③正誤正
④誤正誤
⑤誤誤正

■ 解答

①

(a) 正
(b) 正
(c) 正

■ 解き方の方針

この問題は、流域雨量指数を「雨量」ではなく「洪水危険度を見る指数」と考えると解きやすいです。

上流域に雨が降る
↓
地表面・地中を通って河川へ流出
↓
河川を流下
↓
下流の対象地点で洪水リスクが高まる

つまり、流域雨量指数は「今その地点でどれだけ雨が降ったか」ではなく、流域全体の雨が河川を通じて対象地点にどう効いてくるかを見る指標です。

■ (a) 流域雨量指数は洪水リスクを把握する指標？

(a)は正しいです。

流域雨量指数は、河川の上流域に降った雨によって、対象地点の洪水リスクがどの程度高まるかを把握するための指標です。

洪水は、必ずしもその地点で強い雨が降った瞬間に起こるわけではありません。 上流域に降った雨が河川へ集まり、時間をかけて下流へ流れてくることで、下流地点の水位が上がることがあります。

流域雨量指数のイメージ

対象地点だけの雨
ではなく
↓
上流域に降った雨
↓
河川に集まる
↓
対象地点の洪水リスクを高める

また、流域雨量指数は洪水警報の危険度分布にも用いられています。

したがって、(a)は正しいです。

■ (b) 時間差を表現できる？

(b)は正しいです。

流域雨量指数では、降った雨がすぐに対象地点へ届くと考えるわけではありません。

まず、降った雨が地表面や地中を通って河川に流れ出す量を計算します。 この部分にはタンクモデルが用いられます。

さらに、河川へ流れ出した水が河川をどのように流下するかを、運動方程式などを用いて計算します。

計算の流れ

降った雨
↓
地表面・地中を通る
↓
河川へ流出
↓
河川を流下
↓
対象地点へ到達

このように計算することで、雨が降ってから河川に流れ出し、対象地点に流下するまでの時間差を表現できます。

したがって、(b)は正しいです。

■ (c) 洪水警報・注意報の基準に流域雨量指数が使われる？

(c)は正しいです。

現在の洪水警報・洪水注意報の発表基準では、気象要素として流域雨量指数が用いられています。

ここで受験生が間違えやすいのは、「洪水なんだから雨量基準で判断しているはず」と考えてしまうところです。

しかし、洪水の危険度は、単純な雨量だけでは十分に表せません。 同じ雨量でも、流域の広さ、河川の流れ方、上流域の降雨、流下時間などによって、下流地点の危険度は変わります。

ここでの注意点

洪水リスクを見るには、「その場の雨量」だけでは不十分です。

上流域に降った雨が、どれくらい河川に集まり、どのタイミングで対象地点に流れてくるかが重要です。

基準値は、過去の洪水災害発生時の流域雨量指数の値などをもとに設定されています。 そして、実況値や予測値をその基準値と比較することで、洪水リスクの高まりを把握します。

基準値との比較イメージ

流域雨量指数の実況値・予測値
↓
過去災害などから設定した基準値
↓
比較
↓
洪水リスクの高まりを判断

したがって、(c)は正しいです。

■ 選択肢確認表

選択肢判定理由
(a) 正 流域雨量指数は、河川上流域の雨による対象地点の洪水リスクを把握する指標で、洪水警報の危険度分布に用いられるため。
(b) 正 タンクモデルや運動方程式などにより、雨が河川に流出し対象地点へ流下するまでの時間差を表現できるため。
(c) 正 洪水警報・洪水注意報の発表基準には流域雨量指数が用いられ、実況値・予測値と基準値の比較により洪水リスクを把握できるため。

以上より、組み合わせは(a)正、(b)正、(c)正です。

したがって、正解は①です。

■ 受験生がつまずくポイント

1. 流域雨量指数を「その地点の雨量」と考えてしまう

流域雨量指数は、その地点に降った雨量そのものではありません。上流域に降った雨が河川を通じて対象地点に与える影響を見る指標です。

2. 洪水リスクを雨量だけで判断すると思ってしまう

洪水は、雨量だけでなく、流域の広さ、河川への流出、流下時間などが関係します。だからこそ流域雨量指数が使われます。

3. タンクモデルの役割がわからなくなる

タンクモデルは、降った雨が地表面や地中を通って河川へ流れ出す過程を表すために使われます。

4. 時間差を見落としてしまう

上流域に降った雨は、すぐに下流地点へ届くわけではありません。流域雨量指数では、この流下までの時間差を表現できます。

5. 「雨量は用いられていない」という表現に迷う

洪水警報・注意報の発表基準の気象要素としては流域雨量指数が用いられます。単純な雨量基準ではなく、河川流域の影響を反映した指数で見るのがポイントです。

■ まとめ

  • 流域雨量指数は、上流域に降った雨による対象地点の洪水リスクを表す。
  • 洪水警報の危険度分布に用いられている。
  • 降った雨が河川へ流出する量はタンクモデルで計算される。
  • 河川を流下する量は運動方程式などで計算される。
  • 雨が対象地点に流下するまでの時間差を表現できる。
  • 洪水警報・洪水注意報の発表基準には流域雨量指数が用いられる。
  • 実況値・予測値と基準値を比較して洪水リスクを判断する。

正解は①

この問題で必ず押さえたいこと

流域雨量指数
↓
対象地点の雨量ではない
↓
上流域の雨が河川に集まる影響
↓
洪水リスクを見る

降った雨
↓
タンクモデルで流出量を計算
↓
運動方程式で河川の流下を計算
↓
時間差も表現

洪水警報・注意報
↓
流域雨量指数の実況値・予測値
↓
基準値と比較
↓
危険度を判断

※ 本記事では、一般財団法人 気象業務支援センターより利用許諾を受けて、気象予報士試験問題を掲載しています。
問題文の著作権は一般財団法人 気象業務支援センターに帰属します。

以上、第57回 専門知識 問14の解説でした！

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