先験情報を活用した雷雲の電気構造推定に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580503
• 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: 升方 勝己 富山大学, 工学部, 教授 (80157198)
• キーワード: 雷雲電荷 / 逆問題

研究概要

1 雷雲電荷分布逆推定アルゴリズムの開発
先の科研費による研究(平成9〜10年度)で地上の観測電界データからニュートン法を用いた雷雲電荷の推定法を検証したが、その際、実用に供するには観測点の数の軽減が必要であることも明らかになった。そのため、少数の観測点での電界データから電荷分布を推定できる手法を検討した。この手法はニュートン法とウェーブレット変換を併用する手法で、推定すべき電荷分布の未知数より少ない観測点の場合でも、電荷位置や電荷量がほぼ推定できることが示された。(平成14年6月発表)現在推定精度の改善を進めている。
2 簡易電界測定装置の改良
設備備品費で購入した装置により、雷雲位置推定に用いるための簡易型の電界測定装置を開発し、水平方向の電界の測定が可能であるかどうか検討した。その結果、従来からある高価な電界測定装置(フィールドミル)と同等の精度で水平方向の電界が測定可能てあることが示された。(電気学会論文誌に投稿中)現在、さらに改良を進めている。
3 雷雲の電荷移動に関する調査および電撃電流のシミュレーション
その他、雷雲の挙動に関する調査や落雷に伴う電撃電流により発生する電滋界のシミュレーションとして、実測の雷雲観測データにより電荷移動を調査(平成15年3月民間との共同研究報告書で報告)し、およびFDTD法による電磁界解析(平成14年9月発表)を実施した。また、地形の影響を考慮した雷雲電荷の流れ解析のシミュレーションも進めている。(平成15年3月発表)

研究成果

• [文献書誌] 加藤, 本田, 堀田, 村井: "ウェーブレット変換を用いた雷雲電荷分布推定"日本シミュレーション学会第21回計算電気電子工学シンポジウム論文集. 5-8 (2002)
• [文献書誌] 澤越, 本田, 堀田, 村井: "2種の雷雲電荷推定法の比較-先験情報利用法とニューラルネットワーク法の比較-"平成14年度電気関係学会北陸支部連合大会講演論文集. A-16 (2002)
• [文献書誌] 小野田, 本田, 堀田, 村井: "樹木への電撃電流による人体周辺の電磁界解析"平成14年度電気関係学会北陸支部連合大会講演論文集. A-15 (2002)
• [文献書誌] J.Singge, I.Kitamura, T.Murai, K.Masugata: "Simulation of Lightning Current Wave forms at Distant Point using FDTD Method"2002年度日本物理学会北陸支部学術講演会. B-5 (2002)
• [文献書誌] 荒井, 本田, 堀田, 村井: "雷電荷の流れの有限要素シミュレーション"平成14年度電気関係学会北陸地区学生による発表会講演論文集. F-21 (2003)