気象

私たちの生活の上で気象は密接に関係しています。そのため、救助、労働、レジャーなど気象情報を元に行われることも多く、気象予測の精度は昔に比べ高くなりましたが、満足できるレベルの水準にはまだ達していないと思います。気象観測や気象予測などの気象情報は気象庁が担当しています。気象という自然そのものを相手にしているため気象衛星を代表としたさまざまなハイテク機材が揃っています。ここでは気象において大変重要な気象観測と気象予測を中心に紹介しましょう。

気象観測

気象の観測には、気象に関する様々な要素について観測を行いその統計データを得ることで気象の状態を知ることが出来ます。観測する要素とは大きく分けて「気温」「湿度」「風力」「気圧」「降水量」「天気記号」の6種類になります。気象観測のうち気温と湿度については夏休みの自由研究テーマとして扱うことも出来ます。気象庁で得られるような正確な気象データは無理ですが、ある程度の気象観測でしたら行うことが出来ます。

■気象観測 ―― 気温

大気の温度を気温といいます。正確な気温を計測する方法として一般的に「百葉箱」に気温計を設置します。百葉箱とは気温計測専門の屋外設置ボックスのことで、大気の温度以外の影響を気温計に与えないよう様々な工夫が施されています。実際人が中に入ることが出来るほど大きなものはありませんが、入ることができたら真夏でも涼しいかもしれません。百葉箱は購入するとなるとかなり高価ですので、小学校に設置されている（設置されていなかったら近所にないか問い合わせる）ものを使用します。気温計は縦に置かず横に置くようにします。普段の生活で感じていることだと思いますが、1日の内にもっとも気温が高くなるのは14時くらいです。実は太陽がもっとも強く輝くのは正午12時なのですが、空気が暖められるのに2時間かかっているのです。

■気象観測 ―― 湿度

空気に含まれている水分の割合を湿度といいます。湿度が高いと蒸しており低いと乾燥していると言うことになります。湿度を測定するためには乾球と湿球の両方を使用し出てきた値から計算により湿度を求めます。乾球はそのまま気温を計測した時の値ですが、湿球は温度計の先の丸い玉に濡らした布をつけておきます。しばらく時間が経過すると水分の蒸発から熱を奪うという反応がありますので、湿球の温度は乾球より低下します。この差から表を参考にして湿度を求めます。

■気象観測 ―― 風力

風は風の強さと向きの2つで表されます。風向きは東西南北を基準とした16方向で示します。北北西や東南東などです。風の強さは一般的に風速で表されることが多いです。風速が10m/sを超えると体感的に強い風になります。15m/s以上で台風のときに見られるような強い風となり、30m/s近くになると建築物に被害が及びます。

■気象観測 ―― 気圧

気圧とは空気の圧力のことをいいます。天気予報で高気圧や低気圧という言葉を聞いたことがありますよね。気圧にはミリバールとヘクトパスカルの2種類の単位で呼ばれることがありますが、最近は一般的にヘクトパスカル（hpa）を使用しています。ちなみに1mbと1hpaは同じ値です。気圧が低いと湿度が高くなり雨になりやすくなります。逆に高気圧では空気が乾燥し晴れることが多いです。

■気象観測 ―― 降水量

雨または雪がどの程度降ったかを示すのが降水量です。任意の時間の間で降った雨または雪の地面に残っている水の量（深さ）のことをいいます。降水量の観測には受水器と呼ばれる専門の筒を利用します。

■気象観測 ―― 天気記号

天気の状態を簡略して表すのが天気記号です。快晴、曇、雨、みぞれなどから嵐、地吹雪などさまざまな天気記号があります。

気象予測

気象現象をあらゆる要素から分析し予測するという手段は自然と科学の戦いのような印象を感じます。現在における気象観測の精度は満足できるレベルとはまだ言えないと思います。たしかに昔に比べると飛躍的に的中率が上がっているでしょう。しかし、気象現象と明らかにかけはなれた予測が行われると、「気象予測の研究に限界が出ているのでは？」と感じてしまうことがあります。そこで気象予測とはどのように行われているのかについて紹介しましょう。

■気象予測の変遷

気象予測は最初、空の状態を肉眼で確認し雲の状況や空気の状態を肌で感じることで気象予測が行われていました。それが、天気図の登場と共に現在の気象予測の基礎が確立しました。そして、今まで人の手によって計算を行い気象予測は行われていたのですが、技術の発展によりコンピューターが登場したところから、本格的な気象予測が始まりました。気象現象を計算で予測するということは一筋縄ではいきません。その計算をコンピューターにまかせることでより正確な予測が行われます。気象予測に用いる代表的なコンピューターの一つに地球シミュレータがあります。このように気象予測はコンピューターの発展と共に発達していったといっても過言ではありません。