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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of 3-D lightning visualization system with the highest capability in the world and the clarification of the final jump process of return strokes based on this system

Research Project

Project/Area Number 20H02129
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

高木 伸之  岐阜大学, 工学部, 特任教授 (80179415)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 王 道洪  岐阜大学, 工学部, 教授 (20273120)
ウ ティン  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50789774)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords雷 / 雷放電路の可視化 / 最終雷撃過程 / 落雷の予知
Outline of Annual Research Achievements

本研究で開発する世界最高性能を有する3次元雷放電路可視化システムの位置精度は1m、時間分解能を1μs、1回の落雷に伴う電波放射源の数3万個以上を目指している。当初はLF帯(30kHz-300kHz) 3次元雷放電路可視化システムFALMAの性能向上を達成し、他の3次元雷放電路可視化システムMF-HF帯(300kHz-30MHz) 3次元雷放電路可視化システムDALMAとVHF帯(30MHz-300MHz) 3次元雷放電路可視化システムInLMA(干渉法による位置標定)の追加製作と設置をおこなった。さらに高さ50mの砂丘台地によって雷放電路下部の観測が難しかった高速度カメラ用に新たな観測小屋を海岸間際に設置し、高度0m、距離20km先まで観測することが可能となった。これにより4種類の観測データを相互に比較することが可能となった。
最終年度はデータの追加取得に努めた。3次元雷放電路可視化システムFALMA、DALMA、InLMAにより取得できたデータ数は300kmx300km四方では1万個以上あるが最終雷撃過程が識別可能なアンテナから近距離での落雷を抽出して、各3次元雷放電路可視化システム毎に上向き放電の確認や帰還雷撃開始高度の確認作業を行っている。前年度までに追加して複数の候補データを得ている。
海岸線に設置した2台の高速度ビデをカメラによるデータの取得の追加にも成功した。これらのデータは放電路の下部まで撮影できている。さらにこの高速度カメラ近傍でのドローンを用いた人工誘雷にも挑戦しているので成功すれば至近距離での撮影データの取得及びFALMA、DALMA、InLMAでのデータ取得が可能となる。
落雷の予知に関してはこれまでは半径10kmの円内でかつ30分以内の予測であったが、これを半径1kmかつ時間が5分以内に発生する落雷の予知も可能性を高めることが示された。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] High‐Accuracy Classification of Radiation Waveforms of Lightning Return Strokes2023

    • Author(s)
      Wu Ting、Wang Daohong、Takagi Nobuyuki
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 128 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1029/2023JD038715

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A 3D Interferometer-Type Lightning Mapping Array for Observation of Winter Lightning in Japan2023

    • Author(s)
      Yang Junchen、Wang Daohong、Huang Haitao、Wu Ting、Takagi Nobuyuki、Yamamoto Kazuo
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: 15 Pages: 1-16

    • DOI

      10.3390/rs15071923

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New FALMA Observations Reveal Systematic Differences between Lightning Discharges in Winter and Summer in Hokuriku, Japan2023

    • Author(s)
      T. Wu, D. Wang, N. Takagi
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2023. San Francisco, USA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Strong Positive CG flash That Was Simultaneously Recorded by Multiple Observation Systems2023

    • Author(s)
      J. Yang, D. Wang, H. Huang, T. Wu, N. Takagi, K. Yamamoto
    • Organizer
      APL 2023. Langkawi, Malaysia. 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北陸冬季落雷特性の陸海別の比較検討2023

    • Author(s)
      王 道洪,ウ ティン ,角 亮佑
    • Organizer
      令和5年度電気学会電力・エネルギー部門大会. 愛知工業大学, 豊田
  • [Presentation] 北陸における冬季雷観測の近況と展望2023

    • Author(s)
      王道洪
    • Organizer
      日本大気電気学会第101回研究発表会. 電気通信大学, 東京
    • Invited
  • [Presentation] Performance and validation of an interferometer-type 3D lightning mapping array2023

    • Author(s)
      Junchen Yang, Daohong Wang, Haitao Huang, Ting Wu, Nobuyuki Takaki, Kazuo Yamamoto
    • Organizer
      日本大気電気学会第101回研究発表会. 電気通信大学, 東京
  • [Presentation] ドローンからの導線投下による人工誘雷2023

    • Author(s)
      丸山雅人,王 道 洪, 枡田俊久,長尾篤,池田高志,上田稔,髙田尚弥,大橋秀樹,黄海涛,ウ ティン,高木伸之
    • Organizer
      日本大気電気学会第101回研究発表会. 電気通信大学, 東京
  • [Presentation] 正極性帰還雷撃の強さについて2023

    • Author(s)
      ウティン, 王道洪, 高木伸之
    • Organizer
      日本大気電気学会第101回研究発表会. 電気通信大学, 東京
  • [Presentation] 風車に流れる電流と関連雷放電の3Dマッピング結果との比較2023

    • Author(s)
      山本健太郎,ウティン,王道洪,高木伸之,山本 和男
    • Organizer
      令和5年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] FALMAとDALMAによる自発型上向き負極性落雷の観測2023

    • Author(s)
      髙田尚弥,王道洪,ウティン,高木伸之,山本和男
    • Organizer
      令和5年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 冬季自然落雷の光学観測2023

    • Author(s)
      大橋秀樹,ウティン,王道洪,高木伸之
    • Organizer
      令和5年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 冬季強帰還雷撃をもたらす雷雲の偏波レーダーエコーの特徴2023

    • Author(s)
      加藤歩,ウティン,王道洪,高木伸之
    • Organizer
      令和5年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 冬季強帰還雷撃の予測可能性について2023

    • Author(s)
      川口拓真,ウティン,王道洪
    • Organizer
      令和5年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Remarks] 王・ウ研究室

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~lrg/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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