【第64回】2025年８月試験（学科専門試験）問４（パラメタリゼーション）

本問は、気象庁の数値予報モデルにおけるパラメタリゼーションに関する問題です。

「全球モデル」「メソモデル」「局地モデル」という気象庁の３つの数値予報モデルについて、それぞれが扱える現象のスケールと、パラメタリゼーションの使われ方が問われています。

モデルの解像度（格子間隔）と現象のスケールの関係を正しく理解できているかが試されています。

それでは、選択肢を１つずつ見ていきましょう。

パラメタリゼーションとは（予備知識）

数値予報モデルは、大気を３次元の格子に区切って、それぞれの格子点で気温・風向・風速などの物理量を計算しています。

このとき、格子間隔より小さなスケールの現象（サブグリッドスケールの現象）は、格子点の物理量として直接表現することができません。

簡単にいうと、格子間隔が５kmの場合、それより小さい数kmの積雲などは「格子の網目をすり抜けてしまう」ということです。

しかし、こうした小さな現象も、大気の状態に重要な影響を与えています。

例えば、積乱雲の中では水蒸気が凝結して大量の潜熱が放出され、大気を加熱します。

また、地表面付近の乱流は熱や水蒸気を上空へ輸送する役割を担っています。

これらの効果を無視してしまうと、数値予報の精度は大きく低下してしまいます。

そこで、サブグリッドスケールの現象が格子点の物理量にもたらす効果を、格子点の値を用いて近似的に評価する手法が用いられています。

これを パラメタリゼーション といいます。

パラメタリゼーションでは、以下のような物理過程が扱われています。

下表は、上図に示されているパラメタリゼーションの物理過程を整理したものです。

物理過程	内容
短波放射	太陽放射の反射・吸収、エーロゾルによる散乱・吸収
長波放射	地球放射の放出・吸収
積雲	水の相変化（凝結・蒸発）に伴う潜熱の放出や、上昇流による熱・水蒸気・運動量の鉛直輸送
雲物理	雲粒や雨粒、氷晶などの生成・成長・落下に関する過程
降水	雨や雪などが地表面まで落下する過程
大気境界層	乱流による熱・水蒸気・運動量の鉛直輸送
地表面	地表面での放射収支、地表面と大気の間の顕熱・潜熱の交換
重力波抵抗	山岳にぶつかった風が発生させる山岳波が上空の大気に与える影響

また、本問で問われている気象庁の数値予報モデルは以下の３つです。

モデル名	水平格子間隔	主な役割
全球モデル（GSM）	約13km	全世界の気象予測（１日４回実行）
メソモデル（MSM）	5km	日本及びその近海の詳細予測（１日８回実行）
局地モデル（LFM）	2km	日本周辺のさらに詳細な予測（１日24回実行）

それでは、これらの予備知識をもとに各選択肢を見ていきましょう。

本問の解説：(a) について

（問題）全球モデルでは、積雲の効果をパラメタリゼーションにより取り込むことで、個々の積雲の発達、衰弱を予測している。

→ 答えは 誤 です。

全球モデルの水平格子間隔は 約13km ですが、積雲の水平スケールは 数km〜10km程度 です。