(57)【要約】【課題】  雷雲の雲放電量及びレーダエコーを計測することによって即時的に雷雲の成長段階を判断し、その成長段階から降雨までの時間を予測すると共に雷雲の位置，移動状況，雨量を予測する。【解決手段】  局地的豪雨監視システム４は、雷放電検出部１から雲放電データを、気象レーダ部２からレーダエコーデータ、地上雨量計測部から地上雨量データを収集し、収集した３つのデータを解析して局地的豪雨発生の時間と位置と雨量を予測し、その予測結果を地図データ上に合成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雲放電によって発生する電磁波を取得することによって雲放電量を検出する雲放電検出手段と、
雲の位置を検出するためのレーダエコー検出手段と、
前期雲放電検出手段によって取得された雲放電量から雷雲の成長段階を解析して降雨開始までの時間及び降雨量を予測する降雨予測手段と、
前記雲放電検出手段と前記レーダエコー検出手段とによって雷雲位置情報を検出する雷雲位置検出手段と、
前記降雨予測手段による予測降雨時間及び予測降雨量と前記雷雲位置情報とを地図データに合成する手段と、
を有することを特徴とする局地的豪雨監視システム。
【請求項２】
請求項１記載の局地的豪雨監視システムにおいて、地上雨量計測手段を有し、前記地上雨量計測手段によって取得した地上雨量データを前記地図データに合成する手段を有することを特徴とする請求項１記載の局地的豪雨監視システム。
【請求項３】
前記降雨予測手段は、雷雲の成長段階と雲放電量との統計上の相関関係に基づいて、計測された雲放電量から降雨時間を算定することを特徴とする請求項１乃至２記載の局地的豪雨監視システム。
【請求項４】
前記地上雨量計測手段によって取得した地上雨量データを前記雲放電量及び前記雷雲位置情報とともに蓄積し、蓄積された前記地上雨量データと前記雲放電量と前記雷雲位置情報とを前記降雨予測手段による降雨開始までの時間及び降雨量の予測に利用することを特徴とする請求項１乃至３記載の局地的豪雨監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雲を観測することによって降雨を予測するシステムに関し、特に雷雲の雲放電現象を観測して局地的な豪雨を予測するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雲放電を計測することによって落雷を検知又は予測する方法として、非特許文献１に示されているように、雲放電に伴って発生する電磁波を計測する方法がある。また、雷雲域を観測する方法として、特許文献１に示されているように、レーダエコーの強度を計測する方法がある。
【０００３】
【非特許文献１】渡辺永作、「新しい雷観測システム」、電気評論、１９９８年７月号、Ｐ．４５−４９
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２２４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の落雷検知又は予測方法や、雷雲域の観測方法では、局地的な降雨の地点や時間、さらに雨量等を予測することは不可能である。
そこで、本発明は、雷雲の雲放電量及びレーダエコーを計測することによって即時的に雷雲の成長段階を判断し、その成長段階から降雨までの時間を予測すると共に雷雲の位置，移動状況，雨量を予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、雲放電によって発生する電磁波を取得することによって雲放電量を検出する雲放電検出手段と、雲の位置を検出するためのレーダエコー検出手段と、前期雲放電検出手段によって取得された雲放電量から雷雲の成長段階を解析して降雨開始までの時間及び降雨量を予測する降雨予測手段と、前記雲放電検出手段と前記レーダエコー検出手段とによって雷雲位置情報を検出する雷雲位置検出手段と、前記降雨予測手段による予測降雨時間及び予測降雨量と前記雷雲位置情報とを地図データに合成する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
統計的に得られた雷雲の成長サイクルと雲放電量又はレーダエコー強度との関係を基に、降雨開始までの時間及び降雨量を算出することによって局地的豪雨が発生する位置と時間を予測して、正確な局地的豪雨警戒情報を多くの人に通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す構成図である。
図１において、局地的豪雨監視システム４は、雷放電検出部１から雲放電データを、気象レーダ部２からレーダエコーデータ、地上雨量計測部から地上雨量データを収集し、収集した３つのデータを解析して局地的豪雨発生の時間と位置と雨量を予測し、その予測結果をＷＥＢ配信する。
【０００９】
局地的豪雨監視システム４の構成は、雲放電データとレーダエコーデータと地上雨量計データの入力を解析用データとして出力するデータ入出力部５と、解析用データに基づいて局地的豪雨発生までの時間や位置を予測し、その予測値を表示用データとして出力する総合解析部６と、表示用データを編集して局地的豪雨警戒表示し、さらにＷＥＢ表示用データとして出力する局地的豪雨警戒表示部７と、ＷＥＢ表示用データをＷＥＢ配信するＷＥＢサーバ８とから成る。
【００１０】
雷放電検出部１は、複数地点に配置された複数の干渉計やアンテナ等の雲放電検出装置によって計測された放電数（密度）と雲放電発生位置及びその時刻を雲放電データとしてデータ入出力部５へ送信する。ここでの放電数（密度）と放電発生位置の計測方法は、雲放電に伴って発生する電磁波を複数地点で計測し、複数地点から送信されてきた同時刻に計測された同一スペクトルの複数の電磁波データを基に、電磁波の発生地点と放電数（密度）を割り出す方法である。なお、放電数（密度）とは、一定時間内において所定の区域で雲放電に伴って発生する電磁波の計測回数である。例えば、放電数（密度）は１分間当たり１平方ｋｍ内の電磁波の計測回数とする。
