ウェザーニュース 天気予報精度評価 2021年2月 - ウェザーニュース

2021/04/01 15:05 ウェザーニュース

今年の2月は全国的に気温が高く、雪から雨への変化も平年より早く訪れました。

ウェザーニュースでは、アプリやサイトなどを通じて精度の高い天気予報を提供することを使命と考えて、日々予報精度の改善に取り組んでいます。

2021年2月の精度実績を、ウェザーニュース予報精度改善チームの気象予報士 宇野沢が解説します。

実際に雨が降っていたところに対して、雨の予報を出せていたかどうかを示す「降水捕捉率」を用いて精度を検証した結果、2021年2月のウェザーニュースの予報精度は91%となりました。(※1)

(※1)気象庁の評価方法に準拠し、朝5時に発表された当日の天気マークを対象としています。
対象地点は発表官署の所在している一次細分区域内のアメダスで、1日の積算降水量が1.0mm以上となった場合を「降水あり(雨雪)」としています。

気象庁も同様に、発表した予報に対して評価を行っており、毎月の降水捕捉率をホームページ上で一般に公開しており、2021年2月においては84％としています。

予報精度を評価するには様々な指標がありますが、ウェザーニュースでは主に「降水捕捉率」と「適中率(※2)」を重点的な向上目標に定めています。その中でも、市民生活において最も影響の大きい"降水"を見逃さないこと（降水捕捉率）を最も重視しています。

一方で、降水捕捉率のみを追求すると、雨予報が過多となり適中率は大幅に下がります。ウェザーニュースでは、高い適中率を維持したまま降水捕捉率の向上に努めていて、2021年2月の適中率実績は88％と高い水準を維持しています。(※3)

(※2)全予報数に対する「雨予報をして実際に雨が降った場合と、雨が降らない予報で実際に雨が降らなかった場合」合計の割合
(※3)降水捕捉率での評価と同じく気象庁の評価方法に準拠し、朝5時に発表された当日の天気マークを対象としています。対象地点は発表官署の所在している一次細分区域内のアメダスで、1日の積算降水量が1.0mm以上となった場合を「降水あり(雨雪)」としています。

ただ、この降水捕捉率はあらかじめ雨の予報を多く出しておけば、当たる確率が高くなります。極端なことを言うと、毎日全国に雨予報を出すと捕捉率は100％になるのです。

そこで、予報に偏りがないかを検証するために、雨が降る予報の時・雨が降らない予報の時の予報に対する評価である「適中率」も算出して監視しています。その結果、2021年2月のウェザーニュースの適中率は88％となり、大きく雨予報に偏った予報ではないと考えられます。

※降水捕捉率での評価と同じく気象庁の評価方法に準拠し、朝5時に発表された当日の天気マークを対象としています。対象地点は発表官署の所在している一次細分区域内のアメダスで、1日の積算降水量が1.0mm以上となった場合を「降水あり」としています。

そこで、降水捕捉率(1.0mm以上の雨で算出)ではなく、雨が降る予報の時・雨が降らない予報の時、それぞれの予報に対する精度評価として【適中率】と呼ばれるもので評価を行いました。

この【適中率】とは、
　・雨が降る予報のところは、雨が降ったら正解
　・雨が降らない予報では、雨が降らなかったら正解
という、雨が降る・雨が降らない、それぞれの予報に対して評価をする指標です。

その結果、2021年2月のウェザーニュースの適中率は88％となりました。

※降水捕捉率での評価と同じく気象庁の評価方法に準拠し、朝5時に発表された当日の天気マークを対象としています。対象地点は発表官署の所在している一次細分区域内のアメダスで、1日の積算降水量が1.0mm以上となった場合を「降水あり」としています。

この冬は、雪の降り方や雨と雪の境目について過去の天気をしっかりと分析し、独自の気象予測モデルへの機械学習を追加しました。

また、昨シーズンまではやや精度が劣っていた雪雲の流れ込みによる降水(降雪)の有無についても、現地にいる方から届くウェザーリポートや天気報告などによる実態の把握と、予報との差異分析を日々積み重ねることによって、その地域特有の変化や気圧配置ごとの特徴などがわかってきました。

ウェザーニュースでは、これらの情報や予報技術者の経験をコンピュータの計算過程に投入して合成することにより、従来よりも精度の高い天気予報を提供することが可能となっています。

このように、ウェザーニュースが精度の高い天気予報をお伝えできる裏側には、以下の3つの独自のシステムがあります。

＜日本中を網羅する独自観測ネットワーク＞
ウェザーニュースでは、全国に数多くいる会員の方（ウェザーリポーター）に、今いる場所の天気や現地の空の写真をリアルタイムに共有して頂いています。それに加え、独自観測機やライブカメラなど、合わせて1万3000地点の独自観測網もあるため、詳細に天気を把握することができています。

＜複数の予測モデルに加え、日々の評価で予測アルゴリズムを最適化＞
ウェザーニュースでは世界各国にある気象機関の気象予測モデルの計算に加え、独自の気象予測モデルによる計算結果も取り入れて、日々の天気予報を作っています。これを、上記の独自観測ネットワークで把握した各地の現在の天気情報などを用いて日々評価し、最も精度が高くなるようにチューニングを行っています。

2020年は日々評価したこのチューニングによって、天気のパターンごとに独自の天気予報を出すアルゴリズムがより確立されて、昨年よりも精度の高い予報をお伝えできるようになっています。

＜1km四方ごとの超高密度な天気予報＞
また、この独自のアルゴリズムで発表される天気予報は、1km四方ごとと非常に高解像度な予報として発表されます。さらに、地域ごとの天気の特徴(地域特性)をアルゴリズムに取り入れることで、通常は予測するのが難しい局地的な現象についても、より正確に予報に反映することができています。

2月は降水強度が弱く、件数も少ないことから、狭い範囲での降水を確実に予測することがポイントとなりました。
降水範囲を広めに予測すれば雨や雪を捉えやすくなりますが、空振りが多くなってしまいます。
このため、今シーズンの降水(降雪)傾向を分析してシステムに学習させることによって、降水範囲を確実に予測。それによって空振りも減らすことで高い精度の予報を提供することができました。

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【宇野沢 達也】
ウェザーニュース予報センター 気象予報士。千葉県旭市出身 自治体防災担当職員から転職し入社28年目。予報精度改善チームで予報業務および精度検証・改善を行っている。

降水捕捉率 検証方法説明(気象庁ホームページ) https://ift.tt/2YdwYUE
気象庁 天気予報検証結果 https://ift.tt/2Oo5bw8

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