平成１５年 ８月２５日提出

平成１４年度 国立天文台ALMA共同開発研究 研究成果報告書
１． 研究課題名

ALMAアンテナ群防雷対策のための落雷様相調査

３． 研究代表者 氏名

渡邉貞司

所属

２． 区分 Ａ ・ Ｂ

岐阜大学

４． 研究成果の概要 (１０００字程度で、ALMA計画に関連して重要であると思われる成果を重点的に記入してください。
必要に応じて図表等は別紙として添付してください。また、主要な購入物品との関係についても記載してください。)

ＡＬＭＡアンテナ設置場所である標高約５０００ｍのPampa La Bola 高原での雷放電特性を明らかにするために、平成１３年度は電磁界アンテナを現地に設置し、雷活動の様子、落雷の多重度、雷撃時間間隔、連続電流の継続時間について明らかにした。平成１４年度はこれらの雷放電特性の年度間での違いを調べると共に、観測場所をもう１カ所増やし（電界アンテナ１台、磁界アンテナ１台および購入した記録計）交会法により落雷地点の特定と電流値の推定を試みた。２カ所での磁界アンテナによる近傍での落雷の同時期録データは得られなかったので（雲放電は得られた）、以下においては雷放電特性の年度間での違いについて述べる。
表１に示すように2003年当地夏季に４つの雷雨を観測し合計41例（２年間で107例）の雷放電データを得ることができた。2002年度は全雷放電66例中落雷は63例(95%)と落雷の発生率が異常に高かったが、2003年度は全雷放電41例中落雷は８例(20%)と対照的な結果を示している。
正極性落雷の発生割合は全体で７％であり、通常の低地の夏季雷とほぼ同じ値である。
毎分あたりの雷放電数は、図１に示すように0.1〜２の間であり活発なときとそうでないときがある。
１つの落雷中に含まれる雷撃数（多重度）を図２に示す。同図(a)は２年間の合計結果を他の観測例と比較してある。負極性落雷の場合、50%値は８であり一般的な夏季雷の多重度４に比べてかなり多い。また、最大雷撃数は24であった。図２(a) に示すように、2003年度の多重度は５であり2002年度の８に比べて少なかった。正極性落雷の多重度は他の地域と同様に多重度は低い。
１つの落雷内の雷撃間の時間間隔を図３に示す。同図(a)は２年間の合計結果を他の観測例と比較してあり、同図(b)は年度間の比較を示している。負極性落雷の場合50%値は25msであり、通常の夏季雷の50ms〜80msに比べてかなり短い。年度間での違いは見られなかった。
雷撃の後引き続き雲と大地間で電流が流れる連続電流の継続時間を図４に示す。負極性落雷の50%値は140msであり低地の場合とほぼ同じである。正極性落雷の場合は低地の場合より継続時間が長いが、データ数が少ないので今後のデータ蓄積が必要である。年度間の違いもデータ数が少ないので結論づけることはできない。連続電流の発生割合は負極性落雷の場合38%、正極性落雷の場合60%であり、他地域の場合の結果とほぼ同じである。

５． 成果発表 （学会発表、研究会集録などを含みます。印刷中、投稿中なども可。）
著

者

名論文

標

題

渡邉貞司、高木伸之、王 道洪、劉 力東、鎌田将史、 チリ・パンパラボラ（標高 5000ｍ）での雷放電特性に関する研究
阪本成一

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ
2003、研究フォーラム『電力システムに対する雷・自然災害と環境問題に関する研究』（第４回）（口頭発表のみ）

著

者

名

論

文

標

題

渡邉貞司、高木伸之、王 道洪、劉 力東、鎌田将史、 チリ・パンパラボラ標高 5000m での雷放電特性の調査
阪本成一

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ
日本大気電気学会第６９回研究発表会
2003、大気電気研究、No.63、(印刷中)

