JP2007315910A - 落雷電荷評価装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】落雷発生時の落雷電荷の高度を算出する機能を有する落雷電荷評価装置1であって、所定の測定対象地点における電界の時間変化を示す電界データ及び前記所定の対象地点における磁界の時間変化を示す磁界データを取得するデータ取得部20と、取得した電界データに基づいて落雷の発生を検知する落雷発生検知部24と、落雷発生が検知された場合に、磁界データに基づいて、落雷に先行するリーダの発生時点を検知するリーダ検知部26と、検知されたリーダ発生時点から、落雷の発生時点までの時間をリーダ進展時間として算出するリーダ進展時間算出部28と、リーダ進展時間と所定のリーダ進展速度とに基づいて、落雷電荷の高度を算出する電荷高度算出部32と、を備える。
【選択図】図1
Description
所定の測定対象地点における電界の時間変化を示す電界データ及び前記所定の対象地点における磁界の時間変化を示す磁界データを取得するデータ取得部と、
前記取得した電界データに基づいて落雷の発生を検知する落雷発生検知部と、
前記落雷発生検知部により落雷発生が検知された場合に、前記取得した磁界データに基づいて、前記落雷発生検知部により検知された落雷に先行するリーダの発生時点を検知するリーダ検知部と、
前記リーダ検知部により検知されたリーダ発生時点から、前記落雷発生検知部により検知された落雷の発生時点までの時間をリーダ進展時間として算出するリーダ進展時間算出部と、
前記算出したリーダ進展時間と所定のリーダ進展速度とに基づいて、落雷電荷の高度を算出する電荷高度算出部と、を備えることを特徴とする。
前記取得した落雷位置と前記所定の測定対象地点との距離と、前記算出した落雷電荷の高度とに基づいて、落雷電荷量を算出する落雷電荷算出部と、を備えることを特徴とする。
前記取得した電界データに第1の所定の勾配より大きい電界変化があった場合に、この電界変化を落雷による電界変化であると判定する第1判定部と、
前記取得した電界データに前記第1の所定の勾配よりも小さい第2の所定の勾配よりも大きく、かつ、前記第1の所定の勾配以下の電界変化があった場合に、当該電界変化が起きている間の前記磁界データに所定の度合い以上の変化が生じていれば、当該電界変化は落雷による電界変化であると判定し、前記磁界データに前記所定の度合い以上の変化が生じていなければ当該電界は落雷による電界変化ではないと判定する第2判定部と、
前記第1判定部又は前記第2判定部により落雷による電界変化であると判定された最初の電界変化の直前の電界値と、前記第1判定部又は前記第2判定部により落雷による電界変化であると判定された最後の電界変化の直後の電界値との差を落雷による電界変化量として判定する電界変化量判定部と、
前記判定された電界変化量に基づいて、落雷電荷量を計算する電荷計算部と、を備えることを特徴とする。
図3は、落雷が発生したときの電界及び磁界の波形を、上記図2よりも時間スケールを千倍程度に拡大して示す図であり、電界を実線で、磁界を破線で示している。一般に、落雷は電荷が複数回に分けて地上に放電して起こることが多く、図3に示す電界波形にも、複数回の放電に対応する複数回の変化が生じている。このうち、同図の電界波形に現れる電界変化ΔE1、ΔE2、ΔE3、ΔE5、ΔE6、ΔE7は急峻に立ち上がっており、落雷に伴う電界変化であると判断できる。これに対して、電界変化ΔE4は、比較的小さな緩やかな勾配で電界が上昇することにより生じている。このような緩やかな電界の変化は、ノイズによって生ずることもあり、この電界変化ΔE4は落雷による放電によるものかどうか、電界波形から直ちに判定することは困難である。
10 計測子局
12 電界計測部
14 磁界計測部
20 データ取得部
22 落雷位置取得部
24 落雷発生検知部
26 リーダ検知部
28 リーダ進展時間算出部
30 電荷高度算出部
32 落雷電荷算出部
40 第1判定部
42 第2判定部
44 電界変化判定部
46 電荷計算部
50 雷放電位置標定装置
Claims (7)
- 落雷発生時の落雷電荷の高度を算出する機能を有する落雷電荷評価装置であって、
所定の測定対象地点における電界の時間変化を示す電界データ及び前記所定の対象地点における磁界の時間変化を示す磁界データを取得するデータ取得部と、
