ビッグデータの解析、人工知能(AI)の活用で異彩を放っているのが気象予報会社、ウェザーニューズだ。日本は気象、自然の影響が大きく、天気を早く、正確に知るかが死命を制する面が多い。独自の観測インフラを構築するウェザーニューズは気象ビッグデータをどのように構築し、活かしているのか。

独自の気象観測ツールで
74億人の情報交信台へ

 気温、湿度、気圧、気流など、気象データの情報量は膨大である。「気象は国境を知らない」「地球の大気はつながっている」という言葉があるように、天気を予報するには世界中の気象情報、しかも時系列のデータが重要だ。気象情報はビッグデータの最たるものといっていい。

 日本の官公庁で最初に大型コンピュータを導入したのは気象庁で、1959年のこと。これ以降も、常に世界最高レベルのスーパーコンピュータに更新して、気象データの蓄積と解析精度を上げてきた。

 気温や気流など、気象の時間的変化を物理学の方程式(アルゴリズム)で計算し、将来の大気の状態を予測する方法を「数値予報」と呼ぶ。天気を予想する数式を導き出したのはイギリスの気象学者、ルイス・フライ・リチャードソンだ。1922年に数値予報の原理を発表するが、コンピュータがなく、数値処理にミスもあり、予報は失敗に終わった。

 長らく「リチャードソンの夢」と語り継がれてきたが、数値予報を実用化したのは米国気象局で、1955年にIBMの計算機によって解析に成功する。

 

 膨大な気象データは気象庁や各国の気象機関が観測・収集し、民間の気象情報サービス会社に提供されている。日本には気象予報業務の許可事業者が65あるが、民間最大手がウェザーニューズである。航海気象情報を提供する会社としてスタートし、弁当事業や小売業などの企業をはじめ、個人に対しても多様な気象サービスを発信している。

 同社の強みは公的機関から入手する気象データのほかに、気象観測用のレーダーやセンサー、気象観測衛星、個人からの情報提供など、独自の観測インフラを持っていることだ。

 海外戦略や個人向け気象事業を担当する石橋知博執行役員は「ウェザーニューズは74億人の情報交信台となることを目指し、双方向の気象コンテンツサービスを創造してきました。典型的な事例がゲリラ雷雨を予測する取り組みです」と話す。

 地球温暖化、都心のヒートアイランド現象などが原因で、2016年の夏は全国で約7500回のゲリラ雷雨が発生している。石橋氏は「ゲリラ雷雨の捕捉率は開始当初の2008年は68・7%でしたが、2015年は90%に高まり、予報するタイミングも発生の21分前から50分前へと、早期に警報を出せるようになりました」と胸を張る。

「ゲリラ雷雨防衛隊」はスマートフォンのアプリ「ウェザーニュースタッチ」の専用コミュニティとしてスタートした。ウェザーリポーターから送られてくる雲の写真や雲の発達具合、進路などの報告をもとに、人工知能(AI)を応用した画像解析技術で、ゲリラ雷雨の予報精度と解析スピードを向上させてきた。

天気予報に参加する
応援団は950万人に

 気象庁の気象データに加え、ウェザーニューズは独自の観測インフラを築き、自前のデータベースをつくり上げている。気象庁が設置する無人気象観測機器、アメダスの設置箇所は1300だが、ウェザーニューズでは、高頻度気象レーダーの「WITHレーダー」を80基、気温、湿度、日照、紫外線などを観測する「WITHセンサー」が3000カ所にある。その他独自の観測網9000カ所など、他社にない観測体制を整備。1日当たりの気象データ取得数は、2008年の約350万件が、2015年には約3000万件と、8・6倍に増えている。

 ゲリラ雷雨の場合、雲の発達レベルを1から100まで自動判定し、「モクモク雲 発達レベル67。周辺でゲリラ雷雨が発生してもおかしくない状況」といった解析結果をフィードバックする。

 ウェザーリポーターに気象観測器の支給などの特典を与え、参加意識と関心を高める工夫も欠かさない。心理学の知見の応用もあって、ゲリラ雷雨のリポーターは当初の1万人から12万人に拡大している。

 ゲリラ雷雨だけでなく、台風の進路や大雪の予測、花粉の飛散状況、桜の開花、紅葉の時期などの予報もウェザーリポーターとの共同作業で行われる。現在、1日平均13万人からウェザーリポートが届けられ、台風接近時など関心が高い時は25万人が参加している。

ゲリラ雷雨防衛隊からの雲の写真や報告で豪雨を予想
ゲリラ雷雨の予報の際は12万人のゲリラ雷雨防衛隊を組織して、雲の写真や気象データをスマホで収集する。雲の状況を地図上に落とし込み、危険度を色分けしている。雷のほかにも、台風、花粉などさまざまな気象情報を集めている。

 ウェザーニューズではリポーターから送られてくる情報を「感測」データと呼び、肌で感じた生の声や画像を、気象衛星やレーダーなど計器による「観測」データとともに重視している。雨であれば「ポツポツ」とか「ザーザー」といった音で報告できるようにし、言葉による情報を雨量に変換する方程式も編み出した。誰もが参加でき、データ数の増加とともに精度を上げてきた。

