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逆問題手法による雷雲の電気的構造推定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09680442
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学
研究機関富山大学

研究代表者

村井 忠邦  富山大学, 工学部, 教授 (40019196)

研究分担者 堀田 裕弘  富山大学, 工学部, 助教授 (80209303)
若井 武夫  北陸電力(株), 地域総合研究所, 部長
池田 長康  富山大学, 工学部, 教授 (10222895)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード雷雲 / 電界 / 境界要素 / 電荷分布 / 落雷予知 / 推定アルゴリズム / 雷雲電荷 / 逆問題 / 数値落雷予測
研究概要

地上における電界強度の情報は落雷予測に有用である。本研究では、この電界情報を用いて雲中の電荷分布を推定できるかを検討するため、以下の研究を実施した。
まず、雲中電荷によって発生する電界を計算するため、半無限境界要素と名付けた新しい境界要素を提案した。その結果、地形の影響をも考慮にいれた電界計算が容易になった。次に、地上で観測される電界から雲中の電荷分布を推定するアルゴリズムとして、ニュートン法、最小2乗法、SPM法、ニューラルネットワーク及びカルマンフィルタが検討された。ただ、雷雲電荷推定問題では、観測点の数を必ずしも多く取れないこともあって、見かけ上の観測点を増すように、電界補間の工夫を行った。数値シミュレーションによる検討から、ニュートン法が最も推定精度が良いことが明らかになった。また、これらとは別に、電位差計を用いた全天候型の電界測定装置を開発したが、実際的な使用には測定精度をさらに向上する必用があることも明らかになった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 本田、堀田、村井、池田: "地形を考慮した雷雲による電界のシミュレーション"日本シミュレーション学会、第18回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 149-152 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本田、堀田、村井、池田、若井: "地形を考慮した雷雲による電界の境界要素計算"電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌). 119-B. 483-490 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本田、宮野、堀田、村井: "雷雲電荷推定のシミュレーション"日本シミュレーション学会第19回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 57-60 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本田、堀田、村井、若井: "カルマンフィルタを用いた雷電電荷分布の推定"日本シミュレーション学会第20回計算電気電子工業シンポジウム論文集. 89-92 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Honda, Y. Horita, T. Murai, N. Ikeda and T. Wakai: "Boundary Element Caluculation of Thunder-cloud's Electric Field Considering Topography"IEE Japan. vol. 119-B, No. 4. 483-490 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Honda, Y. Horita, T. Murai and N. Ikeda: "Simulation of Thunder-cloud's Electric Field on the Topographic Ground Surface"Proc. of 18-th JSST Sym. on Computational Electrical and Electronic Eng.. 149-152 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Honda, K. Miyano, Y. Horita and T. Murai: "Numerical Simulation for Estimating the Electric Charge Distribution in Thundercloud"Proc. of 19-th JSST Sym. on Computational Electrical and Electronic Eng.. 57-60 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Honda, Y. Horita, T. Murai and T. Wakai: "Numerical Simulation for Estimating the Electric Charge Distribution in cloud using Kalman Filter"Proc. of 20-th JSST Sym. on Computational Electrical and Electronic Eng.. 89-92 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本田,堀田,村井,池田: "地形を考慮した雷雲による電界のシミュレーション"日本シミュレーション学会,第18回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 149-152 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 本田,堀田,村井,池田,若井: "地形を考慮した雷雲による電界の境界要素計算"電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌). 119-B. 483-490 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 本田,宮野,堀田,村井: "雷雲電荷推定のシミュレーション"日本シミュレーション学会第19回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 57-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 本田,堀田,村井,若井: "カルマンフィルタを用いた雷雲電荷分布の推定"日本シミュレーション学会第20回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 89-92 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 本田,堀田,村井,池田,若井: "地形を考慮した雷雲による電界の境界要素計算" 電気学会論文誌. 119-B,44月号掲載予定. 本田,宮野,堀田,村井 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 雷雲電荷推定のシミュレーション: "日本シミュレーション学会第19回計算電気電子工学シンポジウム論文集" 1998. 関谷,北村,村井,池田,升方 (57-60)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 水滴の帯電現象を利用した地上電界計測装置の開発: "電気学会放電・高電圧合同研究会 資料" HV-98-86. 1998. (65-69)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 本田,堀田,村井,池田: "地形を考慮した雷雲による電界のシミュレーション" 日本シミュレーション学会,第18回計算電気・電子工学シンポジウム論文集. 149-152 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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