【第63回 気象予報士試験 専門知識】問5 客観解析における観測データの扱いをわかりやすく解説

こんにちは！今回は第63回気象予報士試験 専門知識 問5を解説します！

この問題は、気象庁の数値予報において、初期値を作成する客観解析で観測データがどのように扱われるかを問う問題です。

ポイントは、観測データはそのまま使われるのではなく、品質管理を受けたうえで、第一推定値と整合するように解析に取り込まれるという点です。

この問題で重要なポイント

  • 品質が低いと判断された観測データは、客観解析に使われないことがある
  • 観測データは第一推定値と比較され、差が大きすぎる場合は利用されないことがある
  • 第一推定値とは、短時間予報などから得られる解析前の推定値のこと
  • 観測値をそのまま最寄り格子点の解析値にするわけではない
  • 客観解析では、観測値と第一推定値を統計的・物理的に整合させて初期値を作る

■ 問題文

気象庁の数値予報において初期値を作成する客観解析における観測データの取扱い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）観測データの品質を一定期間モニタリングした結果、品質が低いと判断された観測地点のデータは、数値予報システムの客観解析には使用されない。

（b）気温や風などの観測データは、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。

（c）ラジオゾンデによる高層気象観測は大気を直接観測しており精度が高いため、品質管理を行った上で、観測値そのものを観測地点の直近の格子点の解析値としている。

（a） （b） （c）
①正正正
②正正誤
③正誤誤
④誤正誤
⑤誤誤正

■ 解答

②

（a）正
（b）正
（c）誤

■ 解き方の方針

この問題は、客観解析の流れをイメージすると解きやすいです。

観測データ
↓
品質管理
↓
第一推定値と比較
↓
使えるデータだけを同化
↓
数値予報の初期値を作成

大事なのは、観測値をそのまま格子点に代入するわけではないということです。

■ （a）品質が低い観測地点のデータは使われないことがある

（a）は正しいです。

数値予報では、多くの観測データを使って初期値を作成します。

しかし、観測データの中には、観測機器の不具合や周辺環境の影響などにより、品質が十分でないものもあります。

そのため、観測データの品質を一定期間モニタリングし、品質が低いと判断された観測地点のデータは、客観解析に使用されないことがあります。

品質管理のイメージ

観測データを集める
↓
品質を継続的に確認
↓
品質が低い観測点を除外
↓
客観解析に使わない

したがって、（a）は正です。

■ （b）第一推定値との差が大きすぎる観測データは利用されないことがある

（b）は正しいです。

客観解析では、観測値だけを見るのではなく、まず第一推定値と比較します。

第一推定値とは、前回の数値予報から得られる短時間予報などをもとにした、解析前の大気状態の推定値です。

観測値と第一推定値の差があまりにも大きい場合、その観測値は誤差を含んでいる可能性があります。

そのため、定められた基準を超える場合には、客観解析に利用されないことがあります。

第一推定値との比較

第一推定値
＋
観測値
↓
差をチェック
↓
差が大きすぎる場合は除外

したがって、（b）は正です。

■ （c）観測値そのものを直近格子点の解析値にするわけではない

（c）は誤りです。

ラジオゾンデによる高層気象観測は、上空の気温・湿度・風などを観測できる重要なデータです。

しかし、たとえ精度の高い観測データであっても、観測値そのものを観測地点の直近の格子点にそのまま代入するわけではありません。

客観解析では、観測値と第一推定値を比較し、周囲の格子点との整合性も考えながら、解析値を作成します。

ここがひっかけ！

「ラジオゾンデは精度が高い」こと自体は正しいです。

しかし、だからといって、観測値をそのまま格子点の解析値にするわけではありません。

観測値をそのまま代入
↓
ではない

観測値＋第一推定値
↓
整合的に解析値を作る

したがって、（c）は誤です。

■ 選択肢の確認表

記号 正誤 判断ポイント
（a） 正 品質が低いと判断された観測地点のデータは、客観解析に使用されないことがある
（b） 正 観測データは第一推定値と比較され、差が基準を超える場合は利用されないことがある
（c） 誤 観測値そのものを直近の格子点の解析値にするわけではない

■ 受験生がつまずくポイント

1. 観測データはすべて使われると思ってしまう

観測データは多いほどよいように思えますが、品質が低いデータを使うと、かえって解析値や予報を悪化させることがあります。

そのため、品質が低いと判断された観測データは、使用されないことがあります。

2. 第一推定値の意味があいまいになる

第一推定値は、観測前にあらかじめ推定されている大気の状態です。

客観解析では、観測値が第一推定値とかけ離れすぎていないかを確認します。

つまり、第一推定値は、観測データの品質チェックにも使われます。

3. 「ラジオゾンデは精度が高い」からそのまま使うと思ってしまう

ラジオゾンデ観測は重要で精度の高いデータですが、それでも客観解析ではそのまま格子点値にはしません。

観測値は、第一推定値や周辺の観測データと整合するように取り込まれます。

4. 客観解析を単なる補間だと思ってしまう

客観解析は、観測値を近くの格子点へ単純に入れる処理ではありません。

観測値と第一推定値を統計的に組み合わせ、物理的に不自然にならないように数値予報の初期値を作成します。

■ まとめ

  • （a）品質が低いと判断された観測地点のデータは、客観解析に使われないことがあるため正しい
  • （b）観測データは第一推定値と比較され、差が基準を超える場合は利用されないことがあるため正しい
  • （c）ラジオゾンデ観測値をそのまま直近格子点の解析値にするわけではないため誤り

正解は②

（a）正・（b）正・（c）誤

この問題で必ず押さえたいこと

客観解析では、観測値をそのまま使うのではなく、品質管理を行ったうえで、第一推定値と整合するように取り込まれます。

観測値
↓
品質管理
↓
第一推定値と比較
↓
適切なデータだけを解析に利用
↓
数値予報の初期値を作成

特に、観測値そのものを直近格子点の解析値にするわけではないという点は、客観解析の問題でよく問われるので確実に押さえておきましょう。

※ 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63回 専門知識 問5の解説でした！

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