気象予報士 ⑦ 予報精度の評価・台風・さまざまな気象現象

予報の当たり外れを数量的に評価する検証手法と、台風などの現象を学ぶ分野です。2×2分割表による適中率・空振り率・見逃し率、まれな現象に有効なスレットスコア、バイアススコア、平均誤差(ME)・二乗平均平方根誤差(RMSE)、確率予報のブライアスコア、スキルスコアが頻出します。計算問題として出されることが多いため、各指標の定義式を暗記するだけでなく、実際に数値を当てはめて計算できるように練習しておくことが得点に直結します。

この分野の問題38問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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225カテゴリー予報の2×2分割表(A:予報あり実況あり、B:予報あり実況なし、C:予報なし実況あり、D:予報なし実況なし)で、適中率を表す式はどれか。

  1. AA/(A+C)
  2. BA/(A+B)
  3. C(A+D)/(A+B+C+D)
  4. D(B+C)/(A+B+C+D)
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正解:C(A+D)/(A+B+C+D)

適中率は予報が適中した回数(A+D)を全事象数(A+B+C+D)で割った値である。bは信頼度、cは捕捉率、dは不適中率にあたる。

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2262×2分割表で、予報「現象あり」・実況「現象あり」が24回、予報「現象あり」・実況「現象なし」が12回、予報「現象なし」・実況「現象あり」が16回、予報「現象なし」・実況「現象なし」が48回であった。空振り率(予報したうち外れた割合)はおよそ何%か。

  1. A33%
  2. B12%
  3. C16%
  4. D25%
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正解:A33%

空振り率は予報「現象あり」のうち実況「現象なし」だった割合で、12/(24+12)=0.33で約33%となる。

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227砂漠地帯での雨の予報など、まれにしか起きない現象の適中率を評価するのに適した指標はどれか。

  1. Aスレットスコア
  2. B空振り率
  3. C見逃し率
  4. D適中率
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正解:Aスレットスコア

まれにしか起きない現象は「現象なし」の適中を除外して評価するスレットスコアが適しています。

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228バイアススコアについて正しい記述はどれか。

  1. A値が0に近いほど予報の偏りが少ない
  2. B値が負になることもある
  3. C値が大きいほど予報の精度が高い
  4. D値が1に近いほど予報の偏りが少ない
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正解:D値が1に近いほど予報の偏りが少ない

バイアススコアは、有無予報精度が完全に均等であれば値が1となり、1に近いほど偏りが少なくなります。

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229ある4日間の予想気温と実況気温がそれぞれ(24℃、26℃)、(19℃、20℃)、(22℃、21℃)、(22℃、22℃)であった。このときの平均誤差(ME)はどれか。

  1. A0.5℃
  2. B0℃
  3. C-0.5℃
  4. D1.0℃
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正解:C-0.5℃

誤差(予想-実況)は-2、-1、1、0です。合計(-2)を4で割ると-0.5℃となります。

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230平均誤差(ME)と2乗平均平方根誤差(RMSE)に関する記述として適切なものはどれか。

  1. AMEが0であれば完全予報である。
  2. BRMSEはプラスとマイナスの誤差が相殺される。
  3. CMEが0でもRMSEは0にならないことがある。
  4. D完全予報の場合、RMSEは1になる。
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正解:CMEが0でもRMSEは0にならないことがある。

MEはプラスとマイナスの誤差が相殺されて0になることがありますが、RMSEは相殺されないため誤差があれば0にはなりません。

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231降水確率予報の評価に用いられるブライアスコアにおいて、完全予報の場合の値はいくつになるか。

  1. A-1
  2. B0
  3. C0.5
  4. D1
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正解:B0

ブライアスコアは、予報回数のすべてについて完全予報であれば差の2乗の合計が0となり、値は0となります。

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232ブライアスコアについて誤っている記述はどれか。

  1. A値が小さいほど予報精度が高い。
  2. B最悪予報の場合、値は1となる。
  3. C確率値と実況との差の2乗の平均を計算する。
  4. D値が負になることがある。
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正解:D値が負になることがある。

