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2018 年度 実績報告書

雷嵐の電波観測と気象観測の融合が拓く、極端気象、雷災害の監視と短期予測の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H03150
研究機関電気通信大学

研究代表者

芳原 容英  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10303009)

研究分担者 岡野 大祐  東海大学, 九州教養教育センター, 教授 (00169129)
成田 知巳  湘南工科大学, 工学部, 教授 (00767808)
岩崎 博之  群馬大学, 教育学部, 教授 (70261823)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードトータル雷 / 気象災害 / 雷災害 / 竜巻 / 集中豪雨 / ダウンバースト / ELFトランジェント / 電荷モーメント
研究実績の概要

本研究期間全体では,2つの大目標とも期間中におおよそ達成され,世界初の研究成果も得られた.今後も本研究に関連する学術論文等が発表されるとともに,観測も継続しており,さらなる研究成果が見込まれる.また,H30年度(最終年度)に関しては文章中に明示する.
(1)雷活動及び電磁波の総合観測を用いた極端気象気象の監視と短期予測
学術機関としては国内初のトータル雷観測ネットワークのアップグレードを実施した.次に,日本国内で発生した極端気象現象である複数の竜巻及びダウンバースト両方について,トータル雷活動が事象発生前に顕著に増加することが統計的に示された.一方,極端事象を伴わない雷嵐のトータル雷活動とは統計的な差異が確認された(日本初).また,同様に国内で発生した雷嵐に伴う集中豪雨についてトータル雷活動との対応関係を調査し,降雨量とトータル雷頻度の間に高い相関関係のあることが判明した(日本初),また,両者の定量的関係性が,事象発生時の局所的な気象パラメータを考慮することにより,一般化されることが分かった(H31年度)(世界初).
(2)雷エネルギー別,国内落雷時空間特性の導出と雷災害の軽減
ELF帯(極超長波)電波観測点(北海道)の新設後,複数点での雷放電起源のELF電波観測や,(1)により展開された国内トータル雷観測データから,落雷位置,落雷極性,落雷の電気的エネルギー(落雷電荷モーメント:電荷量と雷雲内の電荷位置の高さとの積)の時空間分布の導出に成功した.また,気象データから、落雷電荷の高さを仮定することで,日本周辺の落雷電荷量の時空間分布を世界で初めて導出した.これらの研究成果は,特に電荷量の大きな落雷による雷災害が予想される地域における雷災アセスメントにおいて重要な情報を与える.さらに,リアルタイムでの落雷位置と対応する電気的エネルギーの導出にも成功した(H31).

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Lightning Charge Estimation over Eastern Part of Japan by ELF and LLS Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, R. Kitamura, T. Narita, D. Ohta and T. Tsuya
    • 学会等名
      2019 URSI AP-Rasc
    • 国際学会
  • [学会発表] Total Lightning Activities during Recent Extreme Weather Events in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, S. Kono, T. Ogawa, S. Heckman and M. Stock
    • 学会等名
      2019 URSI AP-Rasc
    • 国際学会
  • [学会発表] Global distributions of Lightning Electrical Energy Estimated by Optical Observations from International Space Station2019

    • 著者名/発表者名
      R. Kitamura, Y. Hobara, M. Sato, Y. Takahashi, T. Adachi, T. Ushio and M. Suzuki
    • 学会等名
      2019 URSI AP-Rasc
    • 国際学会
  • [学会発表] 国際宇宙ステーションからの光学観測により推定された落雷電荷モーメントの全球分布2019

    • 著者名/発表者名
      北村隆之介、芳原容英、菊池博史、佐藤光輝、高橋幸弘、足立透、牛尾知雄、鈴木睦
    • 学会等名
      第97回日本大気電気学会
  • [学会発表] 東南アジアにおける高感度ELF帯磁場観測を用いた落雷の電気的特性の導出(初期解析結果)2019

    • 著者名/発表者名
      芳原容英、C.Gomes、 A.I.Mohamed、 塩川和夫、 M.Stock、 津田卓雄
    • 学会等名
      第97回日本大気電気学会
  • [学会発表] 日本国内の突風現象を伴う積乱雲におけるトータル雷の特性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      甲野 慎太郎、芳原 容英、S. Heckman、M. Stock、C. Liu
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] Accuracy verification of lightning charge moment and lightning charge height remotely estimated by ELF observations using lightning current measurements at wind turbine2018

    • 著者名/発表者名
      S.Murai, Y. Hobara, et al
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
  • [学会発表] Monitoring and forecasting the Earth's and space environments by multifrequency radio wave observations2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara
    • 学会等名
      0th Anniversary International Symposium of Center for Space Science and Radio Engineering
  • [学会発表] Characteristics of total lightning associated with recent hazardous weather events in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, S. Kono, T. Ogawa, S. Heckman, M. Stock and C. Liu
    • 学会等名
      ICAE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Lightning characteristics with charge moment change over eastern part of Japan by ELF and LLS observations2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara, J. Yamashita, R. Murai, T. Narita and H. Mitsuzuka
    • 学会等名
      ICAE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical study of the relationship between total lightning and heavy rainfall2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, Y. Hobara, H. Iwasaki, S. Heckman and M. Stock
    • 学会等名
      ICAE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Lightning application to extreme weather and power grid systems, National Seminar on Innovation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara
    • 学会等名
      Technology and Applications (SENITIA)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lightning application to extreme weather2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hobara
    • 学会等名
      6th International Conference on Signal Processing and Integrated Networks(SPIN2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 三端子キャパシタアンテナを有する新規開発大気電界モニタを用いた自然雷観測試験2018

    • 著者名/発表者名
      吉井源治、岡野大祐、駒井知央
    • 学会等名
      電気設備学会全国大会講演論文集
  • [学会発表] コンクリート沿面の導体部分に誘導される模擬雷様相に関する基礎実験2018

    • 著者名/発表者名
      岡野大祐
    • 学会等名
      電気設備学会全国大会講演論文集
  • [学会発表] コンクリート供試体を用いた放電実験に関する磁化研究2018

    • 著者名/発表者名
      髙野渓太、岡野大祐、酒井英男
    • 学会等名
      電気設備学会全国大会講演論文集

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公開日: 2019-12-27  

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