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2019 年度 実績報告書

雷雲下の風力発電施設からの前兆電波を利用した被雷回数の大幅低減手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04315
研究機関岐阜大学

研究代表者

高木 伸之  岐阜大学, 工学部, 教授 (80179415)

研究分担者 王 道洪  岐阜大学, 工学部, 教授 (20273120)
ウ ティン  岐阜大学, 工学部, 助教 (50789774)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード風力発電 / 落雷予知 / 対雷対策 / 電波源位置標定
研究実績の概要

風力発電は発電単価が安いことから世界各国で導入が伸び続けているが、日本では導入の余地が十分にあるにもかかわらず頭打ち傾向にある。その主な原因の一つが冬季の落雷による被害である。本研究では風力発電での落雷による被害を現状の数分の一に削減するための新たな安価な落雷の予知技術を開発することを目的としている。
本研究目的を達成するために(1)電波放射源位置標定装置の製作、(2)装置を用いた電波放射源の測定、(3)予知をするのに最適周波数の特定、(4)予知をするのに最適なアンテナ配置間隔の特定、(5)予知の位置精度の検証、(6)落雷の何秒前までに予知が可能か検証、(7)前兆電波の発生から落雷へ移行する割合の特定、(8)空間電荷の上向き雷進展抑制効果の理論を構築、(9)前兆電波を生む放電の特定、(10)新型レセプタの開発を実現させる。 落雷には、電流の極性に正・負・両極性の3 種類あり、雷撃電流のピーク値は4 桁も異なり振れ幅が大きく、雷雲も規模や種類が異なるので、少なくとも4 年間の観測データが必要である。雷観測は石川県の内灘町周辺で毎年3 ヶ月間常駐して行う。また、冬季雷観測をミス無く行うために研究協力者である大学院生の熟練度を向上させるために各年度の夏季は夏季雷を対象とした観測を岐阜大学で行う。
平成30年度は上記の(1)~(6)を完了し、平成30年度は(7)以降の研究に着手し、(7)~(8)については80%程度の達成度、(9)は70%程度、(10)については30%程度の達成度である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intracloud lightning flashes initiated at high altitudes and dominated by downward positive leaders2019

    • 著者名/発表者名
      Wu, T., Wang, D., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 6982-6998

    • DOI

      https://doi.org/10.1029/2018JD029907

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Charge regions indicated by LMA lightning flashes in Hokuriku's winter thunderstorms2019

    • 著者名/発表者名
      Zheng,D., Wang, D., Zhang,Y., Wu, T., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 7179-7206

    • DOI

      https://doi.org/10.1029/2018JD030060

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correlation Between the First Return Stroke of Negative CG Lightning and Its Preceding Discharge Processes2019

    • 著者名/発表者名
      Shi, D., Wang, D., Wu, T., & Takagi, N
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 8501-8510

    • DOI

      https://doi.org/10.1029/2019JD030593

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Velocities of positive leaders in intracloud and negative cloud‐to‐ground lightning flashes2019

    • 著者名/発表者名
      Wu, T., Wang, D., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 9983-9995

    • DOI

      https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019JD030783

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Multitermination CG Flashes Using a 3D Lightning Mapping System (FALMA)2019

    • 著者名/発表者名
      Gao, P., Wang, D., Shi, D.,Wu, T., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Atmospheres

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      https://www.mdpi.com/2073-4433/10/10/625

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progression Features of Dart Leaders in Natural Negative Cloud‐to‐Ground Lightning Flashes2019

    • 著者名/発表者名
      Huang, H., Wang, D., Wu, T., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 11143-11154

    • DOI

      https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019JD030990

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temporal and Spatial Characteristics of Preliminary Breakdown Pulses in Intracloud Lightning Flashes2019

    • 著者名/発表者名
      Shi, D., Wang, D., Wu, T., & Takagi, N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 ページ: 12901-12914

    • DOI

      https://agupubs.pericles-prod.literatumonline.com/doi/abs/10.1029/2019JD031130

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Fast Antenna Lightning Mapping Array (FALMA): Applications in lightning research2019

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Dongdong Shi, Nobuyuki Takagi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019, San Francisco, USA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intracloud and negative cloud-to-ground lightning flashes not producing classic preliminary breakdown pulses2019

