(57)【要約】【課題】予測時間に応じて表示区域、時間間隔などを変化させ、見る者の信頼性を高める。【解決手段】所定の観測領域Ａを所要大きさ・所要数に区分け、その区分けした領域Ｅ，ｅ毎に気象情報を予測表示する方法である。その表示において、所要時間後の予測を、後になる程、その時間間隔を徐々に長くしたり、後になる程、前記区分け領域Ｅ，ｅを徐々に大きくしたり、予測表示を階級Ｑで行うものにあっては、後になる程、その階級Ｑの区分けを徐々に粗くする。このように、予測内容を、その予測時間が長くなればなるほど、粗くすれば、当たる確率は高くなり、当たる意味においては、信頼性が増す。【選択図】　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の観測領域Ａを所要大きさ・所要数に区分け、その区分けした領域毎に気象情報を予測表示する方法において、
所要時間後の予測を、後になる程、その時間間隔を徐々に長くするようにしたことを特徴とする気象情報表示方法。
【請求項２】
所定の観測領域Ａを所要大きさ・所要数に区分け、その区分けした領域毎に気象情報を予測表示する方法において、
所要時間後の予測表示を、後になる程、上記区分け領域ｅを徐々に大きくするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の気象情報表示方法。
【請求項３】
所定の観測領域Ａを所要大きさ・所要数に区分け、その区分けした領域毎に気象情報を予測表示する方法において、
予測表示を階級Ｑで行い、所要時間後の予測表示を、後になる程、前記階級Ｑの区分けを徐々に粗くするようにしたことを特徴とする気象情報表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、落雷の発生を予測して、気象防災等に資する落雷予測などの気象情報を表示する方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
例えば、雷の発生を予測表示する方法は、種々の技術が開発され、例えば、特開２００１−１８３４７３号公報記載の技術は、所定の観測領域内において、一定以上の水分量の対流セルを抽出するとともに、その対流セルから発雷した対流セルを特定し、その発雷対流セルの位置の経時的推移から将来の位置を予測し、その予測位置を落雷が発生する可能性がある領域として、モニター画面上に表示するものである。
【０００３】
また、特開２００２−４０１６２号公報記載の技術は、気象レーダーで得られる雨量（エコー）強度データから雷雲セルを判別し、その雷雲セルと過去のレーダー観測で得られた実際の発雷した雷雲セルモデルとを比較照合し、その照合により、６０分以内の発雷を予測し、その発雷地域をモニター画面い表示するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記両技術を含めて、従来の気象情報の表示方法は、一定の区域、一定の時間間隔などと表示画面は固定的なものである。
【０００５】
しかし、予測は、その予測する時間が長くなればなるほど（予測時が後になればなるほど）、例えば、１時間後より、２時間後の方が精度が劣る。このため、同じ条件で、表示しておれば、見る者は、同じ精度を要求するため、長時間後の予測表示の信頼性は劣る。
【０００６】
この発明は、予測時間が長くなればなるほど、精度が劣ることを許容し、その劣ることを加味した表示を行うようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、予測表示を、その予測時間が長くなればなるほど、その時間間隔を徐々に長くしたり、表示の区分け領域を徐々に大きくしたりして、表示内容を粗くしたのである。粗くすれば、当たる確率は高くなり、当たる意味においては、信頼性が増す。
【０００８】
具体的には、一定の観測領域を所要大きさ・所要数に区分け、その区分けした領域毎に気象情報を予測表示する方法において、
