理化学研究所(理研)、千葉大学、東京大学、宇宙航空研究開発機構(JAXA)らの国際共同研究グループは8月20日、人工衛星がとらえた世界の降水観測データを活用した5日後までのリアルタイム降水予報を理研の天気予報研究WebサイトならびにJAXAの降水情報Webサイト「GSMaPxNEXRA 全球降水予報」にて公開したと発表した。

この取り組みは、理研 計算科学研究センターデータ同化研究チームの三好建正チームリーダー、同 寺崎康児 研究員、同 大塚成徳 研究員、同 雨宮新 特別研究員、同 グオ-ユエン・リエン 特別研究員(研究当時、2020年8月時点で台湾中央気象局)、理研 複合系気候科学研究チームの富田浩文 チームリーダー、千葉大 環境リモートセンシング研究センターの小槻峻司 准教授、東大 大気海洋研究所の佐藤正樹 教授、JAXA第一宇宙技術部門地球観測研究センターの久保田拓志 主任研究開発員、同 沖理子 研究領域上席、メリーランド大学 大気海洋科学部のエウゲニア・カルネイ特別栄誉教授らによるもの。研究成果の詳細は学術誌「Weather and Forecasting」など計12本の論文として掲載された。

地球規模の気候変動により、世界の降水が大きく変化し、近年は日本を含め、これまでに経験したことがない規模の大雨や渇水などの災害が世界各地で頻発するようになっている。

一方で、世界の降水の関連性などは、雨量計で測定することが難しいため、よく分かっていないのが現状であり、人工衛星による観測で地球規模での降水の観測に向けた計画が米国航空宇宙局(NASA)や宇宙航空研究開発機構(JAXA)を中心に進められ、1997年には熱帯降雨観測衛星「TRMM(トリム)」が、2014年には全球降水観測計画主衛星(GPM主衛星)が打ち上げられ、これらの衛星などから取得した観測データを活用した「衛星全球降水マップ(GSMaP)」もJAXAが開発し、リアルタイムで運用されてきた。

降水予測には、観測データによる直近の降水分布の動きから予測する「降水ナウキャスト」と、気象学的なメカニズムを考慮したシミュレーションを元に予測する「数値天気予報」があり、研究グループでは、こうした予測技術の高度化研究を長年にわたって継続して実施。これまでに、場所ごとの統計的特徴を考慮した局所最適化という独自の工夫を行うことで、12時間後までの高精度降水予測ならびに5日後までの数値天気予報による予測を可能とし、その予報データを公開することにしたという。

  • 高精度降水予測の全球分布図

    降水ナウキャストと数値天気予報を統合した高精度降水予測の全球分布図 (C)理研/JAXA/千葉大/東大

なお研究グループでは、増大する大雨などの降水リスクに、直前の予測による対応は重要だとしており、今回の取り組みを広い範囲を一様に観測する衛星データを活用したリアルタイム予測情報として、世界の国々で活用していってもらうことで、直前対策による災害からの被害の防止や軽減につなげていければとしている。

  • GSMaPxNEXRA 全球降水予報

    JAXAの「GSMaPxNEXRA 全球降水予報」のイメージ (C)理研/JAXA/千葉大/東大