JP3139985B2 - Weather information observation system - Google Patents

Weather information observation system

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JP3139985B2
JP3139985B2 JP09349411A JP34941197A JP3139985B2 JP 3139985 B2 JP3139985 B2 JP 3139985B2 JP 09349411 A JP09349411 A JP 09349411A JP 34941197 A JP34941197 A JP 34941197A JP 3139985 B2 JP3139985 B2 JP 3139985B2
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    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気象レーダを用い
て、雨や雪、みぞれ、ひょうなどの気象現象の観測を行
う気象情報観測システムに関する。The present invention relates to a meteorological information observing system for observing meteorological phenomena such as rain, snow, sleet, and hail by using a meteorological radar.

【０００２】[0002]

【従来の技術】気象レーダとして、従来から二重偏波レ
ーダおよびドプラレーダがある。二重偏波レーダは、レ
ーダ波を垂直偏波および水平偏波で送出して、その反射
強度をもとに雨滴の偏平率を求め、この偏平率から雨滴
の粒径とその分布を算出し、これをもとに雨量強度を求
めるものである。雨滴の粒径が大きいほど空気抵抗が大
きくなり、それに連れて偏平率も大きくなる。2. Description of the Related Art Conventionally, there are a dual-polarization radar and a Doppler radar as weather radars. Dual-polarization radar transmits radar waves with vertical and horizontal polarization, calculates the flatness of raindrops based on the reflection intensity, and calculates the particle size and distribution of raindrops from the flattened rate. Then, the intensity of rainfall is obtained based on this. The larger the particle size of the raindrop, the greater the air resistance and the greater the flatness.

【０００３】一方、ドプラレーダは、ドプラ効果を利用
して広域的な風速を観測するもので、二重偏波レーダと
ともに気象情報観測システムの主力として運用されてい
る。ところで、天気予報、ダム管理、河川管理、道路管
理、下水道管理などを適切に行い、気象災害を未然に防
ぐためには様々な情報が必要となる。また、近年の経済
活動の発展に伴い、気象情報観測システムの果たす役割
は益々大きくなり、より高精度な情報をもたらすシステ
ムの出現が待ち望まれている。このような期待に応える
ために、現業では建設省が釈迦岳に二重偏波レーダを導
入して雨量強度算出の精度向上に努めている。On the other hand, the Doppler radar, which observes a wide area wind speed using the Doppler effect, is operated as a mainstay of a weather information observation system together with a dual polarization radar. By the way, various information is needed to properly perform weather forecast, dam management, river management, road management, sewage management, etc., and to prevent weather disasters. Also, with the development of economic activities in recent years, the role played by meteorological information observing systems has been increasing, and the emergence of systems that provide more accurate information has been awaited. To meet such expectations, the Ministry of Construction is currently working on improving the accuracy of rainfall intensity calculation by introducing a dual-polarization radar at Shakadake.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、二重偏波レ
ーダは、降雨現象の観測をいわばレントゲン撮影的に行
うものなので、得られる情報はこま切れなものとなり、
時間的な要素を含む情報を得ることができない。またド
プラレ−ダはその原理上、広域的な情報を得るためには
レーダ波放射角度（アンテナ仰角）を小さくしなければ
ならない。したがって、風速に関して得られる情報はそ
の水平成分が主であった。つまり、雨の落下速度に対応
する垂直風速は、ドプラレ−ダの設置場所近辺の非常に
限られた地域のものをしか観測できなかった。However, since the dual-polarization radar performs observation of rainfall phenomena in a so-called X-ray manner, the information obtained becomes fragmented.
I cannot get information that includes temporal elements. In addition, the Doppler radar, in principle, has to reduce the radar wave radiation angle (antenna elevation angle) in order to obtain information over a wide area. Therefore, the information obtained about the wind speed was mainly the horizontal component. In other words, the vertical wind speed corresponding to the rainfall speed could only be observed in a very limited area near the installation location of the Doppler radar.

【０００５】そこで、当業者らの間では、垂直風速を広
域的に観測したいという要求がある。そして、広域的な
垂直風速を観測することができれば、その観測データと
雨滴の粒径分布とをもとに、既知の計算式により雨量強
度を求めることが可能となる。つまり、単位時間当たり
の雨量強度を求めることができるようになり、雨量強度
観測の精度を大きく向上させることができるはずであ
る。Therefore, there is a demand among those skilled in the art to observe the vertical wind speed over a wide area. If the vertical wind speed over a wide area can be observed, the rainfall intensity can be obtained by a known formula based on the observation data and the particle size distribution of raindrops. That is, the rainfall intensity per unit time can be obtained, and the accuracy of rainfall intensity observation can be greatly improved.