所要時間後の予測表示を、後になる程、その時間間隔を徐々に長くするようにしたり、後になる程、前記区分け領域を徐々に大きくするようにしたり、
予測表示を階級で行うものにあっては、所要時間後の予測表示を、後になる程、前記階級の区分けを徐々に粗くするようにしたのである。
【０００９】
【実施の形態】
この実施形態は、落雷予測の表示方法に係わり、図５に示す、北緯３３度１５分〜３７度００分、東経１３３度３０分〜１３８度００分の観測地域Ａを、緯度方向：１．２５０分（約２．３ｋｍ）、経度：１．８７５分（約２．８ｋｍ）四角エリア（約２．５ｋｍ四方のメッシュ領域）ｅに区分けし、そのメッシュ領域（区分領域）ｅにおいて、夏季（６月〜９月）に発生する雷について，ＰｏＴ、ＬＬＳ及び気象レーダー情報に基づき、落雷確率を予測するものであり、３時間先までは気象レーダーを用いた上記「超短時間降水予測」を基本に１０分〜３０分毎に、それより先は数値計算モデル「ＡＮＥＭＯＳ」を基に２４時間先までを１時間毎に予測する。図１、図２ａ、図２ｂに、その予測システムのフローを示す。図２ａ、同ｂ中の「ｋｑｚｚデータ」は「ＰｏＴデータ」と同一内容を示す。
【００１０】
上記ＬＬＳ情報は、出願人の一人である関西電力が前記観測地域Ａにおける交合法（ＬＬＳ：Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）により得たものであって、過去の落雷地点の（緯度・経度で示される）情報である。また、気象レーダー情報は、気象庁が１０分間隔で発信する大気状態の情報である。ＬＬＳに代えて、周知の到達時間差法、電波干渉法などによって、落雷位置を検出するようにし得る。これらの各情報により、以下の手順によって落雷予測を行う。
【００１１】
『気象条件による落雷ポテンシャルの作成』（図３）
（１）ＰｏＴからの地域落雷ポテンシャルの算出
ＰｏＴから収集した予測落雷データを用いて、３時間ごと（以下、この３時間を「時間帯」と呼ぶ）の発雷ポテンシャル（発電情報）であるＰｏＴからの予測落雷率Ｐｂを、前記予報対象領域（以下、二次細分地域といい、この実施形態の観測地域Ａでは６４の地域となる）Ｅそれぞれについて、０％、１〜１０％、１１〜２０％・・・、８１〜９０％、９１〜１００％の１１階級Ｑ０　、Ｑ１　・・・Ｑ１０（総称符号：Ｑ）に分けて、その地域Ｅ内での落雷との対応付けを行う。地域落雷ポテンシャル（％）は，その時間帯に地域内でＬＬＳ標定（落雷）が１回以上あれば、「落雷あり」として、各階級ごとに、次の式で求める。
【００１２】
【数１】
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【００１３】
ここで、時間帯数とは、収集した期間（例えば、３年）において各階級Ｑ内で落雷があった時間帯の数、全時間帯数とは、収集した期間において各階級Ｑが存在した時間帯の数であり、例えば、収集した期間を、６月から９月までの３年間、時間帯を３時間とした場合、時間帯の総数は１２２×３×８＝２９２８となる。
【００１４】
そして、例えば、ある地域Ｅで、ＰｏＴが１１〜２０％の階級Ｑ２　の時間帯数をＮａ２　、そのＮａ２　の内、その地域Ｅ内で落雷があった時間帯数をＮｔ２　とすると、その地域Ｅの１１〜２０％の階級Ｑ２　の地域落雷ポテンシャルＰＥ２（％）はＮｔ２　／Ｎａ２　×１００となる。
【００１５】
このとき、ＰｏＴの高い階級Ｑ（８１〜９０％、９１〜１００％など）が出現しない地域が存在すれば、その地域Ｅのその階級Ｑの地域落雷ポテンシャルについては、出現があった全地域Ｅの平均値から推定する。例えば、出現があった全地域Ｅの地域落雷ポテンシャルＰＥ　の平均値が、階級Ｑｎ　について９０％、階級Ｑｎ　の１階級下の階級Ｑｎ−１　について８０％の場合、出現がなかった地域Ｅの階級Ｑｎ−１　におけるＰＥ　が７５％であれば、階級Ｑｎ　におけるＰＥ　は、７５×９０／８０＝８４．４％と推定する。