 スマホアプリ「ウェザーニュースタッチ」のダウンロード数は1400万件で、天気予報に参加するウェザーリポーターは950万人に達する。無料で受けられる情報の他に有料会員向けサービスがあり、有料会員数は258万人に上る。

 サービスの提供は日本だけに留まらず、アメリカ、ヨーロッパ、中国などで利用者、情報提供者が拡大している。2015年5月にアメリカの気象情報会社、ウェザーモブのアプリ事業を買収。世界140カ国の会員から気象データを収集する天気アプリ大手だ。同年7月には中国最大のソーシャル天気会社で、月間利用者約8000万人のアプリを運営する墨迹風雲(モジフェンユン)とも提携した。

航海気象分野の強み活かし
海上の詳細な気象も把握

 ウェザーニューズは1日に約3テラバイト(1テラバイトは1兆バイト)のデータを収集しており、ビッグデータを有効活用するため、高度な処理技術への投資も続けてきた。

 画像データ、計測値、文字情報など、多種多様で膨大なデータを高速かつ自在に整理・解析するのに適しているのが「NoSQLデータベース」だ。ウェザーニューズは2015年末からNoSQLを新たに採用し、増え続けるデータの分散処理を進めている。モバイル端末や個人向け気象観測器などをインターネットでつなぎ、データの収集・解析・発信をスムーズに行うなど、IoT時代への布石も打っている。

AIを活用したバーチャルお天気キャスター、Airi(アイリ)が対話形式で天気情報を発信するなど、気象サービスに関する技術革新にも注力する。

 究極の気象予報は、ある地点の、知りたい時間(明後日の午後6時とか)の天気をより正確に、より早く知らせてくれることだ。エリアを細かいメッシュ(格子)状に区切り、観測の頻度と精度を上げ、「はずれない天気予報」を目指している。

 ウェザーニューズの優位性は航海、航空気象に強いという点で、世界の外航商船約2万隻のうち、約6000隻の運航をサポートしている。

 海事気象事業本部の福井達博運営統括部長は「安全で燃料節約や定時運航が実現できる航海ルートや、適正なスピードの情報を一隻一隻の船に提供しています。近年では船舶から自動的に海水温や気圧、風の向きや強さなどの観測データが1時間に1回届けられ、海上気象データが飛躍的に増加しました。今後はAIなどを活用して、使える情報に変えていくつもりです」と強調する。

北極海航路の海氷などを観測する2基目の気象観測衛星を2017年1月頃に打ち上げる予定だ。

 海上に気象観測基地を6000カ所抱えているようなもので、しかも移動しているので、観測スポットが多くなる。人海戦術、観測機器、船舶や航空機などからの気象ビッグデータを武器に、ウェザーニューズは精度をさらに高める「予報革命」を起こそうとしている。

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◎Special Interview
気象業務支援センター 理事長(元 気象庁 長官)
羽鳥光彦

MITSUHIKO HATORI
東北大学大学院理学研究科を修了し、気象庁に入庁。2011年1月、気象庁長官。退官後、気象業務支援センター代表理事 理事長に就任。

気象観測の技術・精度は高まり
AIによるデータ解析も加速

 気象情報データは、なくてはならない社会インフラになっています。自然災害を防ぐためにも、船舶や航空機の安全な運航にも、太陽光発電などエネルギー事業でも気象情報は重要です。

 気象庁は静止気象衛星のひまわり、国内1300カ所の地域気象観測システムのアメダス、20基の気象レーダーなどで観測し気象データを収集していますが、こうした情報を民間事業者に提供するのが我々、気象業務支援センターの役割です。

 各国の気象機関では、国連の専門機関である世界気象機関の下、観測の仕方やフォーマットを決めてデータを収集、それらの情報も提供しています。

 2015年7月、世界最先端の観測機能を持つ「ひまわり8号」の運用が始まりました。全球の観測が7号では1時間ごとでしたが、8号は10分ごとになり、さらに日本周辺は2・5分ごとにデータを送ってきます。

 台風や低気圧の雲の動きを500メートルのメッシュ間隔でとらえられるなど、観測機能が大幅にアップしました。全球のカラー画像の合成も可能で、火山灰、黄砂、海氷などの判別もできます。これらは、アジア太平洋の国々にも同時に提供され、我が国の大きな国際貢献の一つになっています。

 予報業務許可事業者は65あり、有力な事業者は日本気象協会、ウェザーニューズ、いであ、テレビ局などです。気象情報はオープンにされ、すべてのデータを公平に受けられ、予報会社の中には独自の観測システムを構築したり、情報の見せ方を工夫するところもあります。

 総務省が国内企業へのアンケート調査から情報の種類ごとに情報量の推測を行っており、気象データの流通量は8789テラバイト。2005年に比べ10倍に増加しています。21種の情報種類別の伸びでも防犯・遠隔監視カメラデータ、センサーデータなどとともに、大きく伸びています。

 今後、気象データの重要性は高まり、解析・予測技術も格段に向上します。がんの判定にAIが使われ始めたように、気象データの解析にもAIが大きく関わってくるでしょう。


●取材・文|前原利行(ダイヤモンドクォータリー編集部)


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