【０００６】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、広域的な垂直風速を観測できるようにし、
これにより雨量強度観測の精度をより高めることを可能
とする気象情報観測システムを提供することにある。な
お、本文中の“雨量”とは、雨だけでなく、雪、みぞ
れ、ひょう、霧などの量をも意味する。[0006] The present invention has been made in view of the above circumstances,
Its purpose is to be able to observe a wide vertical wind speed,
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a meteorological information observation system capable of further improving the accuracy of rainfall intensity observation. The term “rainfall” in the text means not only rain but also snow, sleet, hail, fog, and the like.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の本発明は、観測対象となる地域における粒子の
移動速度に係わるドプラ速度を一定のレーダ仰角で観測
方位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、気象
情報観測装置とを備え、前記気象情報観測装置に、前記
ドプラレ−ダにおいて一定のレーダ仰角で観測方位角度
を変化させつつ行われた観測により得られた情報から前
記観測対象となる地域における粒子の移動速度に係わる
ドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを求めるドプ
ラ速度測定手段と、前記粒子の移動速度は少なくとも前
記観測対象となる地域において一定であると仮定して、
この仮定に基づき前記ドプラ速度測定手段で求められた
ドプラ速度の最大値および最小値を与えるドプラレ−ダ
の観測方位角度は互いに１８０度異なるとし、これをも
とに前記ドプラ速度の最大値と最小値および前記レーダ
仰角の値から前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度
を求める速度演算手段とを具備するようにしたことを特
徴とする。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to change the Doppler velocity related to the moving speed of particles in an area to be observed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle. A Doppler radar for observation, and a weather information observation device, wherein the weather information observation device obtains the information from information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle in the Doppler radar. Doppler velocity measuring means for obtaining at least the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity relating to the moving velocity of the particles in the area to be observed, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed. hand,
Based on this assumption, it is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained by the Doppler velocity measuring means are different from each other by 180 degrees, and based on this, the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity are determined. Velocity calculating means for calculating at least a vertical moving velocity of the particle from the value of the radar elevation angle and the value of the radar elevation angle.

【０００８】このようにすると、ドプラレ−ダを用い
て、一定のレーダ仰角で観測方位角度を変化させつつ、
観測対象となる地域における例えば雨滴などの粒子の移
動速度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値
とが、ドプラ速度測定手段により求められる。In this way, the observation azimuth angle is changed at a constant radar elevation angle using the Doppler radar.
At least the maximum value and the minimum value of the Doppler speed related to the moving speed of particles such as raindrops in the area to be observed are obtained by Doppler speed measuring means.

【０００９】前記粒子の移動速度は、例えば県程度の広
さにおいてなら、気象学的に見て一定であると仮定する
ことができる。この仮定に基づくと、前記ドプラ速度の
最大値と最小値に対応するドプラレ−ダの観測方位角度
は、互いに１８０度異なることになる。これをもとに、
計算過程において、ドプラレ−ダの観測方位角度なるパ
ラメータを消去し、前記ドプラ速度の最大値と最小値お
よび前記一定のレーダ仰角の値から、前記粒子の少なく
とも垂直方向の移動速度、すなわち雨滴の落下速度を求
めることが可能となる。なお、上記の計算過程は発明の
実施の形態でさらに詳しく説明するが、粒子の水平方向
の移動速度および水平風の方位角度をも同時に求めるこ
とができる。[0009] It can be assumed that the moving speed of the particles is constant from a meteorological point of view, for example, when the size is about the size of a prefecture. Based on this assumption, the observation azimuth angles of the Doppler radar corresponding to the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity are different from each other by 180 degrees. Based on this,
In the calculation process, the observation azimuth angle of the Doppler radar is deleted, and from the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and the value of the constant radar elevation angle, the moving speed of the particles at least in the vertical direction, that is, the drop of raindrops It is possible to determine the speed. Although the above calculation process will be described in more detail in the embodiment of the present invention, the horizontal moving speed of the particles and the azimuth angle of the horizontal wind can be obtained at the same time.