ブライアスコアは2乗の合計を平均するため、負の値になることはありません(0から1の値をとります)。

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233スキルスコアに関する記述として正しいものはどれか。

  1. A気候値予報など標準的な予報を基準として、それと比べた予報の技術的な改善度を表す評価法である。
  2. B完全予報のとき値は0になる。
  3. Cランダム予報や気候値予報と同等のとき値は1になる。
  4. D適中率が基準より悪い場合でも負の値をとることはない。
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正解:A気候値予報など標準的な予報を基準として、それと比べた予報の技術的な改善度を表す評価法である。

スキルスコアは気候値等の基準予報に対する改善度を表し、完全予報で1、基準と同等で0、基準より悪いと負の値をとる。

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234捕捉率の定義として正しいものはどれか。

  1. A現象ありと予報した回数に対して、実況で現象が起きた割合
  2. B実際に起きた現象の総数に対して、予報で現象ありとしていた回数の割合
  3. C現象なしと予報した回数に対して、実況で現象が起きなかった割合
  4. D全体の予報回数に対して、現象の有無の予報が適中した割合
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正解:B実際に起きた現象の総数に対して、予報で現象ありとしていた回数の割合

捕捉率は、実際に発生した現象の総数のうち、どれくらい予報されていたか(捕捉されていたか)の比を求めたものです。

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235竜巻等の激しい突風に対する竜巻注意情報の的中率・捕捉率に関する記述として適切なものはどれか。

  1. A発表数が実際の発生数より少ないため、捕捉率は10%未満である。
  2. B的中率・捕捉率ともに80%を超え、精度は非常に高い。
  3. C捕捉率を高めるため多めに発表されており、的中率は数%程度と低い。
  4. D的中率が高いため、発表は実際の発生に限って行われる。
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正解:C捕捉率を高めるため多めに発表されており、的中率は数%程度と低い。

竜巻注意情報は捕捉率を高くするため多めに発表され、その分的中率は数%程度と低くなっている。

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236台風の定義において、最大風速の平均時間の基準は日本とアメリカでどう異なるか。

  1. A日本は1分間平均、アメリカは10分間平均
  2. B日本は10分間平均、アメリカは1時間平均
  3. C日本は3秒間平均、アメリカは1分間平均
  4. D日本は10分間平均、アメリカは1分間平均
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正解:D日本は10分間平均、アメリカは1分間平均

日本では10分間平均風速の最大値ですが、アメリカでは1分間平均風速の最大値を用いています。

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237台風情報における「強風域」の定義はどれか。

  1. A平均風速15m/s以上の風が吹いている領域
  2. B平均風速10m/s以上の風が吹いている領域
  3. C平均風速20m/s以上の風が吹いている領域
  4. D平均風速25m/s以上の風が吹いている領域
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正解:A平均風速15m/s以上の風が吹いている領域

強風域は、平均風速15m/s以上の強い風が吹いているか、地形の影響がない場合に吹く可能性がある領域です。

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238台風の大きさを表す階級で「大型(大きい)」とされる強風域の半径はどれか。

  1. A500km以上800km未満
  2. B300km以上500km未満
  3. C800km以上1000km未満
  4. D1000km以上
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正解:A500km以上800km未満

平均風速15m/s以上の強風域の半径が500km以上800km未満の場合、「大型(大きい)」と表現されます。

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239台風の強さを表す階級で「非常に強い」とされる最大風速はどれか。

  1. A44m/s以上~54m/s未満
  2. B33m/s以上~44m/s未満
  3. C54m/s以上~64m/s未満
  4. D64m/s以上
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正解:A44m/s以上~54m/s未満

「非常に強い」台風は、中心付近の最大風速が44m/s(85kt)以上~54m/s(105kt)未満のものを指します。

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240天気図における台風表記で「STS(シビア・トロピカル・ストーム)」の最大風速の区分はどれか。

  1. A最大風速34kt未満
  2. B最大風速48kt以上64kt未満
  3. C最大風速34kt以上48kt未満
  4. D最大風速64kt以上
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正解:B最大風速48kt以上64kt未満

