令和元年12月11日（水）第3回気象ビジネス推進コンソーシアム（WXBC）セミナー

解析積雪深・解析降雪量について
気象庁予報部予報課1はじめに平成30年1月の首都圏での大雪や2月の北陸地方での大雪など、近年、集中的・記録的な降雪が発生し、大規模な車両渋滞・滞留を引き起こすなど、社会活動への影響が問題になっています。
気象庁では、積雪の深さや降雪量の状況をお知らせするためにアメダスの積雪計による観測値を提供していますが、道路管理者の通行規制の適時的確な判断などを支援するために、令和元年11月から新たに積雪の深さと降雪量の面的な分布情報である「解析積雪深・解析降雪量」の提供を開始しました。
今回は、解析積雪深・解析降雪量の概要、作成方法、検証結果等について説明します。

アメダス積雪計の配置図

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解析積雪深・解析降雪量の概要• 解析積雪深は、積雪の深さの実況を1時間ごとに約5km格子単位で面的に推定したものです。
• 解析降雪量は、解析積雪深が1時間ごとに増加した量を算出し、積算したものです。なお、減少した場合は0となります。
解析積雪深

解析降雪量

（積雪の深さ）（12時間降雪量）

解析積雪深と解析降雪量の描画例（平成30年2月6日12時。日本時間）
数字はアメダスの積雪深計の観測値。単位はセンチメートル。
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解析積雪深の作成方法
1. 積雪変質モデルで降水量や気温などから面的な積雪の深さを推定。
2. モデルで推定した積雪の深さ（以後、モデル推定値）をアメダス観測値の積雪の深さで補正。
3. 1km格子を5km格子に平均化。
解析雨量/
降水短時間予報

LFM（気温など）

衛星画像

アメダス（積雪の深さ）

解析積雪深積雪変質モデル（1km格子）モデルで推定した
積雪の深さの分布

観測値
補正（1km格子）補正結果に応じてモデルの積雪層を修正

5km平均化4積雪変質モデルの概要
短波放射 長波放射
顕熱 潜熱

積雪層

短波放射の透過

熱伝導

熱伝導

雨

雪圧密
液水の移動
相変化
変質（粒径の成長）

積雪の深さ

底面流出

土壌層
【積雪層の物理量】 密度、温度、粒径、含水量、重量5観測値補正の概要• アメダス観測値とモデル推定値の積雪の深さを距離と標高差で重み付け平均する（最適内挿法）。
1.
2.
3.

アメダス観測値とモデル推定値の積雪の深さの差（D値）を求める。
補正対象格子と周囲のアメダスとの類似度を距離と標高差から求める。
１と２から補正量を求め、補正対象格子の積雪の深さに加える。

補正量 D値[cm] [cm]

標高[cm]［左］補正量と［右］標高分布 （平成30年2月7日14時。日本時間）
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数字はアメダス観測値とモデル推定値の積雪の深さの差（D値）。単位はセンチメートル。

解析降雪量の作成方法（1時間降雪量） （積雪の深さ）（12時間降雪量）

解析降雪量

解析積雪深～8日9時の1時間降雪量と12時間降雪量の例～
8日8時
8日9時
7日22時
7日21時

・・・

増分

増分

増分・・・

気象庁ホームページ

1時間降雪量12個合計※気象庁ホームページでは、3/6/12/24/48/72時間降雪量を掲載。

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検証に用いたデータ• 気象庁以外の機関の積雪計の観測値。
• 気象庁が収集と品質管理を実施。
• 毎時データのある地点を抽出。

• 期間は、2015/16、2016/17、2017/18年の10月～5月。
• 要素は、12時間降雪量と積雪の深さ。
• 積雪の深さは毎時、12時間降雪量は0時と１2時を利用。
• 観測値との比較する値は、観測点が含まれる格子の値。
• 観測値と解析積雪深・解析降雪量がともに0cmの場合は除外。

補正に利用したアメダスと検証に利用した観測点

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検証に用いた指標: 観測値: 解析積雪深・解析降雪量• 回帰係数(a)• 値の量的な一致度を評価。
• y=axの式のaで、相関回帰Ⅱ型により以下の式で算出。
∑∑=• 相関係数(R)• 値の類似度（相関）を評価。
=∑

∑

−−

• 二乗平均平方根誤差（RMSE）∑− ̅− ̅• 誤差の大きさ（絶対値）を評価。
=

1−9検証結果（頻度分布図）

回帰係数：0.7485
相関係数：0.7466
RMSE：3.5176
標本数 ：70143

12時間降雪量
解析積雪深 [cm]