気象レーダ部２は、雷雲に対してレーダを発信して戻ってきたレーダエコーデータをデータ入出力部５に送信する。地上雨量計測部３は、地上雨量計データを取得してデータ入出力部５に送信する。
【００１１】
次に、図２，７，８を参照しながら本発明の動作について説明する。
図２は、本発明の動作を示すシーケンス図である。まず、データ入出力部５にて、雷放電検出部１，気象レーダ部２，地上雨量計測部３からそれぞれ雲放電データ，レーダエコーデータ，地上雨量計データを、計測した時点の時刻データと共に取得する（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。３つのデータは、総合解析部６に入力され、３つのデータを基に定期的に局地的豪雨発生の位置と時間の予測と、各地点の降雨量の解析が行われる（Ｓ４）。局地的豪雨警戒表示部７では、総合解析部６で解析された結果を地図上に合成することによって画像編集して図７，８のように表示する（Ｓ５）。ＷＥＢサーバ８では、局地的豪雨警戒表示部７で編集された画像データをＷＥＢデータに変換してＷＥＢ配信を行う（Ｓ６）。
【００１２】
次に図２の局地的豪雨予測処理（Ｓ４）について図３〜６を参照しながら詳細に説明する。ここで、図３は雲放電データ，レーダエコーデータ，地上雨量計データ，各種予測値をプロットした座標図を示し、図４は雷雲の成長サイクルを示し、図５は雲放電の放電数（密度）の時間変化と雷雲の成長段階の関係を示し、図６はレーダエコー強度の時間変化と雷雲の成長段階の関係を示している。
【００１３】
まず、気象レーダ部２が取得したレーダエコーデータから得られたエコー強度と雷雲位置を図３のように座標上に時系列にプロットしていく。そして、雷放電検出部１が取得した雲放電の放電数（密度）とその雲放電が発生した位置とを図３のレーダエコーデータがプロットされた座標上に時系列に重ね合わせていく。レーダエコーデータと放電数（密度）を重ね合わせた図３に示す座標上のデータを基に、現在の時刻と以前の時刻の差分から、雲放電データの移動方向と放電数(密度)の変化、レーダエコーデータの移動方向と強さの変化を予測する。
【００１４】
雲放電データは、次に雷雲の成長段階を割り出すために利用する。雷雲の成長サイクルは図４に示すように５段階に分けられる。このような雷雲の成長に応じて雲放電の放電数（密度）が図５のように増加していく。そして、図５のような統計的に得られた放電数（密度）と雷雲の成長段階の相関関係と計測した放電数（密度）を基に、成熟期に到達するまでの時間を算定して降雨開始までの時間を予測する。さらに、放電数（密度）が局地的豪雨の警戒点に達したとき、雲放電データで警戒点に達している時点のレーダエコー強度も、図６に示すレーダエコー強度の局地的豪雨警戒点以上の値であれば、図３の座標上に局地的豪雨警戒情報としてプロットする。
【００１５】
降雨量は、過去の地上雨量計データとレーダエコーデータのエコー強度及び雲放電データの放電数（密度）との比較データの統計により予測する。地上雨量計データは、レーダエコーデータ及び雲放電データと共に蓄積され、降雨量予測にフィードバックする。
【００１６】
次に局地的豪雨警戒表示部７の動作（図２の処理Ｓ５）を図７，８を参照しながら詳細に説明する。総合解析部６から入力された座標値と組合わされたエコー強度，放電数（密度），地上雨量計データを、図７に示すように座標値を基に地図上に合成する。このとき夫々のデータはレベルに応じて色分けして表示される。
また、雲放電データとレーダエコーデータを基に予測された各地の降水開始の予測時刻と予測降雨量を図７に示す地図上に表示してもよい。
さらに、雲放電データとレーダエコーデータを基に予測された局地的豪雨警戒情報は、図８に示すよう局地的豪雨警戒区域として表示する。
【００１７】
以上のように本発明は、統計的に得られた雷雲の成長サイクルと放電数（密度）又はエコー強度との関係を基に、降雨開始までの時間及び降水量を算出することによって、局地的豪雨が発生する位置と時間を予測して正確な局地的豪雨警戒情報を多くの人に通知することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の動作を示したシーケンス図である。
【図３】本発明の一実施形態における雲放電データ，レーダエコーデータ，地上雨量計データ，各種予測値を時系列にプロットした座標図である。
【図４】雷雲の成長サイクルを示した図である。
【図５】雲放電の放電数（密度）の時間変化と雷雲の成長段階との関係を示した図である。
【図６】レーダエコー強度の時間変化と雷雲の成長段階との関係を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態における雲放電データ，レーダエコーデータ，地上雨量計データの分布を示す表示画面の一例である。
【図８】本発明の一実施形態における局地的豪雨警戒表示画面の一例である。
【符号の説明】
【００１９】
１  雷放電検出部
２  気象レーダ部
３  地上雨量計測部
４  局地的豪雨監視システム
５  データ入出力部
６  総合解析部
７  局地的豪雨警戒表示部
８  ＷＥＢサーバ
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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