地上静電界の多点計測に基づいた発雷予測

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13970
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分25030:防災工学関連
• 研究機関: 足利大学
• 研究代表者: 山下 幸三 足利大学, 工学部, 准教授 (20609911)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 雷雲 / 雷 / 静電界 / フィールドミル / センサーネットワーク

研究成果の概要

本研究課題は、落雷前に雷雲内に生成される電荷（以下、雲内電荷）の定量把握による発雷予測法を開発するものである。回転型静電界計測器を独自開発し、栃木県域に計12機を展開した。同域における空間的に孤立した雷雲（以下、孤立雲）に伴う地上静電界の水平分布を多点計測した。孤立雲内に単純な電荷構造を仮定し、静電界の水平分布より雲内電荷の時間変化を１秒分解能で定量推定することに世界に先駆けて成功した。雲内電荷の盛衰監視に基づいた発雷予測技術の開発基盤を確立し、発雷直前予測に有効と考えられる発雷直前における雲内電荷の特徴的変化を検出した。ただし、孤立雲の取得事例が少数であり、観測事例の積み増しは必須である。

自由記述の分野

大気電気学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最終目的は、着雷点に甚大な経済的、人的被害をもたらす落雷の発生予測である。本申請課題では、雷放電に電荷を供給する雲内電荷の定量評価を目的とし、地上静電界の多点計測網を構築した。初期結果として孤立雲内の電荷量の定量推定に成功し、発雷予測法の開発基盤を確立した。発雷予測は、雷害対策の新領域を切り開く点において社会的意義がある。また、地上静電界計測のみに基づいた雲内電荷の定量推定事例は国内外でも先行報告が見当たらず、新規性の面より学術的意義も高いと考えられる。