STSは、最大風速48kt以上64kt未満の台風を指します。

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241台風の進路予想図における「予報円」が意味するものはどれか。

  1. A予想時刻に台風の暴風域が入る範囲
  2. B予想時刻に台風の中心が100%入る範囲
  3. C予想時刻に台風の中心が70%の確率で入る範囲
  4. D予想時刻に台風の強風域が入る範囲
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正解:C予想時刻に台風の中心が70%の確率で入る範囲

予報円は、予想時刻に台風中心が円内に入る確率が70%であることを表しています。

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242「暴風警戒域」の適切な解釈はどれか。

  1. A台風の中心が通過することが確定している領域。
  2. B現在、既に暴風域に入っている領域。
  3. C台風が予報円内に進むときに、暴風域に入るおそれがある領域。
  4. D24時間後に必ず暴風域に入る領域。
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正解:C台風が予報円内に進むときに、暴風域に入るおそれがある領域。

暴風警戒域は、台風が予想進路内(予報円内)を進むときに、これから暴風域に入るおそれがある領域を示します。

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243現行の台風の5日先までの予報に関する記述として、誤っているものはどれか。

  1. A5日先の予報では台風の中心位置のみが示され、強度に関する情報は一切発表されない。
  2. B5日先までの予報には、進路(予報円)だけでなく中心気圧・最大風速・暴風警戒域も含まれる。
  3. C台風が予報期間内に温帯低気圧化すると予想される場合もある。
  4. D予報円は予想時刻に台風中心が入る確率が70%の範囲を示す。
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正解:A5日先の予報では台風の中心位置のみが示され、強度に関する情報は一切発表されない。

現行の5日先予報では中心位置に加え中心気圧・最大風速・最大瞬間風速・暴風警戒域も発表される。強度情報が一切ないとする記述が誤り。

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244台風が温帯低気圧に変わった場合の「暴風警戒域」の扱いとして正しいものはどれか。

  1. A温帯低気圧に変わった時点で暴風警戒域は表示されなくなる。
  2. B中心気圧に関わらず、全ての温帯低気圧に暴風警戒域が表示される。
  3. C温帯低気圧に変わった場合は強風注意域に名称が変更される。
  4. D温帯低気圧に変わっても暴風域を持つと予想される場合は暴風警戒域をつけて表示する。
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正解:D温帯低気圧に変わっても暴風域を持つと予想される場合は暴風警戒域をつけて表示する。

台風が温帯低気圧に変わっても、暴風域を持つと予想される場合には暴風警戒域をつけて警戒を呼び掛けます。

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245台風情報における暴風域に入る確率の解釈として正しいものはどれか。

  1. A確率が30%未満であれば、暴風域に入る可能性は全くない。
  2. B予報期間が延びるほど、進路に該当していても確率自体の値は低く計算される。
  3. C周辺地域と比較せず、単独の確率値のみで危険性を判断すべきである。
  4. D3時間毎の最大確率と24時間以内の確率は常に一致する。
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正解:B予報期間が延びるほど、進路に該当していても確率自体の値は低く計算される。

予報期間が延びるほど誤差が広がるため、進路に該当していても確率の値は低く計算される傾向があります。

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246台風の番号の付け方に関する記述で正しいものはどれか。

  1. A毎年1月に発生した最初の台風を1号とする。
  2. B一度台風から熱帯低気圧になり再び台風になった場合は、初めに決定された号数を再度使用する。
  3. C東経180度以東から進んできたハリケーンには番号は付けられない。
  4. D台風が熱帯低気圧に変わり、再び発達して台風になった場合は新しい番号を付ける。
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正解:B一度台風から熱帯低気圧になり再び台風になった場合は、初めに決定された号数を再度使用する。

一時的に熱帯低気圧に変わった後に再び台風になった場合は、初めに決定された号数を再度使用します。

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247台風が日本へ接近したとされる定義は、台風の中心が日本本土の海岸線からおおむね何km以内に近づいた場合か。

