近年、局地的な大雨により、大規模なダメージを受ける地域が増加している。急速に発生した積乱雲が引き起こすゲリラ豪雨は予測することが難しいといわれており、対策を立てることもまた困難である。

このように予測困難なゲリラ豪雨への対策として、理化学研究所(以下理研)の三好建正氏、NICT電磁波研究所の佐藤晋介氏、首都東京大学院システムデザイン研究科の牛尾和雄氏たちによって構成される国際共同研究グループが、最新鋭の気象レーダを利用した「3D降水ナウキャスト手法」を開発し、実証を開始した。

3D降水ナウキャスト手法とは


3D降水ナウキャスト手法では、「フェーズトアレイ気象データ※1」のビッグデータを降水予報に使用している。これは、30秒ごとという高頻度で60km先までの雨粒を隙間なくスキャンする最新鋭の気象データである。それによって、観測された雨粒の動きを立体的に捉え、将来も雨雲がそのまま動き続けるという仮定の下でゲリラ豪雨の発生を予測するのである。

従来の降水分布の観測は、気象庁の観測データを利用して250m解像度で短時間の降水を予測する「降水ナウキャスト手法」が主流であった。しかし、この手法では予測精度があまり高くなく、平面上の降水パターンを追跡し予測するため、雨粒の下向きの動きを考慮していなかった。

今回開発された3D降水ナウキャスト手法は、従来のように雨粒の平面的な動きだけを観測するのではなく、3次元的な動きも隙間なくスキャンすることで雨雲の急激な変動をも予測することができるのである。

※1 フェーズトアレイ気象データ:ゲリラ豪雨や竜巻などを観測するため、東芝、大阪大学、情報通信研究機構が開発した最短10秒間隔で隙間のない三次元降水分布を100mの分解能で観測することが可能な最新鋭の気象レーダ。将来的には突発的気象災害の監視や短時間予測に役立つことが期待されている。(理化学研究所HPより引用)

システムの高速化によりリアルタイム実証が可能に

出典:国立研究開発法人 情報通信研究機構


国際共同研究グループは、3D降水ナウキャスト手法のリアルタイム実証を可能とするために、システムの高速化を進めている。

これまでに、3D降水ナウキャスト手法の計算速度を向上させたことにより、10秒程度で10分後までの雨雲の動きを予測計算することが可能となった。また、フェーズドアレイ気象レーダの観測データを数秒以内に転送するシステムを開発したことで、30秒ごとに更新される観測データをリアルタイムで処理し、10分後までの予測データの算出も可能となった。

つまり、このようなシステムの高速化に成功したことで、ゲリラ豪雨などの急激な天気の変化にもリアルタイムで対応することができるようになったのである。

ゲリラ豪雨の被害減少へ向けて


ゲリラ豪雨は、わずか数分間であっても急激な川の水位の上昇や民家への浸水などを引き起こすため、少しの対応の遅れが致命的な被害へとつながりかねない。

この3D降水ナウキャスト手法の導入により可能となった「30秒ごとに更新される天気予報」によって、そのような災害リスクを軽減し、多くの人の命を救うことができるはずだ。

理研では、予報の配信方法や情報の受け取り方、対応方法など、現在残っている課題の解決に向けて引き続き実証実験を行っていく方針である。

このような新たな技術を用いることによって、ゲリラ豪雨によって引き起こされる災害が減少することに期待したい。

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