解析降雪量 [cm]

• 12時間降雪量は、全体の6～7割で観測値との差が±3.5ｃｍの間に収まり、観測値と比較して全体的に少なめの傾向が見られます。
• 積雪の深さは、積もり始めからの誤差が積み重なり、観測値と比較して全体的にやや少なめの傾向が見られます。

観測値[cm]回帰係数：0.8679
相関係数：0.8548
RMSE：42.7241
標本数 ：1305878

積雪の深さ

観測値[cm]

解析積雪深・解析降雪量と観測値の頻度分布図
赤線は原点を通る回帰直線。

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検証結果（階級別のRMSE）• 12時間降雪量が多くなると、誤差も大きくなります。誤差は値の50％程度になります。

12時間降雪量の階級分けしたRMSEと標本数11【参考】アメダスと比較（頻度分布図）

回帰係数：0.8161
相関係数：0.9328
RMSE：1.7974
標本数 ：142442

12時間降雪量
解析積雪深 [cm]

解析降雪量 [cm]

• 解析積雪深・解析降雪量は5km格子の平均値のため、補正に用いたアメダスの値と一致しないことがあります。

観測値[cm]回帰係数：0.9688
相関係数：0.9536
RMSE：14.1339
標本数 ：2139582

積雪の深さ

観測値[cm]

解析積雪深・解析降雪量と観測値の頻度分布図
赤線は原点を通る回帰直線。

12利用例• 積雪・降雪が多くなっている地域を把握し、交通情報や観光地の情報と合わせることで、目的地までの経路の変更や除雪などの交通障害への備え、観光の計画変更などができます。
提供開始前

提供開始後（解析降雪量の利用例）

アメダス

解析降雪量

（12時間降雪量）（12時間降雪量）
道路

提供開始？
※図はイメージです※図はイメージです

ニュースで大雪だと言っていたけど、出かけないといけ海寄りの地域で降雪量が多くなっているようだから、ない。どこの道路を通るのがいいんだろう？

内陸の道路を通ろう！

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解析積雪深・解析降雪量の留意点• 5km平均値のため、格子ひとつひとつの値を直接的に利用するのではなく、積雪の深さの分布と降雪量の分布を把握するための資料としてご利用ください。
• 格子内の観測値と必ずしも一致しません。
• 伝える時は、具体的な場所をピンポイントで指しながら「何センチ降っています」と数値を用いることは控え、「○○地方を中心に積雪が増えています」などの表現でお示しください。

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解析積雪深・解析降雪量の留意点• 以下のとき、精度が低下する可能性があります。
• 風が強い。
• 積雪変質モデルは雪が風に流される効果を考慮していない。

• 地上付近の気温が1～3度前後。
• わずかな気温の差で、降水が雪になるか雨になるかが変わる。

• 地上よりも少し高い位置（数百～千メートル程度）に暖かい空気が流入している場合。
• 上空の暖かい空気のわずかな違いで雪になるか雨になるかが変わる。
• 解析積雪深・解析降雪量で用いるのは、地上気温のみ。

• LFMや解析雨量などの入力値が実況とずれている。
• 雪はレーダーや雨量計で観測しづらいため、解析雨量が過少となりやすい。
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まとめ• 令和元年11月から新たに積雪の深さと降雪量の面的な分布情報である「解析積雪深・解析降雪量」の提供を開始しました。
• 解析積雪深は、解析雨量や局地数値予報モデルの気温、日射量などを積雪変質モデルに与えて、積雪層内の雪質や密度などを計算し、その結果得られた積雪の深さを積雪計の観測値で補正することで、積雪の深さの実況を1時間ごとに約5㎞格子単位で面的に推定したものです。
• 解析降雪量は、解析積雪深が1時間前から現在までに増加した量です（なお、減少した場合は0）。
• 格子ひとつひとつの値を直接的に利用するのではなく、積雪の深さの分布と降雪量の分布を把握するための資料としてご利用ください。
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気象庁HP「現在の雪」ページの紹介• 積雪の深さ、降雪量（3,6,12,24,48,72時間）を選べます。
• 道路・鉄道等の地図情報と重ね合わせて表示できます。

図を拡大

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参考情報
• 現在の雪（解析積雪深・解析降雪量）
https://www.data.jma.go.jp/fcd/yoho/snow/jp/• 配信資料に関する技術情報【513号/R1.5.20】
解析積雪深・解析降雪量の提供開始について
https://www.data.jma.go.jp/add/suishin/jyouhou/pdf/513.pdf

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