【００１０】また第２の本発明は、観測対象となる地域
における粒子の移動速度に係わるドプラ速度を一定の観
測方位角度でレーダ仰角を変化させつつ観測するドプラ
レ−ダと、気象情報観測装置とを備え、前記気象情報観
測装置に、前記ドプラレ−ダにおいて一定の観測方位角
度でレーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得ら
れた情報から前記観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰
角における値を求めるドプラ速度測定手段と、前記粒子
の移動速度は少なくとも前記観測対象となる地域におい
て一定であると仮定して、この仮定に基づき、前記少な
くとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値とそれぞれのレ
ーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞれの値とから前記
粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める速度演算
手段とを具備するようにしたことを特徴とする。A second aspect of the present invention is a Doppler radar for observing the Doppler speed related to the moving speed of particles in a region to be observed while changing the radar elevation angle at a constant observation azimuth angle, and a meteorological information observation device. The meteorological information observing device relates to the movement speed of particles in the area to be observed from information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle in the Doppler radar. Doppler velocity measuring means for obtaining values of the Doppler velocity at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, and based on this assumption, the at least three radars From each value of elevation and each value of Doppler velocity at each radar elevation, at least Characterized by being adapted to and a speed calculating means for obtaining the moving speed of the straight direction.

【００１１】このようにすると、ドプラレ−ダを用い
て、一定の観測方位角度でレーダ仰角を変化させつつ、
観測対象となる地域における例えば雨滴などの粒子の移
動速度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰
角における値が、ドプラ速度測定手段により求められ
る。In this way, the radar elevation angle is changed at a constant observation azimuth angle using the Doppler radar.
At least three radar elevation angles of the Doppler velocity relating to the moving velocity of particles such as raindrops in the region to be observed are obtained by the Doppler velocity measuring means.

【００１２】前記粒子の移動速度が気象学的に見て一定
であるとの仮定に基づくと、上記三つのドプラ速度の値
をもとに、三つの未知数（水平方向風速、垂直方向風
速、水平風の方位角度）を含む三つの式を立てることが
できる。これらの式を解くことで、前記粒子の少なくと
も垂直方向の移動速度、すなわち雨滴の落下速度を求め
ることが可能となる。なお、上記の計算過程は発明の実
施の形態でさらに詳しく説明する。Based on the assumption that the moving speed of the particles is constant from a meteorological viewpoint, three unknowns (horizontal wind speed, vertical wind speed, horizontal wind speed, horizontal wind speed) are calculated based on the above three Doppler speed values. Three equations, including the azimuth angle of the wind). By solving these equations, it is possible to obtain at least the moving speed of the particles in the vertical direction, that is, the falling speed of the raindrop. The above calculation process will be described in more detail in an embodiment of the present invention.

【００１３】また第３の本発明は、前記観測対象となる
地域における粒子の粒径およびその分布を求める第２の
レーダをさらに備え、前記気象情報観測装置に、前記速
度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移動速度
と前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分布とから
単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の量を求める
移動粒子量演算手段をさらに具備するようにしたことを
特徴とする。Further, the third invention further comprises a second radar for obtaining a particle size and a distribution of the particles in the area to be observed, wherein the weather information observing device is obtained by the speed calculating means. The apparatus further includes moving particle amount calculating means for calculating the amount of particles moving in the vertical direction per unit time from the vertical moving speed of the particles and the particle size distribution of the particles obtained by the second radar. It is characterized by having done.

【００１４】このようにすると、第２のレーダにより、
前記観測対象となる地域における粒子の粒径およびその
分布が求められる。この粒子の粒径分布に、前記第１ま
たは第２の本発明で求めた粒子の垂直方向の移動速度
と、粒径の三乗とを掛け算し、これを０から最大粒径ま
で、粒子の粒径について積分すると、単位時間当たりに
垂直方向に移動する粒子の量、すなわち単位時間当たり
の雨量強度を求めることができる。この計算過程も、発
明の実施の形態でさらに詳しく説明する。これにより、
雨量強度観測の精度をより高めることが可能となる。In this case, the second radar provides:
The size and distribution of the particles in the region to be observed are determined. The particle size distribution of the particles is multiplied by the cube of the particle moving speed in the first or second aspect of the present invention and the cube of the particle size. By integrating the particle size, the amount of particles moving in the vertical direction per unit time, that is, the rainfall intensity per unit time can be obtained. This calculation process will be described in more detail in the embodiment of the present invention. This allows
Accuracy of rainfall intensity observation can be improved.

【００１５】また第４の本発明は、観測対象となる地域
における粒子の移動速度に係わるドプラ速度を観測する
第１の機能と、前記観測対象となる地域における粒子の
粒径およびその分布を求める第２の機能とを備える気象
観測レーダを備える気象情報観測システムにあって、前
記第１の機能と第２の機能とを、それぞれ気象現象のス
ケールから見て同じとみなし得る時間間隔で時分割的に
運用する運用機能切り換え手段を具備するようにしたこ
とを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first function for observing a Doppler velocity relating to a moving speed of particles in an area to be observed, and a method for obtaining a particle size and a distribution of particles in the area to be observed. A weather information observation system including a weather observation radar having a second function, wherein the first function and the second function are time-divided at time intervals that can be regarded as the same when viewed from the scale of a weather phenomenon. The present invention is characterized in that an operation function switching means for operating the system is provided.

