今年はラニーニャで厳冬に!?　季節予測研究の最前線へ

気象災害からマラリア対策まで！

野中正見

世界で唯一、2年先まで予測

――アプリケーションラボのウェブサイトを見ましたが、エルニーニョ現象などの予測をしている「季節ウォッチ」というコーナーが興味深かったです。

アプリケーションラボでは、2年先までエルニーニョ現象やラニーニャ現象の発生を予測しています。最大で2年先までの予測を高精度で行っているのは、世界で私たちだけです。
エルニーニョ現象とラニーニャ現象は、地球規模で大気と海洋の状態が密接に絡み合って起きる現象です。そのため予測には、大気と海洋の両方を地球全体でしっかりシミュレーションすることが必要になります。最大で2年先までの予測を、私たちは毎月計算して、発表しています。

──毎月!?　計算は大変ではないですか？

そうですね。世界中から観測データが集まるのに1週間。シミュレーション用のモデルに観測データを入力して、最初の計算結果が出るまでに1週間。さらに条件を少しずつ変えて、いろんなシミュレーションを行ってみるのに1週間かかるという感じです。
それを毎月行って、予測結果を発表しています。また、3ヵ月に一度、予測結果だけでなく、結果を解説する記事を「季節予測」として発表しています。

図3：エルニーニョ現象の季節予測。縦軸はエルニーニョ指数（プラスはエルニーニョ傾向、マイナスはラニーニャ傾向）、横軸は時間（月）。黒線が観測値、複数のカラー線が36個の異なる条件で実験した予測値で、紫線が36個の予測値の平均値。（提供：JAMSTEC・アプリケ―ションラボ　サイト内「季節ウォッチ」より）

予測のために行う計算の量は莫大なものになります。2年先を予測するにしても、まずは現在の観測データを元に10分先を予測して、今度はそれを元にさらに10分先を予測するといった計算を2年先まで繰り返していくことになります。しかも地球規模で計算するわけですから、ものすごい計算量ですね。

JAMSTECには、それをこなせるスパコン「地球シミュレータ」と、精度良く予測ができる大気海洋結合循環モデル「SINTEX-F」があるんです。

進化を続ける予測モデル「SINTEX-F」

──SINTEX-Fは、どうやって予測を行うんですか？

SINTEX-Fは、コンピューター上の仮想地球の海と大気を細かい格子に分けて計算し、エルニーニョ現象などの長期予測を行います。格子を細かく分けるほど解像度（どれくらい細かく表現出来るか）が高くなり、精密に予測できるようになります。現在のSINTEX-Fは、大気の水平分解能がおよそ100キロメートル、海洋の分解能が50〜200キロメートルとなっています。

SINTEX-Fを開発し、長期予測を開始したのは2005年です。それ以来、SINTEX-Fは海氷を考慮に入れるようにしたり、解像度を高めたりしながら、予測精度を高めてきました。格子を細かくしていくと、全体の計算量が増えるという問題に加えて、バランスが微妙にずれてきて、そのままでは予測精度が下がってしまうという大問題が生じます。そのため格子を細かくするたびに、世界各地の海と大気の状態を正しく再現できるように、バランス調整を行います。