1990 Fiscal Year Annual Research Report
フラクタルモデルによるステップトリ-ダの三次元数値シミュレ-ションに関する研究
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01550220
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河崎 善一郎 大阪大学, 工学部, 講師 (60126852)
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| Keywords | フラクタル / 雷放電路 / リ-ダ進展 / 雷雲 / 冬季雷・夏季雷 |
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| Research Abstract |
昨年度提案し2次元で数値シミュレ-ションを実行した.フラクタル型ステ-プットリ-ダ進展モデルの、3次元コ-ド化と数値シミュレ-ションを実行した。コ-ド化に当たっては、雷雲内の電荷分布、リ-ダの電荷分布、空間電下層の考慮、大地の形状等出来る限りの自由度が保てるよう配慮した。加えて、数学的見地からのフラクタル理論をサ-ベイし、提案するモデルが数学的にも矛盾しないモデルであることを明らかにした。さらに実際の観測を通じ、雷放電路の持つフラクタル性の検証、雷雲構造及びリ-ダ進展と落雷点の予測、さらには雷放電により放射される電磁波等の理論計算と実測との比較など、提案するモデルが机上の空論とならぬため、実際の観測結果がモデルフィ-ドバック出来るよう配慮した。実際のシミュレ-ションに当たっては、2km立方の領域を仮定し、各方向を最大50分割してシミュレ-ションした。その結果以下の点が明かとなった。
(1)多くの実際の雷放電路を統計処理することにより、放電路の形状がフラクタル性を有していること。
(2)提案するモデルによる数値シミュレ-ション結果が、フラクタル性を示し、数学的にも正しいモデルになっていること。
(3)ステップトリ-ダの進展は、空間電荷層の影響により特に冬季は水平に長く延びる傾向のあること。
(4)大地上の構造物から上向きリ-ダが延び易く、従来の遮蔽理論では完全な防護が不可能であること。
以上本研究を通じてステップトリ-ダのモデル化及びその数値シミュレ-ションのためのコ-ド化が完成出来たので、今後種々の雷害対策、防雷のための具体的問題に適用していく予定である。
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[Publications] 河崎 善一郎: "Fractal model for the leader of Lightning" Research letters of Atmospheric Electricity. 9. 63-71 (1989)
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[Publications] 竹内 利雄: "大津における夏の雷雲のレ-ダ観測結果(I)不規測な多重セル型雷雲" 天気. 36. 45-50 (1990)
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[Publications] 竹内 利雄: "大津における夏の雷雲のレ-ダ観測結果(II)レ-ダによる落雷点の予測" 天気. 36. 51-53 (1990)
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[Publications] 竹内 利雄: "大津における夏の雷雲のレ-ダ-観測結果(III)巨大セル型雷雲" 天気. 36. 57-60 (1990)
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[Publications] 河崎 善一郎: "Calculations of lightning return stroke electric feelds" Research letters of Atmosphelic Electricity. 10. (1990)
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[Publications] 勝野 泰: "雷放電路はフラクタルか?" 電気学会論文誌(A).
