広帯域ディジタル干渉計を用いた冬季雷放電現象の解明

利用宽带数字干涉仪阐明冬季闪电放电现象

基本信息

  • 批准号:
    10J00537
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

前年度の冬季雷観測において広帯域ディジタル干渉計で雲内雷放電進展路を可視化することにより、電荷構造の観点から冬季雷特有の放電現象発生要因は夏季にはあまり見られない高度数百メートル程度の低高度の電荷領域の存在であることが明らかとなった。このような雷放電進展様相を決定付ける電荷位置の測定はこれまでゾンデに搭載された電界測定装置によって行われてきたが、測定可能範囲は狭く、これに代わる電荷分布測定技術が求められている。米国ニューメキシコ鉱工科大学のグループが開発するLMA(Lightning Mapping Array)は到達時間差法を用いて雷放電路を可視化する装置である。同グループはこれまでにこれを用いて、リーダが負電荷領域と正電荷領域を通過する際の放射パルスの頻度の違いから、雲内の負電荷領域と正電荷領域の推定を行っている。筆者は米国ニューメキシコ州にて広帯域ディジタル干渉計とLMAを用いて雷放電観測を実施した。その結果、放電諸過程のうち、比較的進展速度の遅い過程(10^5m/sオーダ)は、ほぼ同じ放電進展様相を可視化でき、高速で進展する放電現象(10^6m/s-10^7m/sオーダ)については広帯域ディジタル干渉計でのみ可視化することができた。LMAを用いて求めたリーダ極性(電荷領域の極性)と広帯域ディジタル干渉計で受信した電磁波パルスの周波数スペクトルの平均値を比較すると、負リーダ(正電荷領域)からは高周波数、正リーダ(負電荷領域)からは低周波数成分を多く含む電磁波をそれぞれ受信しており、放電諸過程において放射される電磁波の周波数スペクトルに違いが見られた。この受信電磁波の違いを雷雲内電荷分布のリモートセンシングに応用し、ゾンデによって行われてきた電荷分布測定よりも広範かつリアルタイムで電荷分布の情報が得られることが期待され、将来の落雷対策における重要な知見となりうる。
Annual の before winter thunder 観 measuring に お い て hiroo 帯 domain デ ィ ジ タ ル dry involved meter で thunder discharge progress in a cloud road を visualization す る こ と に よ り, charge structure の 観 point か ら winter) Hamlet の discharge 発 born in summer は に は あ ま り see ら れ な い highly hundreds of メ ー ト の charge field の の ル degree low elevation で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の よ う な thunder discharge progress を decided to pay others in phase け る の charge position determination は こ れ ま で ゾ ン デ に carry さ れ た electricity industry measurement device に よ っ て line わ れ て き た が, determination may fan 囲 は narrow く, こ れ に generation わ る が charge distribution measurement technology for め ら れ て い る. U.S. ニ ュ ー メ キ シ コ 鉱 engineering university の グ ル ー プ が open 発 す る LMA (20 Mapping Array) arrive は を time difference method with い て LeiFang circuit を visualization す る device で あ る. With グ ル ー プ は こ れ ま で に こ れ を with い て, リ ー ダ が negative areas と positive charge を through す る interstate の radiation パ ル ス の frequency の violations い か ら, cloud の negative areas と positive charge の presumed line を っ て い る. The author は U.S. ニ ュ ー メ キ シ コ states に て hiroo 帯 domain デ ィ ジ タ ル dry involved meter と LMA を with い て thunder discharge 観 を measurement be applied し た. そ の results, discharge process の う ち, comparative pace の 遅 い process (10 ^ 5 m/s オ ー ダ) は, ほ ぼ じ discharge progress with others in phase を visualization で き, high-speed progress で す る discharge (10 ^ 6 m/s - 10 ^ 7 m/s オ ー ダ) に つ い て は hiroo 帯 domain デ ィ ジ タ ル dry involved meter で の み visualization す る こ と が で き た. LMA を with い て o め た リ ー ダ polarity (の charge field polarity) と hiroo 帯 domain デ ィ ジ タ ル dry involved meter で trusted し た electromagnetic パ ル ス の cycle for ス ペ ク ト ル の on average numerical を compare す る と, negative リ ー ダ (positive) か ら は high frequency number, are リ ー ダ (negative) か ら は number of low-frequency components を く more contain む electromagnetic を そ れ ぞ れ Letter し て お り, discharge process に お い て radiation さ れ る の cycle for electromagnetic wave ス ペ ク ト ル に violations い が see ら れ た. こ の trusted electromagnetic の violations い を charge distribution within the thundercloud の リ モ ー ト セ ン シ ン グ に 応 し, ゾ ン デ に よ っ て line わ れ て き た charge distribution measurement よ り も hiroo van か つ リ ア ル タ イ ム で charge distribution の intelligence が ら れ る こ と が expect さ れ, future の ground lightning ain policy に お け る important な knowledge と な り う る.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
広帯域干渉計を用いた雷放電に伴う中和電荷量推定
使用宽带干涉仪估计与闪电放电相关的中和电荷量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    秋田;吉田;森本;牛尾;河崎
  • 通讯作者:
    河崎
Estimations for charge distributions in thunderclouds using the VHF broadband digital interferometer
使用 VHF 宽带数字干涉仪估计雷雨云中的电荷分布
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Akita;T.Morimoto;T.Ushio;Z.Kawasaki
  • 通讯作者:
    Z.Kawasaki
Relationships between the Lightning Leader Progression Characteristics and Local Charge Structures in Thunderclouds
雷云中闪电先导进展特性与局部电荷结构之间的关系
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Akita;S.Yoshida;T.Morimoto;T.Ushio;Z.Kawasaki;D.Wang
  • 通讯作者:
    D.Wang
Combined VHF Broadband Interferometer and Lightning Mapping Array Observations of Lightning Discharge Processes
结合甚高频宽带干涉仪和闪电测绘阵列观测闪电放电过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Akita;M.Stock;H.Edens;P.Krehbiel;S.Hunyady;T.Morimoto;S.Yoshida;T.Ushio;Z.Kawasaki
  • 通讯作者:
    Z.Kawasaki
Observations of Bipolar Lightning Discharges Using VHF Broadband Digital Interferometers
使用 VHF 宽带数字干涉仪观测双极闪电放电
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Akita;S.Yoshida;Y.Nakamura;T.Morimoto;T.Ushio;Z.Kawasaki;D.Wang;N.Takagi
  • 通讯作者:
    N.Takagi
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秋田 学其他文献