  1. A100km以内
  2. B300km以内
  3. C500km以内
  4. D1000km以内
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正解:B300km以内

台風の中心が日本本土の海岸線から約300km以内に近づいた場合を「接近した」と定義しています。

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248藤原の効果について正しい記述はどれか。

  1. A二つの台風が接近すると、互いに反発して遠ざかる。
  2. B二つの台風の中心が約800km以内に近づくと、互いに反時計回りの回転をするような進路を取りやすい。
  3. C偏西風が強い場合にのみ発生する現象である。
  4. D二つの台風が合体して必ず一つの超大型台風になる。
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正解:B二つの台風の中心が約800km以内に近づくと、互いに反時計回りの回転をするような進路を取りやすい。

一般に互いの中心が約800km以内に近づくと、互いの循環の影響を受けて反時計回りに回転するような複雑な進路を取りやすくなります。

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249気象衛星画像から台風の勢力を推定する手法の名前はどれか。

  1. Aスキルスコア法
  2. Bドボラック法
  3. Cバルジ法
  4. Dアンサンブル法
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正解:Bドボラック法

気象衛星画像で台風の眼の状態や雲パターンなどを総合的に評価して勢力を推定する手法をドボラック法といいます。

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250温帯低気圧の発生要因となるものはどれか。

  1. A大気の傾圧不安定性
  2. B海面水温の異常上昇
  3. C第2種条件付不安定(CISK)
  4. D熱帯収束帯の北上
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正解:A大気の傾圧不安定性

温帯低気圧の発生契機は、南北の水平温度傾度に起因する大気の傾圧不安定性です。

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251傾圧不安定波が最もよく発達する統計的な波長はどれか。

  1. A1000~2000km
  2. B10000km以上
  3. C7000~8000km
  4. D4000~5000km
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正解:D4000~5000km

傾圧不安定波の波長は統計的に4000~5000kmのときに低気圧が最もよく発達するといわれています。

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252発達中の温帯低気圧と上空のトラフ(気圧の谷)の位置関係として正しいものはどれか。

  1. A上空のトラフは地上低気圧の西側に位置する。
  2. B上空のトラフは地上低気圧の真上に直立して位置する。
  3. C上空のトラフは地上低気圧の東側に位置する。
  4. D上空のトラフと地上低気圧の位置関係は発達に無関係である。
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正解:A上空のトラフは地上低気圧の西側に位置する。

発達期には、地上低気圧と結ぶ気圧の谷の軸が上層ほど西に傾斜しており、トラフは西側に位置します。

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253気象衛星画像に見られるバルジの雲に関する記述で誤っているものはどれか。

  1. A南からの暖湿な空気が温暖前線面を滑昇して形成される。
  2. Bバルジの西側(低気圧の西側)に暗域が広がるほど低気圧の衰弱を示唆する。
  3. Cバルジの北縁付近は高気圧性曲率を持っている。
  4. Dバルジの雲の北縁付近の境界線が明瞭なほど、低気圧の発達傾向が顕著である。
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正解:Bバルジの西側(低気圧の西側)に暗域が広がるほど低気圧の衰弱を示唆する。

低気圧の西側に暗域が広く南まで広がっているほど、後面での寒気の南下・下降が強く、低気圧の発達を示唆します。

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254温帯低気圧のライフサイクルにおいて、閉塞前線ができ始める時期はどれに該当するか。

  1. A発生期
  2. B発達期
  3. C最盛期
  4. D衰弱期
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正解:C最盛期

温暖前線と寒冷前線が折れ曲がり発達した後、閉塞前線ができ始める頃が温帯低気圧の最盛期に該当します。

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255梅雨期の気圧配置の特徴として正しいものはどれか。

  1. A冷涼な太平洋高気圧と温暖なオホーツク海高気圧の間に前線が停滞する。
  2. B大陸の高気圧が張り出し、日本列島は常に北西の冷たい風に覆われる。
  3. C日本海に強い低気圧が停滞し、南西から乾燥した風が吹き込む。
  4. D寒冷で湿潤なオホーツク海高気圧と暖かく湿潤な太平洋高気圧の境界に梅雨前線が停滞する。
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正解:D寒冷で湿潤なオホーツク海高気圧と暖かく湿潤な太平洋高気圧の境界に梅雨前線が停滞する。

