JP2015197354A - 地震予測システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した電波を受信することができる通過電波受信手段と、通過電波受信手段における電波の受信状態から非受信状態に変化したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する判断手段と、を備える。
【選択図】 図1
Description
人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した電波を受信することができる通過電波受信手段と、
前記通過電波受信手段における電波の受信状態から非受信状態に変化したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する判断手段と、を備える。
前記通過電波受信手段は、電離層のプラズマ密度に応じて電離層を通過する又は電離層によって反射される周波数帯の電波を受信する。
前記通過電波受信手段は、地上に設置されている。
人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した複数の周波数の電波を受信することができる通過電波受信手段と、
前記通過電波受信手段によって受信できなかった第1の周波数と受信できた第2の周波数とに前記複数の周波数を分類する周波数分類手段と、
前記第1の周波数と前記第2の周波数との境界となる臨界周波数を決定する臨界周波数決定手段と、
前記臨界周波数を記憶する臨界周波数記憶手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている過去の臨界周波数に基づいて、前記臨界周波数が時間的に変化したことを検出する臨界周波数変化検出手段と、
前記臨界周波数変化検出手段によって臨界周波数が時間的に変化したと判別したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する電離層判断手段と、を備える。
上述した電離層監視装置を備え、
前記臨界周波数が継続して変化した継続時間を検出する継続時間検出手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている臨界周波数から統計的閾値を算出する統計的閾値算出手段と、
前記継続時間と前記統計的閾値とに関連付けられたマグニチュードが規定されたマグニチュード参照テーブルを記憶するマグニチュード参照テーブル記憶手段と、
前記マグニチュード参照テーブルにより決定されたマグニチュードによって、アラートを発信するアラート発信手段と、を備える。
前記マグニチュードの大きさに基づいてアラートを発信する対象を規定したアラート発信対象テーブルを記憶するアラート発信対象テーブル記憶手段を、さらに備え、
前記アラート発信手段は、前記マグニチュードの大きさに基づいてアラート発信対象テーブルを参照して、アラートを発信する対象を決定する。
人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した電波を受信することができる通過電波受信手段(たとえば、後述する受信システム200など)と、
前記通過電波受信手段における電波の受信状態から非受信状態に変化したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する判断手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、を備える。
前記通過電波受信手段が、電離層のプラズマ密度に応じて電離層を通過する又は電離層によって反射される周波数帯の電波を受信する。
前記通過電波受信手段が、地上に設置されている。
人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した複数の周波数の電波を受信することができる通過電波受信手段(たとえば、後述する受信システム200など)と、
前記通過電波受信手段によって受信できなかった第1の周波数と受信できた第2の周波数とに前記複数の周波数を分類する周波数分類手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、
前記第1の周波数と前記第2の周波数との境界となる臨界周波数を決定する臨界周波数決定手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、
前記臨界周波数を記憶する臨界周波数記憶手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている過去の臨界周波数に基づいて、前記臨界周波数が時間的に変化したことを検出する臨界周波数変化検出手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、
前記臨界周波数変化検出手段によって臨界周波数が時間的に変化したと判別したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する電離層判断手段(たとえば、後述する解析サーバ300など)と、を備える。
上述した電離層監視装置を備え、
前記臨界周波数が継続して変化した継続時間を検出する継続時間検出手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている臨界周波数から統計的閾値を算出する統計的閾値算出手段と、
前記継続時間と前記統計的閾値とに関連付けられたマグニチュードが規定されたマグニチュード参照テーブルを記憶するマグニチュード参照テーブル記憶手段と、
前記マグニチュード参照テーブルにより決定されたマグニチュードによって、アラートを発信するアラート発信手段と、を備える。
前記マグニチュードの大きさに基づいてアラートを発信する対象を規定したアラート発信対象テーブルを記憶するアラート発信対象テーブル記憶手段を、さらに備え、
前記アラート発信手段は、前記マグニチュードの大きさに基づいてアラート発信対象テーブルを参照して、アラートを発信する対象を決定する。
本実施の形態による地震予測システム100は、惑星から地球に到達する電波、特に、木星から地球に到達する電波を受信し、電離層のF層に擾乱が生じたか否かを判断する。電離層のF層に擾乱が生じたと判断した場合には、擾乱が生じた範囲に対応する地域で近い将来地震が発生するとしてアラートを発する。
図3は、アンテナシステム205の構成を示す図である。アンテナシステム205は、複数のアンテナ装置210を有する。本実施の形態では、アンテナシステム205は、第1のアンテナ装置210Aと第2のアンテナ装置210Bとを有する。第1のアンテナ装置210A及び第2のアンテナ装置210Bは、おおよそ同じ構成を有し、相違については、後述する。以下では、第1のアンテナ装置210A及び第2のアンテナ装置210Bを特に区別をする必要がない場合には、単に、アンテナ装置210と称する。
