1. 予報モデルとは？
数値予報モデルとは、大気の状態変化を物理学の方程式（運動方程式や熱力学の式など）を用いてコンピュータで計算し、将来の天気をシミュレーションするプログラムのことです。
しかし、たった一つのモデルですべての予報を行うことはできません。
「地球全体を計算しようとすると、計算量が膨大になりすぎて細かく見ることができない」「細かく見ようとすると、計算時間がかかりすぎて狭い範囲しか計算できない」というトレードオフがあるからです。
そのため、気象庁では目的に応じて複数のモデルを使い分けています。
- 決定論的予報: 「明日の正午の気温は〇〇℃」のように、一つの答えを出す予報（GSM, MSM, LFM）。
- アンサンブル予報: 初期の条件をわずかに変えて多数の計算を行い、「雨が降る確率は30%」のように不確実性や確率を見積もる予報（GEPS, MEPSなど）。
2. 決定論的予報モデル（3種類）
天気予報のベースとなる「メインのシナリオ」を計算するモデルです。
| モデル名称 | 全球モデル (GSM) | メソモデル (MSM) | 局地モデル (LFM) |
| 主な用途 | ・明後日以降の天気予報 ・週間天気予報 ・台風情報の進路予報 | ・今日・明日の天気予報 ・防災気象情報（警報・注意報） ・航空気象予報 | ・航空気象予報 ・土砂災害警戒情報 ・より詳細な防災情報 |
| 予報領域 | 地球全体 | 日本とその周辺 | 日本列島とその近海 |
| 水平格子間隔 | 約 13km | 5km | 2km |
| 予報期間 | 264時間（11日先まで）（00, 12UTC） 132時間（06, 18UTC） | 78時間（00, 12UTC） 39時間（その他） | 10時間 (下記以外の正時) 18時間（3の倍数の時間） |
| 実行回数 | 1日 4回 (00, 06, 12, 18 UTC) | 1日 8回 (3時間ごと) | 1日 24回 (1時間ごと) |
試験のポイント:
- GSM: 「Global（全球）」のG。週間予報や台風進路に使われる日本の予報の基礎。
- MSM: 「Meso（中規模）」のM。5kmメッシュで、地形の影響や前線の構造を細かく計算できる。明日の予報の主力。
- LFM: 「Local（局地）」のL。2kmメッシュという超高解像度だが、計算負荷が高いため10時間先までしか計算しない。直近の集中豪雨予測などに強い。
3. アンサンブル予報モデル（3種類）
「予報のブレ幅（信頼度）」を把握するためのモデルです。多数のメンバー（計算パターン）を実行します。
| モデル名称 | 全球アンサンブル予報システム (GEPS) | メソアンサンブル予報システム (MEPS) | 季節アンサンブル予報システム (Seasonal EPS) |
| 主な用途 | ・台風の暴風域に入る確率 ・週間予報の信頼度 ・1か月予報 ・早期天候情報 | ・大雨の発生確率 ・雷の可能性 ・MSMの確からしさの評価 | ・3か月予報 ・暖候期・寒候期予報 ・エルニーニョ予報 |
| 予報領域 | 地球全体 | 日本とその周辺 | 地球全体 |
| 水平格子間隔 | 約 27km (※目的により異なる) | 5km | 約 55km |
| 予報期間 | ・台風・週間用：18日 | 39時間 | 最大 7か月 |
| 実行回数 | 1日 2回 または 4回 (※目的により異なる) | 1日 4回 (00, 06, 12, 18 UTC) | 1日 1回 |
| メンバー数 | 51メンバー | 21メンバー | 5メンバーなど |
試験のポイント:
- GEPS: GSMのアンサンブル版。「台風が予報円のどこを通るか」「週間予報がAとBどちらのシナリオになりそうか」を判断します。
- MEPS: MSMのアンサンブル版。「5kmメッシュ」という高解像度で確率予測を行うのが特徴。「大雨の発生ポテンシャル」の把握に使われます。
- 季節予報: 半年以上先まで計算するため、海面水温の変化なども組み込んだ「大気海洋結合モデル」が使われます。
まとめのヒント
試験では、「週間天気予報に使われるモデルはMSMである（正解はGSM）」や、「LFMは全球を対象としている（正解は日本域）」といった入れ替え問題がよく出ます。
- 期間: 短い $\leftarrow$ LFM(10h-18h) < MEPS/MSM(39-78h) < GSM(5.5日-11日) < 季節(7ヶ月) $\rightarrow$ 長い
- 細かさ: 粗い $\leftarrow$ 季節 < GSM < MSM/MEPS < LFM$\rightarrow$ 細かい
この「解像度」と「予報期間」の反比例関係をイメージしておきましょう。
