JP2013020601A - 津波監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 観測装置設置の経済性とメンテナンス性において卓越し観測確認が容易な津波監視システム。
【解決手段】 陸上に設置したレーダーから発するレーダー波により監視海面を一定周期でスキャンニングし、レーダー波の反射により監視海面の測定を行い、データを処理して海面の隆起を測定し、この観測測定において海面の上昇が一定値を超えたときにおいて警報を発することを特徴とする津波監視システム、地震発生時に、陸上に複数箇所に設置したＰ波地震計の観測データをサーバーに集め、発生した地震のＰ波の分析により、海側の震源とその地震の規模を算出し、津波の発生の可能性とその大きさを予測し、津波の可能性とその大きさが一定値を超えたときにおいて、前記記載の津波監視システムのデータとを総合的に判定して最終避難警報を発すること特徴とする津波監視システム。
【選択図】図１

Description

この発明は、観測確認が容易な津波監視システムに関するものである。

従来の津波監視における観測は、海上沖合（たとえばＧＰＳ波浪計による）又は沖合海底（たとえば海底潮位計による）において行われていた。しかしこれらはいずれも電源の確保、信号伝達路の確保に多額の費用を要し、また海上・海中のため、そのメンテナンスも容易ではなかった。今回の東日本大震災・大津波の貴重な体験を基に、今後、津波観測、警報システムの信頼性を上げるには、なによりも観測点を増やす必要があるが、その費用とメンテナンス性が当然のことながら前記の従来の方法では問題となる。

この発明は観測装置設置の経済性とメンテナンス性において卓越したところの観測確認が容易な津波監視システムを得ることを目的とする。

そして、この発明は上記目的を達成するために、第１の解決解決手段として、陸上に設置したレーダーから発するレーダー波により、監視海面の測定を行い、それによって得たデーターを処理して降雨、波しぶきなどの外乱要素を消去して海面のみの隆起を測定し、この観測測定において海面の上昇が一定値を超えたときにおいて津波観測情報として警報を発することを特徴とする津波監視システムとしたものである。さらにこの際、監視海面の定性測定及び定量測定を行う。

上記第１の解決手段による作用としては次の通りである。すなわち、陸上に設置したレーダーから発するレーダー波により、監視海面の定性測定及び定量測定を行い、それによって得たデータを処理して降雨、波しぶきなどの外乱要素を消去して海面のみの隆起を測定し、この観測において海面の上昇が一定値を超えたときにおいて警報を発することを特徴とする津波監視システムによって、従来の津波監視においてその観測における海上沖合又は沖合海底において行われていた機器の電源の確保、信号伝達路の確保に多額の費用を要し、また海上・海中のため、そ機器のメンテナンスも容易ではなかった欠点を根本的に解消するものである。また今後、津波観測、警報システムの誤報を防ぎ信頼性を上げるには、なによりも観測点を増やす必要があるが、その費用とメンテナンス性が容易となる。

また第２の解決手段としては、地震発生時に、陸上に複数箇所に設置したＰ波地震計の観測データをサーバーに集め、そこにおいて発生した地震のＰ波の分析により、既に緊急地震速報として用いられている手法から、震源と地震の規模を算出し、津波の発生の可能性とその大きさを予測することを特徴とする津波監視システムとし、前記第１の解決手段記載の津波監視システムのデータの津波観測情報とを総合的に判定して最終避難警報を発する。

上記第２の解決手段による作用としては、地震発生時に、同じく陸上において複数箇所に設置したＰ波地震計の観測データをサーバーに集め、そこにおいて発生した地震のＰ波の分析により、既に緊急地震速報として用いられている手法から、震源が海であることと地震の規模を算出し、津波の発生の可能性とその大きさを予測することを特徴とする津波監視システムとしたものである。これまた従来津波観測装置・機器が海上・海中にあるため、その設置やメンテナンスが容易ではなかった欠点を根本的に解消するものである。また今後、津波観測、警報システムの信頼性を上げるには、なによりも観測点を増やすに当たり極めて有利であり、その費用を軽減し、またメンテナンス性が容易となる。

さらにまた第３の解決手段としてレーダーの観測角度（仰角）を、津波観測情報により下向き乃至水平に変更することを特徴とする津波監視システムとする。従来においてはレーダーで気象、雨の観測が行われているが、それらはいずれも地上設置のレーダーでは、上空における気象現象の観測であるため、上向きの角度（仰角）で観測が行われている。この発明のレーダーは、これら既存のレーダー設備を利用して前述のＰ波地震計、あるいは沖合いに設置のＧＰＳ波浪計、潮位計などで異常（津波のおそれ）を観測したときにおいて、その観測データで、下向き乃至水平にその角度を自動的に変え、海面の観測に移行する。

実施例３の解決手段の作用としては、従来の気象、雨の観測レーダーを、既設、新設を問わず、この発明に利用することができ、さらにその際、一台のレーダーで、気象、雨の観測と津波観測の両用に対応できることとなる。