典型的な梅雨型の気圧配置は、オホーツク海高気圧と太平洋高気圧の境界に梅雨前線が東西に延びている状況です。

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256西日本以西の梅雨前線の特徴として正しいものはどれか。

  1. A南北の水平温度傾度が大きく、水平水蒸気密度傾度も大きい。
  2. B南北の水平温度傾度が小さく、水平水蒸気密度傾度が大きい。
  3. C南北の水平温度傾度が大きく、水平水蒸気密度傾度は小さい。
  4. D南北の水平温度傾度が小さく、水平水蒸気密度傾度も小さい。
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正解:B南北の水平温度傾度が小さく、水平水蒸気密度傾度が大きい。

西日本以西の梅雨前線は、一般的な前線とは異なり、南北の水平温度傾度は小さいが水平水蒸気密度傾度は大きいという特徴があります。

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257台風のエネルギー源に関する記述として正しいものはどれか。

  1. A水蒸気が凝結する際に放出される潜熱
  2. B南北の水平温度傾度による有効位置エネルギー
  3. C上空の偏西風から供給される運動エネルギー
  4. D地球の自転によるコリオリ力
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正解:A水蒸気が凝結する際に放出される潜熱

台風の維持に必要なエネルギー源は、多量の水蒸気が凝結する際に放出される潜熱(気化熱)です。

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258台風が温帯低気圧に変わる過程に関する記述で誤っているものはどれか。

  1. A南北の水平温度傾度がある傾圧帯に進むと寒気の影響を受けやすくなる。
  2. Bエネルギー源が潜熱から傾圧不安定性に変わる。
  3. C前線が台風の外側から中心に向かって延び、中心に達した時点で温帯低気圧化完了となる。
  4. D最大風速が17.2m/s未満になった時点で温帯低気圧に変わったと定義される。
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正解:D最大風速が17.2m/s未満になった時点で温帯低気圧に変わったと定義される。

最大風速が17.2m/s未満になった場合は「熱帯低気圧」になります。温帯低気圧化は前線の形成状態によって定義され、風速とは無関係です。

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259日本本土(本州・北海道・九州・四国)への台風の接近数・上陸数が平年値で最も多い月はいつか。

  1. A7月
  2. B10月
  3. C9月
  4. D8月
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正解:D8月

平年値(1991〜2020年)でも、台風の発生数・接近数・上陸数は8月が最も多く、9月がそれに次ぐ。

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260高潮の被害が顕著になりやすい条件の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

  1. A風下側に開いた湾、深海の海岸、小潮の干潮時
  2. B風上側に開いたV字型の湾、深海の海岸、小潮の満潮時
  3. C風上側に開いたV字型の湾、遠浅の海岸、大潮の満潮時
  4. D風下側に開いた湾、遠浅の海岸、大潮の干潮時
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正解:C風上側に開いたV字型の湾、遠浅の海岸、大潮の満潮時

高潮は、風上側に開いたV字型の湾や遠浅の海岸で、大潮の頃の満潮時に重なると潮位が著しく上昇し被害が顕著になります。

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261台風の眼の周辺にある、非常に発達した積乱雲で構成された雲の壁を何というか。

  1. Aアウターバンド
  2. Bスパイラルバンド
  3. Cアイウォール
  4. Dバルジ
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正解:Cアイウォール

台風中心のすぐ周辺を取り囲む、非常に発達した積乱雲の壁を眼の壁(アイウォール)といいます。

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262塩風害(塩害)が発生しやすい気象条件として正しいものはどれか。

  1. A風が弱く、降水量が多い場合
  2. B風が弱く、降水量が少ない場合
  3. C風が非常に強く、降水量が多い場合
  4. D風が非常に強く、降水量が少ない場合
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正解:D風が非常に強く、降水量が少ない場合

塩風害は海上からの強風で塩分が運ばれ、かつ降水がない(または少ない)場合に洗い流されずに付着することで発生しやすくなります。

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