ひまわり8号、これからの時期はゲリラ豪雨に注意、天気予報

6月~9月にかけてはゲリラ豪雨被害が懸念される時期でもあります。ゲリラ豪雨はかなり大きなダメージを地域社会に与える可能性が高いため、正確でタイムリーな早期予測が長い間待ち望まれ続けています。気象庁が叩かれる事が多々あることからも、正確でタイムリーな天気予報の重要性が分かるかと思います。うちは周辺が河川に囲まれているので、ゲリラ豪雨や台風の時は恐いぐらい川が増水して心臓に良くありません。カルガモも濁流に飲まれて大変なことになっている時があります。飛べばいいのにと思うのですが、雨が強すぎて飛べないのか、流れに巻き込まれて飛べないのかは分かりませんが、とにかくクルクル回転しながら川下へ流されて行っています。大雨の時は増水した川に近付くのは危険なので止めましょう。

突然のにわか雨も予測可能!?

2020年、「ゲリラ豪雨」がゲリラでなくなる?!

スマホからのアラーム音。「まもなく雨です。」街中を歩いていたあなたがおもむろに傘をさすと、ポツンと雨が傘をたたく音。近い将来、雨に髪をぬらしてから傘をさす人などいなくなるかもしれない。

いや~、こんな事が本当に可能になるんですかね。これだと雨に濡れないで済むので、かなり便利なスマホ機能というか、超正確なピンポイントの天気予報になるんでしょうけど、どうなんでしょうか。緊急地震速報みたいな感じになるんですかね。雨が降る直前に警告してくれるみたいな。

今、最新鋭の気象測器から送られる膨大な気象観測データとスーパーコンピュータ「京」を駆使して、ゲリラ豪雨などの短時間の気象現象の予測に挑んでいる。 「ゲリラ豪雨とは、突然やってくるからゲリラなんです。いつ、どこで起こるか分かったらゲリラじゃない」三好氏らの研究によって“ゲリラ豪雨”は死語となるだろう。

ゲリラ豪雨がゲリラでなくなり、ただの豪雨になる日がくるらしいです。そうなれば、事前に指定避難所へ避難して被害を最小限に抑えることが可能になるはずです。地震予知と違って、こちらは実現可能そうなので、かなり期待が持てますね。それと、スーパーコンピューターの「京」という名前は良く耳にします。「京」について少し調べてみました。

スーパーコンピューター「京」

高性能・高信頼と低消費電力を兼ね備えたCPU 「SPARC64™ VIIIfx」

「京」の心臓部は、88,128個のCPU「SPARC64™ VIIIfx」から構成されています。1つのCPUには、コアと呼ばれる「計算を受け持つ最小単位」が8個搭載され、1秒間に1,280億回(128ギガ フロップス)の計算をこなします。さらに88,128個のCPU(70万個以上のコア)が合わせて1秒間に1京回(10ペタフロップス)という凄まじい速度の計算を実現します。

いわゆるocta-core(オクタコア)と呼ばれているCPUが88,128個も使われているみたいです。FLOPS (Floating-point Operations Per Second)とは、1 秒間に何回の浮動小数点演算ができるかという性能値のことで、マイクロソフトの次世代ゲーム機である、コードネーム”Project Scorpio”という怪物ゲーム機が6テラフロップスなので、その怪物ゲーム機の約1667倍の処理性能があるみたいです。1秒間に1京回の計算がどれくらい凄いことなのかということも丁寧に説明されています。

スーパーコンピュータ「京」はとてつもなく速い

1京回の計算というと、地球上の全人口70億人が電卓を持って集まり、全員が24時間不眠不休で1秒間に1回のペースで計算を続け、約17日間かけてようやく終わる勘定です。「京」は、これをたった1秒でやってのけることになるのです。

とてつもなく速いです。70億人が1秒間に1回のペースで不眠不休で17日間計算し続けてやっと終わる計算を、たった1秒で終わらせてしまいます。人間の低スペックぶりを改めて認識させられてしまいます。そりゃー、最終的にはCPUを積んだロボットに仕事を奪われるの無理はありません。話は逸れましたが、京のような凄いスパコンを使って気象予報をしているのに、予報が外れまくるのはアプリに問題があるのかもしれません。

ひまわり8号

天気予報を支える2大要素は、「観測データ」と「数値モデル」だ。観測によって得られたある瞬間の気象状態をもとに、数値モデルを使って未来の状態を計算する、これが天気予報の基本的なアイデアである。ただ数値モデルは完璧ではなく、観測データも誤差を含んでいる。そのため、ある観測データから計算を始めても、長い時間予測計算をするうちに誤差が膨らみ、現実の大気とのずれは大きくなってしまう。

どうやら予報が全く当たらないのは、数値モデルに問題があるようですね。観測データも誤差を含んでいるらしいので、当たるわけがありません。

ひまわり8号は2015年7月7日から本格運用が始まった次世代型の気象観測衛星。3万6千キロメートル上空から日本を含む広範囲の雲の様子などを24時間観測している。“次世代型”と呼ばれる所以は、圧倒的なデータ量だ。より細かく、より短い時間間隔で雲の様子を撮影。地球がすっぽり入る広い領域の観測に加え、30秒毎に1000×500キロメートルの領域を観測し続けることもできるのだ。

ひまわり8号の凄いところは30秒毎に特定区域(1000×500Km)のデーターを送り続けられることにあるみたいです。ひまわり7号と8号の性能差を比較してみましょう。

従来機より性能が飛躍的に向上

データ量は50倍にもなります。7号との主な違いは3つあります。まずは、分解能が2倍になること。

データー量が50倍なので集計や計算も当然大変になります。分解能が2倍なので、より緻密な観測が可能になります。

さらに、日本付近については2分半ごとの観測が可能になります。衛星から見える範囲の観測を10分間隔で行いながら、特定の領域を2分半間隔で観測できるのです。その結果、豪雨や竜巻をもたらす積乱雲の急発達のようすを、いち早く捉えることができると期待されています。

こっちの説明だと30秒ではなく、150秒間隔になっていますが、どちらが正しいのでしょうか?日本付近という広範囲だから時間がかかるのかもしれません。1000×500Km程度の狭い範囲なら30秒毎のデーター転送も可能なのではないでしょうか。

3つ目は、観測種別が約3倍の16種類になること。観測センサの波長帯の数が、7号は可視光が1バンド、赤外線が4バンドの計5バンドでしたが、「ひまわり8号」は可視光が3バンド、近赤外が3バンド、赤外が10バンドの計16バンドになります。

今まで白黒画像だったのがカラー画像になるみたいです。

ゲリラ豪雨がゲリラでなくなる日

ただ、30秒毎に観測できるということは、30秒毎に膨大なデータが次々と送られてくることを意味する。また、30分で消えてしまう積乱雲を予測する計算 に10分、20分もかけていては予報の価値はない。三好氏らはスーパーコンピュータ「京」を駆使して、1分以内に30分後の予報をはじき出そうとしてい る。実現すれば予報の有効期間は29分。ゲリラ豪雨が予想されても、十分に対処できる時間だ。しかもその予報を30秒毎に更新するという驚きの構想だ。

この驚きの構想が実現されれば、ゲリラ豪雨がただの豪雨になり、豪雨20数分前には緊急災害予報で地域住民を安全な場所へ非難さえることが可能になります。何とか実現させてもらいたいものです。