【００１６】このようにすると、ドプラレ−ダとしての
機能と、例えば二重偏波レーダとしての機能を有する一
の気象観測レーダを用いて、粒子の移動速度に係わるド
プラ速度と、粒子の粒径およびその分布とを、気象現象
のスケールから見て同じとみなし得る時間に求めること
ができるようになる。With this configuration, using one weather observation radar having a function as a Doppler radar and a function as, for example, a dual-polarization radar, the Doppler velocity relating to the moving velocity of the particle, the particle diameter of the particle, And its distribution can be determined at a time that can be considered the same when viewed from the scale of the weather phenomenon.

【００１７】これにより別々のレーダ設備を用いなくと
も、一の気象観測レーダで、気象学的に意味のある単位
時間当たりの雨量強度を求めるためのデータを得ること
ができるようになり、システムの簡易化を図ることがで
きるようになる。[0017] As a result, it is possible to obtain meteorologically meaningful rainfall intensity data per unit time with one meteorological observation radar without using separate radar equipment. Simplification can be achieved.

【００１８】また第５の本発明は、 （ａ）前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で
観測方位角度を変化させつつ行われた観測により得られ
た情報から、前記観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値
とを求めるドプラ速度測定手段と、前記粒子の移動速度
は、少なくとも前記観測対象となる地域において一定で
あると仮定して、この仮定に基づき、前記ドプラ速度測
定手段で求められたドプラ速度の最大値および最小値を
与えるドプラレ−ダの観測方位角度は互いに１８０度異
なるとし、これをもとに前記ドプラ速度の最大値と最小
値および前記レーダ仰角の値から、前記粒子の少なくと
も垂直方向の移動速度を求める速度演算手段とを実行す
るプログラム。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided: (a) in the above-mentioned Doppler radar, information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle, in the area to be observed. Doppler velocity measuring means for obtaining at least the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity relating to the moving velocity of the particles, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, Based on the above, it is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained by the Doppler velocity measuring means are different from each other by 180 degrees, and based on this, the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and A speed calculating means for calculating at least a vertical moving speed of the particles from the value of the radar elevation angle.

【００１９】（ｂ）前記ドプラレ−ダにおいて、一定の
観測方位角度でレーダ仰角を変化させつつ行われた観測
により得られた情報から、前記観測対象となる地域にお
ける粒子の移動速度に係わるドプラ速度の少なくとも三
つのレーダ仰角における値を求めるドプラ速度測定手段
と、前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象と
なる地域において一定であると仮定して、この仮定に基
づき、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段とを実行するプログラム。(B) Doppler velocity relating to the moving speed of particles in the area to be observed, based on information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle in the Doppler radar. Doppler velocity measuring means for obtaining values at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the area to be observed, and based on this assumption, the at least three radar elevation angles A program for executing speed calculation means for obtaining at least the vertical moving speed of the particles from the respective values of the Doppler velocities at the respective radar elevation angles.

【００２０】（ｃ）前記ドプラレ−ダにおいて、一定の
レーダ仰角で観測方位角度を変化させつつ行われた観測
により得られた情報から、前記観測対象となる地域にお
ける粒子の移動速度に係わるドプラ速度の少なくとも最
大値と最小値とを求めるドプラ速度測定手段と、前記粒
子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる地域に
おいて一定であると仮定して、この仮定に基づき、前記
ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の最大値お
よび最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角度は互い
に１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプラ速度の
最大値と最小値および前記レーダ仰角の値から、前記粒
子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める速度演算手
段と、前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方
向の移動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の
粒径分布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する
粒子の量を求める移動粒子量演算手段とを実行するプロ
グラム。(C) In the Doppler radar, a Doppler velocity related to a moving speed of particles in the area to be observed is obtained from information obtained by observation performed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. Doppler velocity measuring means for obtaining at least the maximum value and the minimum value of the particles, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, the Doppler velocity measuring means It is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar that give the obtained maximum and minimum values of Doppler velocity are different from each other by 180 degrees, and based on this, the maximum and minimum values of the Doppler velocity and the value of the radar elevation angle are used. Speed calculating means for determining at least the vertical moving speed of the particles, and the vertical moving speed of the particles determined by the speed calculating means, Serial and a particle size distribution of the particles obtained by the second radar, a program for executing a moving particle amount calculating means for calculating the amount of particles moving in a vertical direction per unit time.

