雨音解析による降雨のミクロな時空間構造観測の可能性に関する研

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09875114
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 石川 忠晴 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (50159696)
• Keywords: 雨音解析 / 降雨のミクロ構造 / 新計測法の開発

Research Abstract

まず始めに、可視化技術を用いた雨滴観測システムを製作し、雨滴径と落下速度の関係に関して、野外での実降雨観測と人工水滴を用いた室内実験を行って定式化した。また雨滴体積、落下速度と音響強度の関係に関する基礎実験を実施し、音響雨量計のデータ処理ルーチンを確定した。
続いて、データ処理及びデータ保存を高速化するように部品構成を検討した後、バッテリ-駆動型の野外計測用音響雨量計を3台作製した。この装置を東工大長津田キャンパス周辺に設置して降雨観測を行ったところ、10秒間雨量の時間変動が詳細に捉えられ、雨域の移動状況を把握することが可能であることがわかった。しかし、音響収録部分の設置環境や缶面劣化により、降雨強度と音響性の関係にズレが発生することも明らかとなり、何らかの補正を加えるための装置改良の必要性が生じた。
そこで、音響雨量計と転倒升式雨量計という性質の異なる計測器の出力を同時にデータ解析し、音響雨量計のパラメータをオンラインでキャリブレーションできる処理ルーチンを開発した。この新しい方式(ハイブリッド音響雨量計)を使用して野外観測を実施したところ、降雨のミクロな変動が良好に捉えられることがわかった。
最後に、本測定器の誤差(微少雨滴が捕捉できないこと、複数の雨音の重合による誤差)を数値シュミュレーションにより検討した。その結果、上記のハイブリッド方式により十分な精度で観測できていることが確認された。

Research Products

• [Publications] 林 尚志: "音を利用した雨量計の試作とテスト" 水工学論文集. 41. 985-990 (1997)
• [Publications] 林 尚志: "雨滴音と雨粒諸元の関係に関する可視化実験" 可視化情報. 平成10年4月号掲載予定. (1998)
• [Publications] 鶴田泰士: "多地点の雨音観測から雨域の構造と移動を推定する試み" 土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 第24回. 232-233 (1997)