上述したようにこの発明の津波監視システムは、陸上に津波監視に関する装置をすべて設置することにより費用を軽減し、またメンテナンス性が容易となる。

津波監視システムを説明する図である（実施例１）。 津波監視システムを説明する図である（実施例２）。

図１は津波監視システムを説明する図である。図１（ａ）は陸１と海２との状態を説明する図であり、海２は平穏で通常の状態を示す。陸１にはレーダー３が海上を走査できるような高所に設けられている。このレーダー３のレーダー波発射部は上下左右に移動旋回するようになっており、そのレーダー波によって海２の一定の海面を短周期で照射している。図１（ｂ）は海２に津波２’が発生した状態を示し、図１（ｃ）は海２に大津波２”が発生した状態を示している。ここでくわしくは陸上に設置したレーダー３から発するレーダー波により、監視海面の定性測定及び定量測定を行い、それによって得たデーターを処理し、さらに降雨、波しぶきなどの外乱要素を消去して海面のみの隆起を測定し、この観測測定において海面の上昇が一定値を超えたときにおいて警報を発する津波監視システムとしたものである。これらのデーターは津波観測情報として、後述のサーバー５のコンピュータ５’におくられて一括処理される。

前述の監視海面の定性測定、定量測定としてはつぎのようである。すなわちレーダー３の中心部からレーダービームが離れるほど観測機能は低下する傾向にあるので、レーダーの周波数帯により観測半径の定性領域と定量領域を区分して測定する。たとえばレーダーサイトから半径８０Ｋｍまでは、定量測定を行い、それによって海面の隆起を数値で可視化する。一方、半径８０Ｋｍを超える範囲に関しては、定性測定を行い、これによって変異を視覚的に捉える。この定性測定、定量測定の範囲（観測半径）は、レーダー３の周波数帯、設置場所（緯度、経度および標高）によって変わることとなる。つまり定性測定により定性的に遠方で起きた津波をより早く捉え、沿岸に近くなるにしたがい、定量測定により定量的に津波を捉えることで、その実際の規模を知ることができる。

図２は他の実施例の津波監視システムを説明する図である。ここで４はＰ波地震計であり、陸１において複数個所において配置されている。海側で地震発生時に、このように陸上に複数箇所に設置したＰ波地震計４のＰ波４’の観測データをサーバー５のコンピュータ５’に集め、そこにおいて発生した地震のＰ波の分析により、震源地６と地震の規模を算出する。すなわち地震発生時に、このように陸上において複数箇所に設置したＰ波地震計４のＰ波４’の観測データをサーバー５のコンピュータ５’に集めそこにおいて、発生した地震のＰ波４’の分析により、震源地６が海側であることを確認し、加えて前記実施例１の、地震の規模を算出し、津波の発生の可能性とその大きさを予測する津波監視システムのデータの津波観測情報とを総合的に判定して、津波到達予想地域に対して最終避難警報（サイレン、チャイムなどの音、音声、光、フラッグなど）を発する津波監視システムとする。

この実施例２もまた、従来の津波観測装置・機器が海上・海中にあるため、その設置やメンテナンスが容易ではなかった欠点を根本的に解消することとなる。また今後、津波観測、警報システムの誤報を防ぎ信頼性を上げるには、なによりも観測点を増やすに当たり極めて有利であり、その費用を軽減しまたメンテナンス性が容易となる。

さらにまたレーダーの観測角度を、津波観測情報により水平乃至下向きに変更することを特徴とする津波監視システムを説明する。従来においてはレーダーで気象、雨の観測が行われているが、それらはいずれも地上設置のレーダーでは、上空における気象現象の観測であるため、その上下方向の変位、すなわち上下首振りの中心角度（仰角）は上向きまたは水平で観測が行われている。この発明のレーダー３は、これら既存のレーダー設備を利用して、前述のＰ波地震計４、あるいは沖合いに設置のＧＰＳ波浪計、潮位計などで異常（津波のおそれ）を観測したときにおいて、その観測データを利用して、その上下首振りの中心角度を下向き乃至水平に自動的に変え、海面の観測に移行する。

実施例３は従来の気象、雨の観測レーダーを、既設、新設を問わず、この発明に利用することができ、その際、一台のレーダーで、前記従来の気象、雨の観測と津波観測の両用に対応できることとなる。

１ 陸
２ 海
２’ 津波
２” 大津波
３ レーダー
４ Ｐ波地震計
４’ Ｐ波
５ サーバー
５’ コンピュータ
６ 震源地

Claims (4)

1. 陸上に設置したレーダーから発するレーダー波により監視海面を一定周期でスキャンニングし、レーダー波の反射により監視海面の測定を行い、それによって得たデータを処理して降雨、波しぶきなどの外乱要素を消去して海面の隆起のみを測定し、この観測測定において海面の上昇が一定値を超えたときにおいて津波観測情報として警報を発することを特徴とする津波監視システム。
2. 陸上に設置したレーダーから発するレーダー波により監視海面を一定周期でスキャンニングし、レーダーの反射により監視海面の定性測定及び定量測定を行うことを特徴とする請求項１記載の津波監視システム。
3. 地震発生時に、陸上に複数箇所に設置したＰ波地震計の観測データをサーバーに集め、そこにおいて発生した地震のＰ波の分析により、海側の震源とその地震の規模を算出し、津波の発生の可能性とその大きさを予測し、津波の可能性とその大きさが一定値を超えたときにおいて、請求項１及び又は請求項２の津波監視システムのデータの津波観測情報とを総合的に判定して最終避難警報を発すること特徴とする津波監視システム。
4. 請求項３記載の地震発生時に、陸上に複数箇所に設置したＰ波地震計の観測データをサーバーに集めて得た津波の発生の可能性がある場合の情報、またはＧＰＳ波浪計、海底潮位計などの津波情報により、陸上にあるレーダーの仰角観測角度を、自動的に下向き乃至水平に変更することを特徴とする津波監視システム。

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