【００２１】（ｄ）前記ドプラレ−ダにおいて、一定の
観測方位角度でレーダ仰角を変化させつつ行われた観測
により得られた情報から、前記観測対象となる地域にお
ける粒子の移動速度に係わるドプラ速度の少なくとも三
つのレーダ仰角における値を求めるドプラ速度測定手段
と、前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象と
なる地域において一定であると仮定して、この仮定に基
づき、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段と、前記速度演算手段で求めら
れた前記粒子の垂直方向の移動速度と、前記第２のレー
ダで求められた粒子の粒径分布とから、単位時間当たり
に垂直方向に移動する粒子の量を求める移動粒子量演算
手段とを実行するプログラム。(D) In the Doppler radar, the Doppler velocity relating to the moving speed of the particles in the area to be observed is obtained from information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle at a constant observation azimuth angle. Doppler velocity measuring means for obtaining values at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the area to be observed, and based on this assumption, the at least three radar elevation angles From the respective values of the Doppler velocities at the respective radar elevation angles, velocity calculating means for determining at least the vertical moving velocity of the particles, and the vertical direction of the particles determined by the velocity calculating means. Move in the vertical direction per unit time based on the moving speed and the particle size distribution of the particles obtained by the second radar. Program for executing a moving particle amount calculating means for calculating the amount of that particle.

【００２２】（ｅ）前記第１の機能と第２の機能とを、
それぞれ気象現象のスケールから見て同じとみなし得る
時間間隔で時分割的に運用する運用機能切り換え手段を
実行するプログラム。(E) The first function and the second function are:
A program for executing operation function switching means that operates in a time-division manner at time intervals that can be regarded as the same when viewed from the scale of a weather phenomenon.

【００２３】上記（ａ）〜（ｅ）のプログラムを、それ
ぞれ例えばフロッピーディスクなどの記録媒体に記録す
るようにしている。このため、例えば複数の地域に上記
気象情報観測システムを構築するに当たり、大きく便宜
を図り得るなどの効果を得られる。The programs (a) to (e) are respectively recorded on a recording medium such as a floppy disk. For this reason, for example, in constructing the meteorological information observation system in a plurality of regions, it is possible to obtain an effect that great convenience can be achieved.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の実施の形態に係
わる気象情報観測システムの構成を示すシステム図であ
る。この気象情報観測システムは、パッシブフェーズド
アレイなるアンテナ１を有し、レドーム２に覆われたレ
ーダ装置３と、観測装置４とを備えている。ここで、レ
ーダ装置３は、ドプラレ−ダとしての機能と、二重偏波
レーダとしての機能とを併せ持つものである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a weather information observation system according to an embodiment of the present invention. This weather information observation system has an antenna 1 as a passive phased array, and includes a radar device 3 covered by a radome 2 and an observation device 4. Here, the radar device 3 has both a function as a Doppler radar and a function as a dual polarization radar.

【００２５】観測装置４は、偏波切換部４１と、送受信
部４２と、信号処理部４３と、データ処理部４４と、こ
れらの偏波切換部４１、送受信部４２、信号処理部４
３、データ処理部４４を統括的に制御する制御部４５ａ
とを備えている。The observation device 4 includes a polarization switching unit 41, a transmission / reception unit 42, a signal processing unit 43, a data processing unit 44, a polarization switching unit 41, a transmission / reception unit 42, and a signal processing unit 4.
3. A control unit 45a that controls the data processing unit 44 in an integrated manner
And

【００２６】偏波切換部４１は、アンテナ１から放射さ
れるレーダ波の偏波方向を、垂直および水平に切り換え
る制御を行う。送受信部４２は、アンテナ１を介してレ
ーダ波を放射すると共に、雨滴で反射された反射波を受
信する。信号処理部４３は、送受信部４２で受信された
反射波を信号処理し、レーダ波を垂直および水平偏波で
放射した場合のそれぞれの反射波の強度と、雨滴の移動
に係わるドプラ速度を次段のデータ処理部４４に出力す
る。データ処理部４４は、制御部４５ａの制御に基づき
雨滴の粒径およびその分布と、雨滴の落下速度とをもと
め、これらをもとに雨量強度を算出する。The polarization switching unit 41 performs control for switching the polarization direction of the radar wave radiated from the antenna 1 between vertical and horizontal. The transmitting / receiving unit 42 radiates a radar wave via the antenna 1 and receives a reflected wave reflected by raindrops. The signal processing unit 43 performs signal processing on the reflected wave received by the transmission / reception unit 42, and determines the intensity of each reflected wave when the radar wave is radiated with the vertical and horizontal polarizations and the Doppler velocity related to the movement of the raindrop. The data is output to the data processing unit 44 of the stage. The data processing unit 44 calculates the rainfall intensity based on the particle size and distribution of the raindrops and the falling speed of the raindrops based on the control of the control unit 45a.