【００１６】
（２）地域内の落雷分布
まず、過去のＬＬＳによる落雷位置を各メッシュ領域ｅについて３時間毎に整理する。すなわち、３時間間隔で、落雷が発生したメッシュ領域ｅを算出する。
【００１７】
つぎに、その算出した「落雷あり」のメッシュ領域ｅのデータに基づき、各二次細分地域Ｅ内の各メッシュ領域ｅの落雷率を、上記（１）と同様にして、ＬＬＳ標定（落雷）が１回以上あれば「落雷あり」として、式１から同様に計算する。そして、各地域Ｅ内のメッシュ領域ｅにおける最大値をＰＭ　とし、実際の各メッシュ領域ｅの落雷率は，地域落雷ポテンシャル（落雷率）ＰＥ　を用いて、ＰＥ　／ＰＭ　を乗じて補正する。これにより、各地域Ｅ内における各メッシュ領域ｅの落雷率Ｐａが定まって落雷分布が求まる。
【００１８】
（３）各メッシュ領域ｅの落雷ポテンシャル
以上から、ＰｏＴの１１階級、６４の二次細分地域Ｅごとに、メッシュ領域ｅの落雷率Ｐａがパターン化される。対象領域Ａ全体でみれば、１１×６４＝７０４個のパターンができる。このとき、地域Ｅ間で不連続になる可能性があるので、平滑化対象メッシュ領域ｅの落雷率Ｐａを、周辺のメッシュ領域ｅの落雷率Ｐａとともに加重平均し、その平均値に加重値（重み付け値１、２・・・１６）を乗じた値をそのメッシュ領域ｅの落雷率Ｐａとして平滑化を行う。この平滑化処理を対象領域Ａ全体について行う。なお、加重平均を行う範囲は、例えば、対象とするメッシュ領域ｅの東西南北に±２メッシュ、合計２５メッシュとし、重み付けは、平滑化しようとするメッシュ領域ｅからの距離に関連付けて図４（ａ）に示すように与える。
【００１９】
また、ＰｏＴは３時間値であるが、３時間一定値とすると、前後の時間帯と不連続が生じる場合がある。このため、その不連続が生じた場合には、ＰｏＴによる時系列気象情報を線で結び、その線グラフを時系列に区分けして、その気象情報を、例えば１時間毎に細分化して、時間的な内挿を行う。例えば、ある時刻のＰｏＴが１８％で、３時間前のＰｏＴが１２％、３時間後のＰｏＴが２７％の場合、３時間前から３時間後までの１時間毎のＰｏＴは、順に１２％、１４％、１６％、１８％、２１％、２４％、２７％とする。
【００２０】
その２００１年７月１７日１４時から１５時までの１時間における気象条件による、観測地域Ａにおける落雷ポテンシャル状況を図６に示す。
【００２１】
『過去の落雷情報と気象レーダ情報との対応』
（１）対応の方法
ＬＬＳデータ（情報）とレーダーデータ（情報）との対応は、まず、両データを、実際に運用するメッシュ領域ｅに編集する。すなわち、気象庁からの気象レーダデータは１０分間隔であるため、前後５分間に生じたＬＬＳ標定と対応させる。このとき、前後５分間の時間差を考慮し、メッシュ領域ｅがずれる可能性があるため、１メッシュ領域ｅ差まで許容して対応する。例えば、ある時点で、あるメッシュ領域ｅ１　に落雷があれば、図４（ｂ）に示すように周辺３×３メッシュ（計９メッシュ）の領域ｅが落雷があったものとしてレーダデータと対応させる。
【００２２】
（２）エコー強度（雨量強度）とエコー頂高度との関係
気象庁レーダーの観測要素にエコー強度とエコー頂高度がある。一般に、夏季に落雷を起こす積乱雲では、雲頂が高く降水強度が大きいことから、２つのレーダー要素には相関があることが推察される。このため、両者の相関関係を調べた。現在、気象庁の気象レーダー情報に基づくエコー頂高度は、２５ｋｍ四角メッシュ内での最高高度であるため、エコー強度は同じ領域（２．５ｋｍ四角メッシュ１００個）の最大値を対応させた。その対応は、あるエコー強度のとき、あるエコー頂高度がいくつあったかで行い、例えば、エコー強度：２〜４ｍｍ／ｈのとき、エコー頂高度：２〜４ｋｍが３８５１６回であったとし、その表を表１に示す。この表１から、両者の相関係数を求めると、０．７０５で、高いものである。このため、エコー強度のみでも、気象レーダ情報として有効なことが分かる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
