この記事は クリエイティブ・コモンズ・ライセンスに基づきThe Conversation から転載されました。
ハリケーンや竜巻が発生し始めると、地元の気象予報士はすぐにその動きを追跡し、どこへ向かうのかを示す地図を表示できます。しかし、彼らがそれらの情報をどこから得ているのか、疑問に思ったことはありませんか？
天気予報は一見簡単そうに見えますが、その裏では、衛星、航空機、レーダー、コンピュータモデル、そして気象アナリストからなる広大なネットワークが最新のデータへのアクセスを提供し、必要に応じて警報を発しています。これらのデータは、アメリカ海洋大気庁（NOAA）とその傘下の国立気象局のアナリストから提供されています。
大気科学者のクリスティン・ウィーディンマイヤー氏と元国立気象局予報官のカリ・ボーエン氏が、米国のほとんどの天気予報における NOAA の中心的な役割について説明します。
人々がテレビで天気予報を見るとき、その予報を可能にするために NOAA では何が行われたのでしょうか?
アメリカ人が頼りにしている気象情報の多くは、NOAA の衛星、飛行機、気象観測気球、レーダー、海洋ブイ、そして世界中の気象観測所によって収集されたリアルタイム データから始まります。
これらすべての情報は気象庁のコンピューターに送られ、そこでデータが処理されて、大気圏のさまざまな部分で何が起こっているかが明らかにされ始める。
NOAAの予報官は、物理法則と大気の挙動をシミュレートするコンピュータモデルと、自身の経験や地域に関する知識を用いて、数分後、数時間後、あるいは数日後の天候を予測します。また、そのデータを用いて、数週間後、あるいは数ヶ月後の季節の天候を予測します。
NOAAのデータは、様々な情報源から収集されており、気候や気象の推移をより包括的に把握するのに役立ちます。地域社会や経済は、常に更新されるこの情報に依存しています。NOAA
悪天候が近づいている場合、気象庁はニュースや携帯電話で確認できる公式警報を発令します。
この分析はすべて、情報が民間の天気予報アプリやテレビ局に届く前に行われます。
誰でも、そのデータと分析に自由にアクセスできます。実際、多くの民間企業がNOAAのデータを利用して、洗練された地図やその他の気象関連製品を作成し、販売しています。
NOAAなしでは、これらすべてを実行することは極めて困難でしょう。
NASAは、地表温度から大気中の水分量まで、天気予報に不可欠な気象現象の観測に特化した機器を搭載した18機の衛星群を運用しています。中には、米国各地の上空を24時間365日観測する静止衛星や、地球を周回する衛星もあります。これらの多くは、NASAまたは空軍との提携により運用されています。
一部の民間企業は衛星への投資を開始していますが、NOAAが保有する機器や観測範囲を再現するには莫大な資金が必要になります。衛星の寿命には限りがあり、建造にも時間がかかるため、NOAAは常に将来を見据えた計画を立て、専門知識を活かして新たな機器やデータを解釈するためのコンピューターアルゴリズムを開発しています。
NOAAの低軌道衛星は、地球を極から極まで、そして赤道を越えて1日に14周回し、1日に2回、年間の全体像を提供しています。NOAAはまた、米国上空を常時カバーする静止衛星も保有しています。提供：David Ducross/NOAA
海上ブイもまた、再現が難しい計測システムの一つです。世界中の海域に1,300基以上のブイが設置され、水温、風速、波高を測定しています。これらはすべて、沿岸警報や長期予報に不可欠です。
気象観測は長い歴史を持っています。ユリシーズ・S・グラント大統領は1870年、陸軍省内に初の国立気象局を設立しました。1880年には農務省傘下の民間機関となり、現在は商務省傘下にあります。科学者や技術者が生み出す情報は、安全確保に不可欠であるだけでなく、人々や産業に様々な形で恩恵をもたらしています。
民間企業は NOAA データがなくても独自に予測を作成できるでしょうか?
1 つの企業が、一般の人々にもアクセス可能な信頼性の高い方法で包括的な気象データを提供するのは難しいでしょう。
一部の企業は独自の衛星を打ち上げることができるかもしれませんが、1つの衛星で得られる情報は全体像の一部に過ぎません。NOAAの気象観測ネットワークは長年にわたり運用されており、全米各地および海域からデータを収集しています。こうした堅牢なデータ、コンピュータモデル、そして予報官や開発者の広範なネットワークがなければ、予報の信頼性も低下します。
そのデータの分析も複雑です。衛星データを取得し、一般的なノートパソコンでモデルを実行してすぐに予測を立てることはできません。
また、民間企業が国の天気予報や悪天候警報の責任を負うという法的リスクを負いたいと思うかどうかという疑問もある。
NOAAの監督官に指名されたニール・ジェイコブズ氏は、同機関が正確な国内天気予報に不可欠である理由と、民間企業が単独で法的リスクを負うことを望まない理由を説明する。
NOAA は納税者から資金提供を受けているため、公共財です。NOAA のサービスは、料金を支払うことができる人だけでなく、すべての人に安全とセキュリティを提供します。
もし気象データが有料でしか入手できなかったら、ある町は住民を守るために必要な気象情報を入手できてしまうかもしれないが、州内の小さな町や田舎では入手できないかもしれない。竜巻が発生しやすい地域や沿岸部に住んでいる場合、その情報は生死を分ける可能性がある。
気候データと気候の変化に関する研究は予測にとって重要ですか?
地球のシステム、つまり陸地、水、大気は変化しており、私たちはそれらの変化が明日、2週間後、そしてはるか先の未来の天候にどのような影響を与えるかを評価できなければなりません。
地球温暖化は気象パターンに影響を与えます。乾燥は山火事の原因となる可能性があります。誰が予報を作成するかに関わらず、正確な予報を行うには、変化する気候を考慮に入れる必要があります。
干ばつはその一例です。地球の乾燥度は、大気と水が交換されて雲や雨を形成する量を左右します。正確な天気予報を行うには、地表の乾燥度とそれが時間とともにどのように変化してきたかを知る必要があります。そのためには、長期的な気候情報が必要です。
NOAA がこれらすべてを単独で行っているわけではないのですが、他に誰が関与しているのでしょうか?
NOAAは、民間企業、学術機関、非営利団体など、世界中の多くの組織と連携し、誰もが最良の情報を入手して、最も信頼性の高い気象予報を作成できるよう努めています。民間の気象予報会社やメディアも、これらの予報や警報をより広く一般に発信する上で重要な役割を果たしています。
多くの企業がNOAAの気象データと予報の精度に依存しています。航空業界、エネルギー会社、保険会社、さらには現代のトラクターの精密農業機器までもがこれにあたります。NOAAの長期予報は、州の貯水池を管理し、十分な水を貯め、洪水を回避するために不可欠です。
政府機関は議会に報告しているため、民間企業とは異なり、説明責任を負います。そのため、データは信頼性が高く、アクセスしやすく、すべての人の公共の安全と財産を守るという目標に基づいて開発されています。もし、営利企業だけがデータを作成していたとしても、同じことが言えるでしょうか？