著

者

名

論

T. Watanabe, N. Takagi, D. Wang, L. Liu, M. Kamata
and S. Sakamoto

文

標

題

First Report on the Characteristics of Lightning Discharges Occurredat Pampa La Bola with an Altitude of 5000 m in Chile

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ
2003, Journal of Atmospheric Electricity, Vol.23, No.2,(in printing)

著

者

名

論

文

標

題

文

標

題

文

標

題

文

標

題

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ

著

者

名

論

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ

著

者

名

論

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ

著

者

名

論

発行年、雑誌・研究会名、巻・号、ページ

６． 別刷り （各1部を添付してください。コピーも可。）

Table 1. Number of lightning discharge and its occurrence percentage for all
thunderstorms observed at Pampa La Bola from 2002 to 2003.

Ground discharge

LightningClouddischarges

discharge

Negative

Positivecurrent

13:07-13:51

34

133013(39%)

2002/3/8

14:54

11000(0%)2002/3/9

13:13-13:53

29

1

28

010(36%)

2002/3/9

17:10-17:19

20022(100%)

2003/1/18

13:15-13:34

8

4402(50%)2003/3/3

15:52-17:52

3

3

0

00(0%)

2003/3/4

12:37-15:51

27

23

1

31(25%)

2003/3/4
Total

17:09-17:42

3
107

336(34%)066(93%)05(7.0%)0(0%)
28(39%)

Date

Time (UT)

2002/3/6

Continuous

100

P e rc e n ta g e o f g ro u n d fla s h(% )P a m p a L a B o la
O th e r : s u m m e r lig h tn in g
(A m e r c ia n a n d J a p a n e s e )8060402000 .1

11030100N u m b e r o f lig h tn in g fla s h p e r m in u t e

Fig.1. Relationship between the number of lightning discharges per minute and the percentage of ground
discharges. The larger circle is for Japanese winter lightning

99.9

99.9
Pampa La Bola2002-2003(negative CG)
Pampa La Bola2002-2003(positive CG)
Triggered positive winter lightning(Sumi1986, by streak camera)
Triggered negative winter lightning(Sumi1986, by streak camera)
Natural winter lightning of Japan(Takeuti and Nakano1983, by electric field)
Summer lightning(Nakano1977, by electric field)
Summer lightning(Takeuti1965, by electric field)
Summer lightning(Takeuti1965, by boys camera)
Summer lightning(Kidagawa1974-1979, by electric field)

(%)

9995

80
60
5040
20
5
10.1

Pampa La Bola 2002(negative CG)
Pampa La Bola 2003(negative CG)
Pampa La Bola 2003(positive CG)

99

Cumulative Frequency

Cumulative Frequencey

95(%)

80
60
50
40
20
510246810121416182022240.1260246810Multiplicity

12141618202224

Multiplicity

Fig.2. Cumulative frequency distribution of the multiplicity of ground discharges.

99.999.9(%)

999580605040205806050
4020510.1

Pampa La Bola2002(negative CG)
Pampa La Bola2002(positive CG)
Pampa La Bola2003(negative CG)

99

Cumulative Frequency

95

Cumulative Frequency(%)

Pampa La Bola2002-2003(negative CG)
Pampa La Bola2002-2003(positive CG)
Guam & Cebu
PonapeMaebashi

110100300

0.1600(ms)Time Interval

10100300600

Time Interval(ms)Fig.3. Cumulative frequency distribution of the interstroke time intervals.
99(%)

(%)

8080

605040205110

Pampa La Bola2002(negative CG)
Pampa La Bola2002(positive CG)
Pampa La Bola2003(negative CG)

95

Cumulative Frequency

Cumulative Frequency

9599

Pampa La Bola2002-2003(negative CG)
Pampa La Bola2002-2003(positive CG)
Negative summer ground flash(Cianos and Pierce1972)
Positive summer ground flash(Fuquay1982)

60
5040205100

Duration of Continuing Current

300500(ms)130100200

Duration of Countinuing Current

Fig.4. Cumulative frequency distribution of the continuous current duration.

400(ms)26