2000 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
12750238
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Research Institution | Gifu University |
Principal Investigator |
王 道洪 岐阜大学, 工学部, 助教授 (20273120)
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Keywords | 落雷 / 帰還雷撃 / リーダ放電 / 最終雷撃過程 |
Research Abstract |
最終雷撃過程は工学上重要である雷撃電流及び落雷点に最も関係する部分である。この最終雷撃による電界変化波形の立ち上がり部分には、穏やかに変化するスローフロント部分と、それに続き急峻に変化するファーストトランジション部分がある。本研究はこのような最終雷撃過程の解明を目的としている。 そこで本研究では平成12年度夏季と冬季に2回に分けて電界アンテナと光速ディジタルカメラによる自然落雷の最終帰還雷撃について観測を行い、データを得ることができた。用いた電界アンテナの放電時定数は約100ミリ秒で、周波数帯域は4Hz〜1.5MHzである。用いた高速ディジタルカメラはサンプリング周波数10MHzで、記録長は16380フレームである。スローアンテナの出力信号は新たに購入した12bitの分解能、サンプリング周波数12.5MHz、記録長8MWordsを有するディジタルスコープにより記録される。電界アンテナとALPSは、ALPSのトリガ信号をディジタルスコープに同時記録することにより、100nsの精度で時間同期している。 本研究より得たデータを基にして、スローフロントの開始点として以下の3つの場合を想定し、最終雷撃過程のモデルを検討した。(1)コネクティングリーダが進展を開始したとき、(2)下向き進展リーダとコネクティングリーダが結合したとき、(3)両リーダが結合し、その点から下向きに進展する波頭が大地に達したとき。その結果,以下のことが明らかになった。下向きリーダが高度約300m付近に進展すると地上から上向きリーダが発生する。上向きリーダもステップドリーダであり、リーダパルスが下向きリーダのパルスよりも大きい。下向きリーダの速度は4×10^6m/sであり、帰還雷撃進展速度は平均で1.2×10^8m/sとなる。スローフロント開始時には放電路下部において、発光の増大が始まる。ファーストトランジション開始時には、高度約300m付近の放電路において発光の増大が開始し、高度約100m付近の放電路において発光が急激に立ち上がる。また、放電路最下部における発光強度変化率のピーク点と電界変化のピーク点が時間的に一致し、そのとき、高度約350〜400m付近の放電路において発光の増大が開始し、高度約150〜250m付近の放電路において発光が急激に立ち上がる。
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