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Dongdong Shi, Nobuyuki Takagi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019, San Francisco, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional lightning mapping using low-frequency radio waves2019

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Dongdong Shi, Nobuyuki Takagi
    • 学会等名
      Proceedings of URSI-JRSM, Tokyo, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Practical Features of 3D Lightning Mapping System FALMA2019

    • 著者名/発表者名
      Wang, Daohong; Wu, Ting; Takagi, Nobuyuki
    • 学会等名
      Proceedings of 11th Asia Pacific International Conference on Lightning, Hongkong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Some Abnormal Lightning Flashes Imaged by the FALMA2019

    • 著者名/発表者名
      Wu, Ting; Wang, Daohong; Takagi, Nobuyuki
    • 学会等名
      Proceedings of 11th Asia Pacific International Conference on Lightning, Hongkong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Initiation of Initial Breakdown2019

    • 著者名/発表者名
      Shi, Dongdong; Wang, Daohong; Wu, Ting; Takagi, Nobuyuki; Huang, Haitao
    • 学会等名
      Proceedings of 11th Asia Pacific International Conference on Lightning, Hongkong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Progression Characteristics of Dart Leaders Observed by LAPOS52019

    • 著者名/発表者名
      Huang, Haitao; Wang, Daohong; Wu, Ting; Takagi, Nobuyuki
    • 学会等名
      Proceedings of 11th Asia Pacific International Conference on Lightning, Hongkong, China
    • 国際学会
  • [学会発表] Lightning Mapping System の構築2019

    • 著者名/発表者名
      本田隼大
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会. 名古屋
  • [学会発表] 正極性リーダー速度の落雷と雲放電での違いについて2019

    • 著者名/発表者名
      小寺裕斗.
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会. 名古屋
  • [学会発表] 夏季と冬季の負極性落雷のPB パルスの比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      浅井貴文
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会. 名古屋
  • [学会発表] 多地点電界波形を用いた落雷の自動識別2019

    • 著者名/発表者名
      細木和哉
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会. 名古屋
  • [学会発表] 高高度雲放電のパルス特性について2019

    • 著者名/発表者名
      神出裕基
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会. 名古屋
  • [学会発表] 落雷および雲放電に含まれるPBの発生高度別の特性の比較・検討2019

    • 著者名/発表者名
      清水千貴, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 落雷強弱別のリーダ放電の特性2019

    • 著者名/発表者名
      後藤孝平, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 雷雲の初期発達期における雷放電の特徴2019

    • 著者名/発表者名
      小出雅人, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 異なる周波数帯を用いた雷放電経路の3Dマッピングシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      西尾譲, 島佳大, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 双方向リーダーの進展特性と関連するパルス波形の特徴2019

    • 著者名/発表者名
      薗浦伸介, 王道洪, WU Ting, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] A study on the initiation of preliminary breakdown process2019

    • 著者名/発表者名
      Dongdong Shi, Daohong Wang, Ting Wu, Nobuyuki Takagi, Haitao Huang
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] Progression Characteristics of Downward Leaders Observed by LAPOS52019

    • 著者名/発表者名
      Haitao Huang, Daohong Wang, Ting Wu, Nobuyuki Takagi
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] LAPOS5号機による自然雷とロケット誘雷の最終雷撃過程の観測結果2019

    • 著者名/発表者名
      山田英幸, 黄海涛, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 雷放電3DマッピングシステムFALMAの実用性について2019

    • 著者名/発表者名
      王道洪, ウ・ティン, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] Recent observations with the Fast Antenna Lightning Mapping Array (FALMA)2019

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Nobuyuki Takagi
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] FALMAと高速ビデオカメラの比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      深尾健二, 高木伸之, 王道洪, ウ・ティン
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] ハイブリッド雷の特徴2019

    • 著者名/発表者名
      多田健, 高木伸之, 王道洪, ウ・ティン
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] ワイヤ付き電極による大気電界計測の検証実験2019

    • 著者名/発表者名
      手嶋健, 倉知純平, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [学会発表] 帰還雷撃の電界波形の微細構造に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      浦田政貴, ウ・ティン, 王道洪, 高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第97回発表会. 岐阜
  • [備考] 高木・王・ウ研究室

    • URL

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

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公開日: 2021-01-27  

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