いいえ。そもそもなぜこれが疑問なのでしょうか？予想と違う結果を予想したからといって、モデルの予測を勝手に変更することはできないのです。もちろん、私が言っているのは、あの有名なハリケーン・ドリアンの予想進路図のことです。8月29日付のこの図には、ハリケーンの予想進路の周りに白い「不確実性コーン」が描かれていましたが、後に誰かがシャーピーでアラバマ州まで不器用に拡張してしまいました。これは気象庁の実際の予報とは全く矛盾しています。
でも、 「不確実性の円錐だから、どうなるかなんて誰にも分からない。誰かの推測は、他の人の推測と同じだ」と言う人もいるかもしれません。私は気象学者ではありませんが、科学全般についてはかなり理解しているつもりです。ですから、モデル予測における不確実性の意味を説明できるかもしれません。
写真：チップ・ソモデヴィラ/ゲッティイメージズ
そのために、もっと単純な問題、つまり空中に投げられたテニスボールの軌道を予測する問題を取り上げます。この場合、ボールが私の手から離れると、ボールには主に2つの力、つまり下向きの重力と、ボールの前進を妨げる空気抵抗の力しか働きません。
実は、詳しく調べてみると、空気抵抗自体がかなり複雑であることがわかります。空気の密度、ボールの大きさ、形状、表面の質感によって決まります。また、ボールの速度にも依存するため、ボールが動くにつれて空気抵抗は常に変化します。これは難しい問題ですが、細かく分けて考えればそれほど難しくはありません。これを数値計算といいます。
では、ボールがどこに落ちるかを予測したいとしましょう。数理モデルを構築し、初期値と数値計算の結果を入力するだけで、答えを得ることができます。では、それは完全に正確な答えになるでしょうか？いいえ。なぜなら、状況のすべてを把握しているわけではないからです。打ち出し速度と打ち出し角度の推定値には誤差が生じますし、実際には空気抵抗に影響を与える要因はもっとたくさんあります。（これは重要です。この夏、野球界でホームランの急増をめぐる激しい議論を見れば一目瞭然です。）
3つのテニスボールの軌道を計算して、このことを実証してみましょう。これらのボールはほぼ同じですが、それぞれ少しずつ異なります。初期条件が異なり、抗力も異なります。すると、次のような結果になります。（これは実際のコードです。鉛筆アイコンをクリックすると、コードを表示・編集できます。ぜひ試してみてください！楽しいですよ！）
では、もっとたくさんのパラメータがあると想像してみてください。もしかしたら、横に風が吹いているかもしれません。もしかしたら、ボールがどこから始まるのかさえ、私にはよくわからないかもしれません。このモデルを何度も実行すると、奇妙な結果になる可能性もあるでしょう。まさにハリケーンの予測で起こることです。だから、スパゲッティのような線がいくつも並んだ予測結果になるのです。
上のモデルでは、ボールは7.93メートルから8.06メートルの間に着地します。8.7メートルで着地することは可能でしょうか？もちろん、初期条件を少し変えれば可能です。11メートルはどうでしょうか？うーん…ちょっと遠いですね。20メートル？ええ、技術的には可能ですが、非常に可能性が低いですね。
不確実性について重要なのは、何が起こるかは正確には分からないが、モデルが優れているなら、何が起こらないかはほぼ確実に分かるということです。そして、まさにそれがハリケーンチャート上の「円錐」の意味です。嵐は円錐のどこかに留まる可能性が最も高いのです。
もちろん、時間の経過とともにモデルが特定の点で誤りを犯す傾向があることに気づいたら、方程式を見直して修正する必要があります。実際、これらのモデルは気象システムへの理解が深まるにつれて、頻繁に微調整や更新が行われています。しかし、私たち自身の先入観以外の正当な理由もなく、出力結果を変更してしまっても問題ないのでしょうか？いいえ。科学的なモデルはそうやって機能するものではありません。
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