【００２７】制御部４５ａは、例えばマイクロコンピュ
ータにより実現され、図２に示すように、気象観測に係
わる例えばアンテナ仰角および観測方位角度の制御など
の既知の制御機能に加えて、第１ドプラ速度測定手段４
５ａ１と、第１速度演算手段４５ａ２と、雨量演算手段
４５ａ３と、運用機能切り換え手段４５ａ４とを備えて
いる。The control section 45a is realized by, for example, a microcomputer. As shown in FIG. 2, in addition to a known control function related to weather observation, such as control of an antenna elevation angle and an observation azimuth angle, a first Doppler velocity measurement is performed. Means 4
5a1, a first speed calculating means 45a2, a rainfall calculating means 45a3, and an operation function switching means 45a4.

【００２８】第１ドプラ速度測定手段４５ａ１は、例え
ばθR なる一定のアンテナ１の仰角で、観測地域の全方
位に渡って風速に関するドプラ観測を行い、ドプラ速度
の最大値と最小値とを求める。第１速度演算手段４５ａ
２は、上記ドプラ速度の最大値と最小値とアンテナ仰角
θR とをもとに、後述の計算式により雨滴の落下速度を
求める。雨量演算手段４５ａ３は、上記求められた雨滴
の落下速度と、雨滴の粒径およびその分布とをもとに、
単位時間当たりの雨量強度を算出する。運用機能切り換
え手段４５ａ４は、上記レーダ装置３のドプラレ−ダと
しての機能と、二重偏波レーダとしての機能とを、それ
ぞれ気象現象のスケールから見て同じとみなし得る例え
ば１０分間隔の時間間隔で時分割的に切り換え運用する
制御を行う。The first Doppler velocity measuring means 45a1 performs the Doppler observation on the wind velocity in all directions of the observation area at a constant elevation angle of the antenna 1, for example, θR, and obtains the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity. First speed calculating means 45a
In step 2, the falling speed of the raindrop is determined by the following formula based on the maximum and minimum values of the Doppler speed and the antenna elevation angle θR. The rainfall amount calculating means 45a3 calculates the raindrop falling speed, the particle size of the raindrops, and the distribution of the raindrops.
Calculate rainfall intensity per unit time. The operation function switching means 45a4 is a time interval of, for example, 10 minutes at which the function of the radar device 3 as a Doppler radar and the function as a dual polarization radar can be regarded as the same when viewed from the scale of weather phenomena. Control for switching operation in a time-sharing manner.

【００２９】これらの第１ドプラ速度測定手段４５ａ
１、第１速度演算手段４５ａ２、雨量演算手段４５ａ
３、運用機能切り換え手段４５ａ４は、例えばＲＯＭカ
ードやフロッピーディスクなどの記録媒体に記録して提
供されたり、専用のハードウェアの機能として実現され
たりする処理機能である。These first Doppler velocity measuring means 45a
1, first speed calculating means 45a2, rainfall calculating means 45a
3. The operation function switching means 45a4 is a processing function that is provided by being recorded on a recording medium such as a ROM card or a floppy disk, or is realized as a dedicated hardware function.

【００３０】次に、上記のように構成された気象情報観
測システムの動作を、図３および図４に示す制御部４５
ａの処理手順に基づき説明する。まず、図３において、
雨量強度の観測が開始されると、制御部４５ａはステッ
プＳＴ１で雨滴の落下速度の観測を行う。このステップ
ＳＴ１での制御部４５ａの処理手順を図４に示す。Next, the operation of the weather information observation system configured as described above will be described with reference to the control unit 45 shown in FIGS.
A description will be given based on the processing procedure a. First, in FIG.
When the observation of the rainfall intensity is started, the control unit 45a observes the falling speed of the raindrop in step ST1. FIG. 4 shows a processing procedure of the control unit 45a in step ST1.