前記取得した電界データに基づいて落雷の発生を検知する落雷発生検知部と、
前記落雷発生検知部により落雷発生が検知された場合に、前記取得した磁界データに基づいて、前記落雷発生検知部により検知された落雷に先行するリーダの発生時点を検知するリーダ検知部と、
前記リーダ検知部により検知されたリーダ発生時点から、前記落雷発生検知部により検知された落雷の発生時点までの時間をリーダ進展時間として算出するリーダ進展時間算出部と、
前記算出したリーダ進展時間と所定のリーダ進展速度とに基づいて、落雷電荷の高度を算出する電荷高度算出部と、を備えることを特徴とする落雷電荷評価装置。 - 請求項1記載の落雷電荷評価装置において、
落雷位置を標定する落雷位置標定装置から、標定された落雷位置を取得する落雷位置取得部と、
前記取得した落雷位置と前記所定の測定対象地点との距離と、前記算出した落雷電荷の高度とに基づいて、落雷電荷量を算出する落雷電荷算出部と、を備えることを特徴とする落雷電荷評価装置。 - 請求項2記載の落雷電荷評価装置であって、
前記落雷電荷算出部は、
前記取得した電界データに第1の所定の勾配より大きい電界変化があった場合に、この電界変化を落雷による電界変化であると判定する第1判定部と、
前記取得した電界データに前記第1の所定の勾配よりも小さい第2の所定の勾配よりも大きく、かつ、前記第1の所定の勾配以下の電界変化があった場合に、当該電界変化が起きている間の前記磁界データに所定の度合い以上の変化が生じていれば、当該電界変化は落雷による電界変化であると判定し、前記磁界データに前記所定の度合い以上の変化が生じていなければ当該電界は落雷による電界変化ではないと判定する第2判定部と、
前記第1判定部又は前記第2判定部により落雷による電界変化であると判定された最初の電界変化の直前の電界値と、前記第1判定部又は前記第2判定部により落雷による電界変化であると判定された最後の電界変化の直後の電界値との差を落雷による電界変化量として判定する電界変化量判定部と、
前記判定された電界変化量に基づいて、落雷電荷量を計算する電荷計算部と、を備えることを特徴とする落雷電荷評価装置。 - 電界を計測し、所定の測定対象地点における電界の時間変化を示す電界データを取得するステップと、
磁界を計測し、前記所定の測定対象地点における磁界の時間変化を示す磁界データを取得するステップと、
前記取得した電界データに基づいて落雷の発生を検知するステップと、
落雷の発生が検知された場合に、前記取得した磁界に基づいて、前記検知された落雷に先行するリーダの発生時点を検知するステップと、
前記検知されたリーダ発生時点から、前記検知された落雷の発生時点までの時間をリーダ進展時間として算出するステップと、
前記算出したリーダ進展時間と所定のリーダ進展速度とに基づいて、落雷電荷の高度を算出するステップと、を備えることを特徴とする落雷電荷評価方法。 - 請求項4記載の落雷電荷評価方法において、
落雷位置を標定する落雷位置標定装置から、標定された落雷位置を取得するステップと、
前記取得した落雷位置と前記所定の測定対象地点との距離と、前記算出した落雷電荷の高度とに基づいて、落雷電荷量を算出するステップと、を備えることを特徴とする落雷電荷量評価方法。 - コンピュータにより落雷電荷を評価するためのプログラムであって、前記コンピュータに、
所定の測定対象地点における電界の時間変化を示す電界データ及び前記所定の対象地点における磁界の時間変化を示す磁界データを取得する手順と、
前記取得した電界データに基づいて落雷の発生を検知する手順と、
前記落雷発生検知部により落雷発生が検知された場合に、前記計測された磁界に基づいて、前記落雷発生検知部により検知された落雷に先行するリーダの発生時点を検知する手順と、
前記リーダ検知部により検知されたリーダ発生時点から、前記落雷発生検知部により検知された落雷の発生時点までの時間をリーダ進展時間として算出する手順と、
前記算出したリーダ進展時間と所定のリーダ進展速度とに基づいて、落雷電荷の高度を算出する手順と、を実行させることを特徴とする落雷電荷評価プログラム。 - 請求項5記載の落雷電荷評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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