◆ 天気予報

　天気予報については、コンピュータによる数値予報が盛んになってきた。格子点を細かくすることで正確に予報ができるという。そのために地球シミュレータなどのスパコンもどんどん高度になってきているという。
　では、そのことで、最終的な結果は向上するか？　天気予報の精度は向上するか？　──

　普通は「イエス」となるだろう。そして、もしそうだとすれば、次のことが成立するはずだ。
　「コンピュータによる数値予報は、近い将来ほど精度が高く、時期が離れるに連れ、精度は低下する」
　たとえば、的中率がこうなる。
　 ・ ３時間後　……　 90％
　 ・ ６時間後　……　 85％
　 ・ 12時間後　……　 80％
　 ・ 24時間後　……　 70％
　では、実際には、そうなっているか？　

　私には天気予報が大事なので、しばしば予報を見ているのだが、一般的に、次のことが言える。
　「だいたい当たっているが、大きくはずれる場合がしばしばある。それは、直前になって予報が変更された場合」
　たとえば、前日夜まではずっと「曇り」と予報していたのに、当日の朝になって「晴れ」または「雨」に変更されたとしよう。この場合、たいてい、変更後の予報ははずれる。

　では、なぜ、そうなるのか？　私の想像では、これは、予報システムが変更されるためだ。一日前までは「中期予報」のシステムで予報するが、当日の分には「正確な数値予報」のシステムで予報する。で、「正確な数値予報」というのは、たいていはずれてしまうのだ。
　こう考えると、「直前になって変更された分はたいていハズレる」ということが納得できる。

　とすれば、超短期的な数値予報は全然アテにならない、ということになる。それはまた、現在の数値予報のシミュレータが、根本的に駄目である、ということを意味する。
　バタフライ効果というのが有名だが、これはそもそも、「数値的な気象予報は当たるはずがない」ということを証明するための理論だった。そのことがうまく当てはまってしまうようなのだ。

　──

　とはいえ、二〜三日前までの予報なら、けっこうよく当たっているから、数値予報がまったく駄目だということにはなるまい。
　とはいえ、「格子点を細かくすれば精度が上がる」というような発想は、全然駄目だ、といえるだろう。

　では、どこが駄目なのか？　
　私としては、観測点の数が少なすぎるのが問題だ、と思える。要するに、与えるべき初期値が少なすぎるのだ。そのせいで、おおまかな推測の初期値を与えるから、その後の計算がいくら精度が高くても、無意味になってしまう。

　格子点を10キロ刻みにしようが１キロ刻みにしようが、初期値として与えられる観測地が100キロ間隔や1000キロ間隔などでは、どうしようもあるまい。太平洋の気象観測値は非常に粗いし、高空の観測値も非常に粗いし、海洋のデータも非常に粗い。
　実際には、観測値をたくさん得る方法はある。衛星によって海洋温度を調べたり、航空機に観測装置を掲載したり。……とはいえ、これらの方法による観測は、まだまだ不十分だ。

　「コンピュータの処理速度を上げれば、予報の精度が上がる」というのは、あまりにも単純すぎる発想だ。そういう傾向はあるとしても、限度がある。たとえば、将棋ソフトならば、スパコンに最低の将棋プログラムを掲載しても、とうてい強くはならない。たしかに、ＣＰＵの高速なパソコンの方が強力だという傾向はあるが、ＣＰＵですべてが決まるわけではないのだ。どちらかと言えば、ソフトの方がはるかに重要だ。そしてまた、ソフト以前に、使うべきデータベースの方がはるかに重要だ。（データベースが愚劣なら、以後はどうしようもないものになる。）

　【 参考 】
　似た話に、第五世代コンピュータというのがある。最終的にはハードと基本ソフトの設計で終わってしまったが、研究者の自己満足に終わってしまった。コンピュータの研究ばかりをやっていたが、いくらコンピュータの研究をしても、まともな結果が出るとは限らないのだ。
　そのことを強く教えてくれるのが、気象用の数値予報の失敗だ。
　それにしても、「スパコンの精度が上がるから、数値予報の精度が上がる」という嘘八百を垂れ流すのは、いい加減にやめてもらいたいですね。そのせいで、嘘つき予報を信じて、間違った予報の被害を受ける人が、どんどん増える。むしろ、こう言うべきだ。
　「スパコンの精度が上がったせいで、数値予報の精度がかえって下がってしまった。以前はおおまかに正しかったのに、今度は精度を上げて間違えるようになった。『降水確率は70％』というふうに、細かな数値によって予報するようになったが、その確率値は大数の法則とは関係のない無意味な数値であるにすぎない。結果的に、正確な予報のフリをしてデタラメを語ることにしかなっていない」

　ま、昔の人間の予報の方が、精度は高かったかもしれない。検証してみると良さそうですね。半日後の予報なら、機械は完敗でしょう。

Comments

スパコンがブラックボックスになってしまうと、モデルに対してどこを改良・補正すればいいのかがわからないくなりますよね。

Posted by itochan at 2006年09月16日 14:07