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全球モデルでは地球全体が予報範囲ですが、地球全体を日本で独自に計算・予報するのはなぜでしょうか。
世界各国の観測データは標準化されて各国に共有されていると思いますが、各国の観測データをもらうときに数値予報のデータも貰えばわざわざ日本で全世界の予報を計算しなくてもいいような気がしました。日本で全世界の予報を計算しなければいけない理由があるのでしょうか。よろしくお願いいたします。
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お互いに情報を交換し、切磋琢磨することは重要と思います。情報をもらうだけで何の見返りがなければ有益な情報は得られなくなるかもしれませんし、情報の真偽も評価できなくなるでしょう。有るものはお願いしてもらえばよいというだけでは、科学技術は発展しないでしょう。
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お返事ありがとうございます。
たしかに切磋琢磨は必要ですよね。
共有するのではなく日本で計算を行うことでなにか定量的な(精度や予報時間、計算時間など)メリットがあるのかなと疑問に思いました。 -
いずみんさん、質問の趣旨について確認です。
例えば、日本は東経60度～東経180度、米国は西経60度～西経180度、欧州は東経60度～西経60度のように切り分けたモデルを分担して作成し、結果をシェアして地球全体のモデルとすれば良いのではないか？
といったような意味でしょうか？
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Prometheusさんお返事ありがとうございます。
仰る通りです！
各国が自国周辺のモデルを作成し、共有して組み合わせれば効率いいのではないかなと思いました。
一つの国で全球モデルを計算するのはスーパーコンピュータの労力やコスト、時間もかなりかかると思うので、それを敢えてする理由(メリット)があるのかなあと疑問でした。 -
すっかり遅くなってしまいましたが、正直に言うと理由は分からなったというのが結論です。いろいろと調べてみたのですが決定的な情報はありませんでした。ただ、分からないで終わらせるのもシャクなので、もっともらしい理屈を考えてみました。
ここから下はPrometheus独自の考察（憶測？）です。間違っているかもしれませんので言わば雑談として読んでください。
まず、日本の気象庁が数値予報を開始したのは1959年です（アメリカは1955年）。当時は計算機の能力（速度と容量）が地球全体をカバーするモデルを作るには足りなかったので、初期のモデルは北半球だけを対象としていました（これは事実）。
この時点で、例えば豪州の気象官署が南半球のモデルを作り日本やアメリカの北半球モデルと統合した全球モデルを作る発想はあったかもしれません。しかし、その場合モデル全体に整合性を持たせるには（例えば）赤道面で計算結果をつなぎ合わせるためのデータのやり取りやすり合わせが必要になります。
そうなると、数値予報の繰返し計算（数値積分）の途中でデータのすり合わせをする必要がある訳ですが、当時はインターネットはおろか衛星通信や海底光ケーブルも無く、国際通信はもっぱらアナログ回線によるテレックスかせいぜい低速のモデム経由だった筈です。そういう状況ではデータのやり取りに時間を喰われてしまい分担によるメリットは無かったのではないでしょうか。
その後、国際通信が発達しインターネットで高速なデータのやり取りは可能になりましたが、数値予報用計算機の性能も飛躍的に向上しています。そういう状況ではやり取りするデータも大量のものとなり、やはり分担に時間が食われてスパコンの性能を活かせないのではないでしょうか。それ以前に、計算機の能力向上により地球全体をカバーする数値予報モデルの作成が可能になっており、分担してモデルを作る必要性は無さそうに思います。
このようなことから、数値予報のモデルを分担して作成・計算することは過去も現在も行われておらず、各国がそれぞれ全球モデルを作成しているものと思います。
補足ですが、各国が別個にモデルを開発することは必ずしも冗長ではなくメリットもあります。それはアンサンブル予報による予報精度の向上です。アンサンブル予報には、同じモデルを使い初期値を微妙に変えることで結果がどう変わってくるかを調べる方法と、異なるモデルを複数組合せるマルチモデルアンサンブルというものがあります。何れの場合もアンサンブル予報を行えば予報精度が向上するほか、各初期値や各モデルによる結果のバラつき方から予報の信頼度も推定できます。
ちなみに機械学習の分野でも単体では複数の精度が低いモデル（弱学習器）が出す結果を組合せるアンサンブル学習により、一般に精度が改善されることが知られています。
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Prometheusさんお返事ありがとうございます。
勉強中の些細な疑問をここまで丁寧に考察して頂いて、専門家の意見を伺えて嬉しい限りです！たしかに各地でそれぞれ計算して境界面で計算結果共有し合ってというのかなり手間になりますよね…
数値予報を始めた当時からの経緯やアンサンブル予報のデータを増やして精度を上げるというのも納得です。
お力を貸していただいてありがとうございます😊
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