まえがき |
1.数値予報の概念 |
1.1 数値予報とは 3 |
1.2 数値予報に用いられる基礎方程式 3 |
1.3 大気のモデル化 8 |
1.4 数値予報モデルの種類 8 |
1.5 数値予報のための予報方程式の変形 12 |
1.6 数値予報の手順 12 |
2.数値予報にいたる気象学の進歩 |
2.1 前史(1)ニュートンからV.ビャークネスまで 19 |
2.2 前史(2)リチャードソンからロスビー,チャーニー,キーベル,オブコフ等まで、そしてフォン・ノイマン 21 |
3.数値予報の実現と業務化 |
3.1 語り部と記念事業 33 |
3.2 本章の構成 35 |
3.3 全体の流れ 36 |
3.4 個別の展開 41 |
3.4.1 1950年代業務開始のグループ 41 |
3.4.2 1960年代業務開始のグループ 59 |
3.4.3 1970年代業務開始のグループ 67 |
3.5 天気予報業務における数値予報ルーチン 69 |
4.数値予報の発展を追って |
4.1 フィルタリングの概念 74 |
4.2 最初に取り上げるモデル―バロトロピック・モデルか、バロクリニツク・モデルか 76 |
4.3 計算領域の広さとシグナルの伝播速度 77 |
4.4 超長波の西進―思いがけない落し穴 78 |
4.5 データ処理と客観解析 79 |
4.6 立ちはだかった大物の影を越えて 81 |
4.7 二人の巨人の歴史的交信 83 |
5.数値解析導入の初期段階における、数値流体力学・数値流体工学と天気の数値予報・気象の数値シミュレーションの「接点」について |
5.1 方法論の特徴の違いについて 85 |
5.2 「領域1」と「領域2」の「接点」 86 |
5.2.1「人」の「接点」 86 |
5.2.2「偏微分方程式の差分解法」における「接点」 87 |
5.2.3 コンピュータの発展段階における「接点」 87 |
5.2.4 初期数値解析結果の提示にみる「接点」 88 |
5.2.5 カオスと乱流 91 |
5.3 まとめ 97 |
6.日本の数値予報の発展と展望 |
6.1 第1~第2世代の数値予報モデル : 地衡風モデルからバランス・モデルヘ 99 |
6.2 プリミティブ・モデルの業務化開始と進展―第3~第4世代の数値予報モデル 100 |
6.2.1 プリミティブ・モデルの業務化開始と飛躍への準備 100 |
6.2.2 最初の領域プリミティブ・モデル 102 |
6.2.3 最初の北半球プリミティブ・モデル 105 |
6.2.4 数値計算技術の開発・改良とモデルの発展 108 |
6.2.5 客観解析と初期値化の改良 110 |
6.2.6 サブグリッドスケール現象のパラメタリゼーション 112 |
6.2.7 数値予報と予報作業―MOSと確率予報 113 |
6.2.8 数値シミュレーション 114 |
6.3 第5~第6世代の数値予報モデルの発展 116 |
6.3.1 第5~第6世代数値予報モデルの発展の概要 116 |
6.3.2 全球スペクトル・モデル 117 |
6.3.3 領域スペクトル・モデル 118 |
6.3.4 台風スペクトル・モデル 119 |
6.3.5 メソスケール数値予報モデル 119 |
6.4 第7~第8世代の数値予報の進歩 120 |
6.4.1 第7~第8世代計算機の数値予報の発展の概要 120 |
6.4.2 4次元変分法解析 144 |
6.4.3 全球モデルにおける“セミラグランジュ法”の導入 121 |
6.4.4 非静力学モデルの運用開始 123 |
6.4.5 アンサンブル予報 125 |
6.4.6 航空気象に関する数値予報の利用 126 |
6.4.7 海洋および海上気象の数値モデル 127 |
コラム6.1 側面境界と山岳の扱い 129 |
コラム6.2 数値的時間積分法と計算時間短縮 130 |
コラム6.3 パラメタリゼーション 135 |
コラム6.4 ノーマルモード・イニシャリゼーション 141 |
コラム6.5 領域スペクトル・モデルの境界条件 142 |
コラム6.6 4次元変分法 143 |
コラム6.7 気象庁におけるNWPの結果の出力形式と伝送手段の変遷 146 |
コラム6.8 予報現業における数値予法の定着の過程 148 |
コラム6.9 気象観測データの品質管理 149 |
7.数値予報のもたらした天気予報の革新 |
7.1 数値予報の発展と気象予報および予報作業の変化 150 |
7.1.1 総観的手法の時代 150 |
7.1.2 数値予報の開始と天気予報作業の変化 151 |
7.1.3 MOSの導入と確率予報の開始 151 |
7.1.4 アンサンブル予報の導入 152 |
7.1.5 気象予報の多様化 153 |
7.1.6 気象予測作業のシステ化 154 |
7.2 数値予報モデルと気象予報の現状 154 |
7.2.1 数値予報モデルの現状 154 |
7.2.2 気象予報の種類 155 |
7.2.3 ガイダンスと確率予報 156 |
7.3 気象予報の精度 158 |
7.3.1 予報精度の経年変化 158 |
7.3.2 降水量予報の精度 161 |
7.3.3 予報精度と気象予報の利用 163 |
7.4 気象予報の作業形態 165 |
7.5 数値予報モデルの国際比較 168 |
コラム7.1 降水予報の精度評価指数 170 |
コラム7.2 数値予報と予報作業 172 |
8.気象学と数値予報 |
8.1 気象学と数値予報の関係 174 |
8.2 気象観測と数値予報 174 |
8.3 理論的研究と数値予報 175 |
8.4 客観解析と再解析データのもたらした気象学への影響 176 |
8.5 数値モデル実験と気象学 178 |
8.6 大気大循環モデルと気候モデル 179 |
8.7 台風と積雲対流 184 |
8.8 総観および中小規模現象の数値実験 184 |
8.9 数値予報モデルの公開 186 |
8.10 数値予報と国際協同研究 186 |
コラム8.1 大気のカオス的性質と秩序的性格 190 |
9.まとめ 191 |
あとがき 199 |
参考文献 201 |
索引 219 |