第1のワイドバンドダイポールアンテナ212Aには、フェージングケーブル230が接続されている。第1のワイドバンドダイポールアンテナ212Aにフェージングケーブル230を接続することによって、第1のワイドバンドダイポールアンテナ212A及び第2のワイドバンドダイポールアンテナ212Bの波長のずれを修正でき、ワイドバンドダイポールアンテナ212の指向性を変更することができる。
図3に示すように、第2の同軸切換器236には、受信機250が接続されている。受信機250には、第2の同軸切換器236から出力された受信信号が入力される。このようにして、木星からの電波を受信機250によって受信することができる。受信機250は、3〜50MHzの電波を受信できる周波数特性を有する。
図4は、電離層のF層の測定及び送信処理を示すフローチャートである。この測定及び送信処理は、観測点A〜Nの各々に設置されている受信システム200の受信機250及び制御装置260において実行される。
図5及び図6は、電離層のF層擾乱解析処理を示すフローチャートである。この電離層のF層擾乱解析処理は、解析サーバ300及び配信システム400において実行される。この処理は、主に、昼間に実行される。上述したように、解析サーバ300は、観測点A〜Nの各々で蓄えられた受信データを収集しており、収集した受信データを用いて電離層のF層に擾乱が生じた否かを解析する。
上述したように、電離層のF層は、電離層のうち地上から最も遠いので、地上からの電磁波など影響を受けにくい。しかしながら、宇宙からも各種の電磁波が地球に向かうため、各種の天体の影響を受ける可能性もありえる。このような観点からF層の監視だけでなくD層も併せて監視することで、予測の精度を高めることができる。
図8は、電離層のD層の測定及び送信処理を示すフローチャートである。この測定及び送信処理も、観測点A〜Nの各々に設置されている受信システム200の受信機250及び制御装置260において実行できる。
図9は、電離層のD層及びF層に生じた擾乱、並びにマイクロクラックから放射される電波を解析する処理を示すフローチャートである。
電離層のD層は、地上から60km〜90kmと地上に最も近い。一方、電離層のF層は、地上から150km〜800kmと地上に最も遠い。地震の前兆であるマイクロクラックによる電荷変動が電離層に到達することによって電離層の電子密度(プラズマ密度)に変化を生じさせて電離層に擾乱を生じさせる。地震のマグニチュードが小さい場合には、マイクロクラックによる電荷変動も小さい。一方、地震のマグニチュードが大きい場合には、マイクロクラックによる電荷変動も大きい。したがって、マイクロクラックによる電荷変動によって、マグニチュードの大小を判断することができる。
205 アンテナシステム
210A、210B アンテナ装置
250 受信機
260 制御装置
300 解析サーバ
400 配信システム
真上方向から斜め南の方向に傾いた指向性を有する、地球外の天体から発せられた電波を受信するためのアンテナと、
前記天体からの電波を受信するよう季節に応じて予め設定された開始時刻から終了時刻まで、HF帯における複数の周波数の電波を、前記アンテナを介して受信する電波受信手段と、
前記電波受信手段によって受信された電波の強度が所定の強度未満か否かを比較することによって、前記複数の周波数を、前記電波受信手段によって受信できなかった第1の周波数と前記電波受信手段によって受信できた第2の周波数とに分類する周波数分類手段と、
前記第1の周波数と前記第2の周波数との境界となる臨界周波数を決定する臨界周波数決定手段と、
前記臨界周波数を記憶する臨界周波数記憶手段と、
前記臨界周波数が継続して変化した継続時間を検出する継続時間検出手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている臨界周波数から統計的閾値を算出する統計的閾値算出手段と、
前記継続時間と前記統計的閾値とに関連付けられたマグニチュードが規定されたマグニチュード参照テーブルを記憶するマグニチュード参照テーブル記憶手段と、
前記マグニチュード参照テーブルにより決定されたマグニチュードによって、アラートを発信するアラート発信手段と、を備える。
Claims (6)
- 人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した電波を受信することができる通過電波受信手段と、
前記通過電波受信手段における電波の受信状態から非受信状態に変化したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する判断手段と、を備える電離層監視装置。 - 前記通過電波受信手段は、電離層のプラズマ密度に応じて電離層を通過する又は電離層によって反射される周波数帯の電波を受信する請求項1に記載の電離層監視装置。
- 前記通過電波受信手段は、地上に設置された請求項1に記載の電離層監視装置。
- 人工天体を含む天体であって地球外の天体から発せられて電離層を通過した複数の周波数の電波を受信することができる通過電波受信手段と、
前記通過電波受信手段によって受信できなかった第1の周波数と受信できた第2の周波数とに前記複数の周波数を分類する周波数分類手段と、
前記第1の周波数と前記第2の周波数との境界となる臨界周波数を決定する臨界周波数決定手段と、
前記臨界周波数を記憶する臨界周波数記憶手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている過去の臨界周波数に基づいて、前記臨界周波数が時間的に変化したことを検出する臨界周波数変化検出手段と、
前記臨界周波数変化検出手段によって臨界周波数が時間的に変化したと判別したことに基づいて、電離層のプラズマ密度に変動が生じたことを判断する電離層判断手段と、を備える電離層監視装置。 - 請求項4に記載された電離層監視装置を備える地震予測システムであって、
前記臨界周波数が継続して変化した継続時間を検出する継続時間検出手段と、
前記臨界周波数記憶手段に記憶されている臨界周波数から統計的閾値を算出する統計的閾値算出手段と、
前記継続時間と前記統計的閾値とに関連付けられたマグニチュードが規定されたマグニチュード参照テーブルを記憶するマグニチュード参照テーブル記憶手段と、
前記マグニチュード参照テーブルにより決定されたマグニチュードによって、アラートを発信するアラート発信手段と、を備える地震予測システム。 - 前記マグニチュードの大きさに基づいてアラートを発信する対象を規定したアラート発信対象テーブルを記憶するアラート発信対象テーブル記憶手段を、さらに備え、
前記アラート発信手段は、前記マグニチュードの大きさに基づいてアラート発信対象テーブルを参照して、アラートを発信する対象を決定する請求項5に記載の地震予測システム。
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早川正士: "地震に伴う電磁気現象と地震予知の展望", 応用物理, vol. 第82巻 第3号, JPN6015027842, 10 March 2013 (2013-03-10), pages 239 - 242, ISSN: 0003113716 * |
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