【００３１】すなわち、図４のステップＳＴ１ａ１で雨
滴の落下速度の観測処理が開始されると、制御部４５ａ
はステップＳＴ１ａ２で、θR なるアンテナ仰角でドプ
ラ速度の最大値と最小値とを観測する。続くＳＴ１ａ３
では、アンテナ仰角θR と、ドプラ速度の最大値と最小
値とをもとに、雨滴の落下速度を算出するための式が立
てられる。That is, when the observation process of the falling speed of the raindrop is started in step ST1a1 of FIG. 4, the control unit 45a
In step ST1a2, the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity are observed at the antenna elevation angle θR. Next ST1a3
Then, an equation for calculating the falling speed of raindrops is established based on the antenna elevation angle θR and the maximum and minimum values of the Doppler speed.

【００３２】ここで、本実施の形態における雨滴の落下
速度を算出するための式を導く過程を、図５および図６
を用いて詳細に説明する。まず、計算に係わる各パラメ
ータを、以下のように定義する。 水平風速：ＶH （レーダから遠ざかるのを正とする）、
垂直風速：ＶV （上昇するのを正とする）、水平風の方
位角度：ΦW 、レーダの観測方位角度：ΦR 、レーダの
仰角：θR 、レーダが観測するドプラ速度：ＶD （レー
ダから遠ざかるのを正とする）。図５を参照すると、各
パラメータ間には次の関係式が成り立つ。Here, the process of deriving an equation for calculating the falling speed of raindrops in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG. First, each parameter related to the calculation is defined as follows. Horizontal wind speed: VH (positive when moving away from radar),
Vertical wind speed: VV (assuming ascending is positive), horizontal wind azimuth angle: ΦW, radar observation azimuth angle: ΦR, radar elevation angle: θR, radar Doppler speed: VD (going away from radar Positive). Referring to FIG. 5, the following relational expression is established between the parameters.

【００３３】[0033]

【数１】 (Equation 1)

【００３４】式（１）において、風の性質を決定するパ
ラメータとしての未知数は、ＶH 、ＶV 、ΦW の三つで
あるので、正確な観測を行うためには三基のレーダで一
点を同時に観測しなければならない。ところが、風など
の気象現象は、そのスケールを考慮すると、例えば県程
度の広さの地域においてはその状態が一定であると仮定
することができる。この過程に基づくと、上記ステップ
ＳＴ１ａ２で求められたドプラ速度の最大値（ＶDmaxと
する）および最小値（ＶDminとする）を与えるドプラレ
−ダの観測方位角度ΦR は、互いに１８０度異なるはず
である。In equation (1), there are three unknowns, VH, VV, and ΦW, as parameters that determine the nature of the wind. Therefore, in order to perform accurate observation, one point is simultaneously observed by three radars. Must. However, in consideration of the scale of weather phenomena such as wind, it can be assumed that the state is constant in an area having a size of, for example, a prefecture. Based on this process, the observation azimuth angles .PHI.R of the Doppler radar giving the maximum value (referred to as VDmax) and the minimum value (referred to as VDmin) of the Doppler velocity obtained in step ST1a2 should differ from each other by 180 degrees. .

【００３５】図６に、ドプラ速度ＶD と、ドプラレ−ダ
の観測方位角度ΦR との関係を示す。ちなみに、このよ
うなドプラ速度ＶD の表示方法をＶＡＤ（Velocity Azi
muthDisplay）法と呼ぶ。FIG. 6 shows the relationship between the Doppler velocity VD and the observed azimuth angle ΦR of the Doppler radar. Incidentally, such a display method of the Doppler velocity VD is referred to as VAD (Velocity Azi
muthDisplay) method.

【００３６】上記したＶDmaxとＶDminとの関係と、ＣＯ
Ｓ（ΦW −ΦR ）のとり得る値とを考慮すると、式
（１）におけるＣＯＳ（ΦW −ΦR ）なる項を消去する
ことができる。すなわち、ＶDmaxに対応するＣＯＳ（Φ
W −ΦR ）の値を１、ＶDminに対応するＣＯＳ（ΦW −
ΦR ）の値を−１とすることで、以下の式を導ける。The relationship between VDmax and VDmin described above and CO
Considering the possible value of S (ΦW-ΦR), the term COS (ΦW-ΦR) in equation (1) can be eliminated. That is, COS (Φ corresponding to VDmax
The value of W−ΦR) is 1, and the COS (ΦW−
By setting the value of ΦR) to -1, the following equation can be derived.

【００３７】[0037]

【数２】 式（２）から、次の式を導ける。(Equation 2) From equation (2), the following equation can be derived.