Development and 0bservation of the Ku-band Broad-band Radar for Meteorological Application
气象应用Ku波段宽带雷达的研制与零观测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    プリーチヤー・ヌンスック著;加納寛訳;T. Morimoto;Takahiro Sumi;中谷純江;富田純一・立本博文;関根康正;堀越昌子;阿部文雄;関根 康正;松尾瑞穂;河野泰之編;中村 佳敬;折橋 伸哉;クリスチャンダニェルス編;住貴宏;関根 康正;高田峰夫;中川功一;秋田 学;松田 素二;中谷純江;鈴木大介;野間晴雄;中川功一;松田 素二;E. Yoshikawa
  • 通讯作者:
    E. Yoshikawa
Making Sense Of The EFA From A National Context-Its Implementation, And Impact on Households In Ethiopia-
从国家背景理解全民教育——其实施及其对埃塞俄比亚家庭的影响——
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wani;R.;De Ocampo;R.;Aguilar;Y. M.;Zepeda;A. M.;Kurihara;Y.;Hagino;K.;Hayashi;H. and Kase;T;鄭躍軍;二村久則;秋田 学;Shoko Yamada
  • 通讯作者:
    Shoko Yamada
連続記録広帯域干渉計を用いたニューメキシコにおける雷放電過程の観測的研究
利用连续记录宽带干涉仪观测新墨西哥州闪电放电过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    秋田 学;マイケルストック;河崎善一郎 他
  • 通讯作者:
    河崎善一郎 他
広帯域ディジタル干渉計による両極性落雷の放電進展様相
使用宽带数字干涉仪研究双极雷击的放电过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wani;R.;De Ocampo;R.;Aguilar;Y. M.;Zepeda;A. M.;Kurihara;Y.;Hagino;K.;Hayashi;H. and Kase;T;鄭躍軍;二村久則;秋田 学
  • 通讯作者:
    秋田 学
沿岸産業主導による津波災害軽減に向けて-多目的観測ブイを用いた津波警報システムの提案-
以沿海产业为主导的海啸减灾 - 利用多功能观测浮标的海啸预警系统的提案 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wani;R.;De Ocampo;R.;Aguilar;Y. M.;Zepeda;A. M.;Kurihara;Y.;Hagino;K.;Hayashi;H. and Kase;T;鄭躍軍;二村久則;秋田 学;Shoko Yamada;関根康正;目黒公郎・高島正典
  • 通讯作者:
    目黒公郎・高島正典

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    2013
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    1999
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    $ 0.9万
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    09919043
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 0.9万
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  • 财政年份:
    1983
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
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日本海沿岸における冬季雷に関する研究
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    57025008
  • 财政年份:
    1982
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
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  • 批准号:
    56750191
  • 财政年份:
    1981
  • 资助金额:
    $ 0.9万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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