（３）落雷とレーダーとの対応
下記表２で示すように、レーダー値の１５階級（０〜１４）の雨量強度（エコー強度）Ｒのそれぞれについて、ＬＬＳによる１０分ごとの落雷の有無を調べて、落雷率（落雷回数／データ数×１００）を求めた。例えば、表２のレーダー値２：１≦雨量強度Ｒ＜２の場合、収集した期間（例えば、３年間）において、そのレーダー値２の１０分間が３９８９５９４回あり、その内、４６６７８回、落雷が生じたため、落雷率Ｐｃ＝４６６７８／３９８９５９４×１００＝１．１７となる。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
この表２から、エコー強度が大きいほど落雷が生じやすい傾向が理解できる。因みに、気象庁のレーダー情報によるエコー頂高度は、メッシュが２５ｋｍ四方と粗く、また、上述のように、エコー強度との相関が高いことから、運用時の簡素さも考慮して、あえて用いる必要はないと考える。
【００２７】
『予想落雷率の計算』
（１）予想落雷確率の計算
上記『気象条件による落雷ポテンシャルの作成』における落雷ポテンシャル階級Ｑ別に、『過去の落雷情報と気象レーダーデータとの対応』と同様にして、観測地域Ａ全体のレーダー情報による雨量強度（エコー強度）と落雷率Ｐｃの対応関係をグラフ化する。その結果を図７ａに示す。このとき、表２においては、その雨量強度は１時間当りとしたが、この図７ａにおいて、横軸の雨量強度は、気象レーダーが１０分間隔であることから、運用を考慮して１０分間雨量を採用した。
【００２８】
これによると、気象条件による落雷ポテンシャルが低いほど、１０分間雨量（雨量強度）が大きくても落雷率Ｐｃが高くならない傾向が理解できる。これに対し、落雷ポテンシャルが３０％を越えると、１０分間雨量と落雷率Ｐｃとの関係に及ぼす落雷ポテンシャルの影響は小さくなっている。
【００２９】
この図７ａの関係グラフでは、落雷ポテンシャルの落雷率Ｐｃが逆転しているものがある。これは、現実的におかしいため、図７ｂに示すように、逆転している前後の関係から、気象条件による落雷ポテンシャルが大きいほど、１０分間雨量が大きいほど、落雷率Ｐｃが高くなるように調整した。この図７ｂのグラフに基づき、気象条件による落雷ポテンシャルとレーダーによる１０分間雨量（雨量強度）から、予想落雷確率Ｐを求める。
【００３０】
（２）予想落雷確率Ｐの計算例
予想落雷率Ｐは、図１のフローで計算し、例えば、表３の事例Ｎｏ．１の「２００１年７月１７日の１４時００分」に入手した気象庁からの気象レーダ情報に基づき、図２ａに示すように、６０分後までは１０分毎に上記「超短時間降水予測システム」により予想降水強度（エコー強度）を算出し、１８０分後までは、３０分毎に、その「超短時間降水予測システム」により予想降水強度を算出し、それ以後は、図２ｂに示すように、１時間毎に、ＡＮＥＭＯＳシステムによる予想降水強度（雨量強度）を算出し、それらの算出値に基づいて行う。
【００３１】
例えば、あるメッシュ領域ｅでの、１４時００分から１０分後の予想落雷確率Ｐは、その１０分後における観測地域Ａにおける落雷ポテンシャル状況から、そのメッシュ領域ｅの階級Ｑを導き出し、例えば、それが、１１〜２０％（階級Ｑ２　）であれば、図７ｂのグラフＱ２　（１１〜２０％）において、前記１０分後に予測したエコー強度（雨量）に対応した落雷確率Ｐを導き出す。例えば、雨量：１２ｍｍであれば、落雷確率Ｐ：８４％程であり、落雷確率Ｐ：８０〜９０％と表示する。表３で示す他の事例（Ｎｏ．２〜１６）も同様に計算し、図８ａに、その２００１年７月１７日１４時００分より３０分後の予想落雷確率Ｐの計算例を示し、図８ｂにＬＬＳによる落雷回数の分布を示す。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
