気象庁のスーパーコンピュータ

こんばんは。

先日、気象庁のスーパーコンピュータが更新された、という記事を目にしました。
何年か毎に見る記事ですが、最近は特にその性能向上が著しいと感じています。

少し気になったので、公表されている情報から、過去の気象庁のコンピュータの性能向上の歴史を調べました。

先に結果を貼ります。

参考に、スーパーコンピュータ「京」と「富岳」も載せました。

縦軸は対数でとっており、１マス上に行くと性能が 10 倍になります。
ですので、概ね 5 年毎に性能 10 倍のコンピュータに入れ替えている、という形ですね。
最近の 2 機種に関しては、それぞれ、京と富岳の民生用バージョンを導入しているようです。


コンピュータの計算能力ですが、 FLOPS （フロップス）という単位で表します。
ざっくり言えば、１秒間に何回計算できますか？という単位です。
先ほどのグラフの縦軸は MFLOPS （メガフロップス）なので、 100 万回毎秒が単位ということになりますね。

まあ、コンピュータなんだから計算早くて当たり前という気もしますけれど、それにしても物凄く速い。
「京」は、１秒間に１京回の計算ができる、というところから名付けられたわけですが、これを数字で書くと、 10000000000000000 回毎秒ということになります。
最新の気象庁のスーパーコンピュータは、更にその 3 倍計算できますし、日本最速の富岳に至っては、その 44 倍の計算ができます。

ちなみに、皆さんが使っているパソコンの計算速度はどのくらいなのか？と気になると思います。
最新で高価なゲーミングパソコンに入っている GeForce RTX4090 の理論上の最高速度が 1.29TFLOPS (by Wikipedia) らしいです。
数字で書くと、 1290000000000 回毎秒です。結構速いですが、富岳とは 5 桁も違いますね。


気象庁がどうして、このように超高速のコンピュータを必要としているのでしょうか？
それは、もちろん天気予報の為です。

つい昔まで、天気予報と言ったら、せいぜい朝昼晩で、地域も主要都市の真ん中ぐらいしかサポートされていませんでしたね。
でも、今は、数時間毎の天気の移り変わり、気温、降水確率が出ていますし、自分の住んでいる細かい地域によって、天気予報が出ています。

例えば、世界を一辺 100km の四角形（大凡、県の単位）で区切っていって、そのそれぞれについて、朝昼晩の天気を予報していたとしましょう。
これを、一辺 10km （大凡、市の単位）に、天気を 4 時間毎にするとしたら、計算能力は何倍になるでしょう？
単純計算ですが、 200 倍です。
こういうことを、実際に気象庁は行っていて、現在の予報精度は一辺 5km だそうです。今回の更新でこれが 2km 毎になると言いますから、ほぼ町内会レベルの予報が見えてきていると言っても過言ではないでしょう。

更に、予報の間隔が狭くなるということは、突発的な事象への対処能力が向上するということです。
最近、線状降水帯による大雨被害がたびたび報じられているのはご存じかと思います。
こういった事態に対処する為には、数十分単位での、そして非常に狭い範囲での未来予測が必要になってくるわけです。


今でも Yahoo! とかのアプリから、そろそろ今居る地域で雨が降りますよ～とか連絡が来るので、ますます便利になっていきますね。


以上。