その表３の１６事例の落雷予測について、予想落雷確率と実際の落雷率との関係を検証した結果を表４に示す。例えば、１０分後の落雷確率を１１〜２０％とした場合において、その１１〜２０％の落雷確率と予想したメッシュ領域ｅの実際の落雷率は７．６％となった。表４のメッシュ領域ｅのみの予想値は、実際の落雷に比べやや高めであるが、表５の１メッシュ領域ｅのずれを許容すれば（落雷予測したメッシュ領域ｅの隣メッシュ領域ｅで落雷があれば、予想が当たったとすれば）、３０分後までは予想値と実測値は良く一致し、４０分後でも比較的良く一致している。
【００３４】
【表４】
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【００３５】
【表５】
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【００３６】
『落雷予測システム』
（１）プログラム構成
気象条件による落雷ポテンシャルの計算は、１日２回気象庁ガイダンス（ＰｏＴ）を入手した直後に行う。落雷予測は、上記『予想落雷確率の計算』（２）の予想落雷率の計算例にならって、図１、図２ａ、同ｂに示すように、３時間後までの予想落雷確率Ｐは、落雷ポテンシャルと、超短時間降水予測の１０分間予測降水量（雨量強度）から計算し、それ以後は、落雷ポテンシャルと、ＡＮＥＭＯＳの１０分間予測降水量から計算する。
【００３７】
（２）画面表示仕様
例えば、図９に示す画面例で行う。そのとき、表示メッシュ等の仕様は、例えば、表６に示すものを採用する。
【００３８】
【表６】
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【００３９】
この落雷予測において、後になる程、上記メッシュ領域ｅを徐々に大きくするように、例えば、３時間後は、５ｋｍ四方、６時間後は１０ｋｍ四方などとし得る。また、後になる程、上記気象レーダ情報による予測落雷率の区分け（１２階級Ｑ）を徐々に粗くするように、例えば、３時間後は、６階級（０％、１〜２０％・・・）、６時間後は、３階級（０％、１〜５０％、５１〜１００％）などとし得る。この階級Ｑの数は任意である。
【００４０】
なお、上記実施形態は、落雷予測の場合であったが、この発明は、降水予測、降雪予測などの種々の気象情報の予測表示に使用し得ることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、予測時間に応じて表示区域、予想時間間隔などを変化させるようにしたので、見る者の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のフロー図
【図２ａ】同実施形態の超短時間予測作用図
【図２ｂ】同実施形態の短期間予測作用図
【図３】気象条件による落雷ポテンシャルの作成説明図
【図４】気象条件による落雷ポテンシャルの作成説明図
【図５】同実施形態の予想対象範囲図
【図６】気象条件による落雷ポテンシャルの一例図
【図７ａ】気象条件による落雷ポテンシャル階級別の気象レーダー雨量と落雷率の関係図
【図７ｂ】気象条件による落雷ポテンシャル階級別の気象レーダー雨量と落雷確率の補正関係図
【図８ａ】予想落雷率の表示例図
【図８ｂ】ＬＬＳによる落雷分布図
【図９】同実施形態による予測表示画面例図
【符号の説明】
Ａ　観測領域
Ｅ　区分け地域
Ｐ、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ　落雷率
Ｑ、Ｑ０　、Ｑ１　、・・・Ｑ１１　階級
Ｓ、Ｓ’　気象レーダー情報
ｅ　区分領域（メッシュ領域）
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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