【００３８】[0038]

【数３】 (Equation 3)

【００３９】このようにして、ＳＴ１ａ３では、アンテ
ナ仰角θR と、ドプラ速度の最大値ＶDmaxおよび最小値
ＶDminとをもとに、雨滴の落下速度を算出するための式
（３）が立てられる。なお、上記の仮定から、ＶDminが
観測されたときのレーダの方位角が水平風の方位角ΦW
と一致することになる。これより、ΦW を求めることが
できる。In this way, in ST1a3, the equation (3) for calculating the falling speed of the raindrop is set based on the antenna elevation angle θR and the maximum value VDmax and the minimum value VDmin of the Doppler speed. From the above assumption, the radar azimuth when VDmin is observed is the horizontal wind azimuth ΦW
Will match. From this, ΦW can be determined.

【００４０】次のＳＴ１ａ４では、制御部４５ａは、式
（３）にＳＴ１ａ２で求められたＶDmaxと、ＶDminと、
このときのθR とを代入して、実際にＶV の値（必要に
応じてＶH ）の値が計算される。このようにして、垂直
風速ＶV すなわち雨滴の落下速度を計算して求めたの
ち、制御部４５ａはステップＳＴ１ａ５でＲＥＴＵＲＮ
してステップＳＴ２で雨滴の粒径分布の観測を行う。In the next ST1a4, the control unit 45a calculates the VDmax and VDmin obtained in ST1a2 in the equation (3).
By substituting θR at this time, the value of VV (VH if necessary) is actually calculated. After calculating and calculating the vertical wind speed VV, that is, the falling speed of the raindrops, the control unit 45a determines in step ST1a5 that RETURN is required.
Then, in step ST2, the particle size distribution of raindrops is observed.

【００４１】このステップＳＴ２では、制御部４５ａ
は、レーダ装置３の二重偏波レーダとしての機能を用い
て、既知の処理過程にて雨滴の粒径とその分布を観測す
る。次のステップＳＴ３では、制御部４５ａは、上記観
測された雨滴の落下速度と、雨滴の粒径およびその分布
とをもとに、単位時間当たりの雨量強度を計算する。す
なわち、単位時間当たりの雨量強度をＲ、雨滴の粒径と
その最大値とをそれぞれＤ、Ｄmax 、雨滴の粒径分布を
Ｎ（Ｄ）、雨滴の落下速度分布をＶ（Ｄ）とすると、以
下の既知の式を立てられる。In this step ST2, the controller 45a
Uses the function of the radar apparatus 3 as a dual polarization radar to observe the particle size and distribution of raindrops in a known process. In the next step ST3, the control unit 45a calculates the rainfall intensity per unit time based on the observed falling speed of the raindrop, the particle size of the raindrop, and the distribution thereof. That is, assuming that the intensity of rainfall per unit time is R, the particle size of the raindrop and its maximum value are D and Dmax, the particle size distribution of the raindrop is N (D), and the falling speed distribution of the raindrop is V (D). The following known equation can be made:

【００４２】[0042]

【数４】 (Equation 4)

【００４３】式（４）で、Ｋは定数である。すなわち、
雨滴の粒径分布に、雨滴の落下速度分布と、雨滴の粒径
の三乗とを掛け算し、これを０から最大粒径まで粒径に
ついて積分することで、単位時間当たりの雨量強度Ｒを
計算することができる。In equation (4), K is a constant. That is,
The rainfall intensity R per unit time is obtained by multiplying the raindrop particle size distribution by the raindrop falling velocity distribution and the cube of the raindrop particle size, and integrating this over the particle size from 0 to the maximum particle size. Can be calculated.

【００４４】かくして本実施形態では、ドプラレ−ダと
しての機能と二重偏波レーダとしての機能とを併せ持つ
レーダ装置３を用いて気象情報を観測する観測装置４の
制御部４５ａの制御機能として、第１ドプラ速度測定手
段４５ａ１と、第１速度演算手段４５ａ２と、雨量演算
手段４５ａ３と、運用機能切り換え手段４５ａ４とを設
け、運用機能切り換え手段４５ａ４により、レーダ装置
３のドプラレ−ダとしての機能と、二重偏波レーダとし
ての機能とを、それぞれ気象現象のスケールから見て同
じとみなし得る例えば１０分間隔の時間間隔で時分割的
に切り換え運用する。Thus, in the present embodiment, as the control function of the control unit 45a of the observation device 4 for observing weather information using the radar device 3 having both the function as a Doppler radar and the function as a dual polarization radar, A first Doppler speed measuring unit 45a1, a first speed calculating unit 45a2, a rainfall calculating unit 45a3, and an operation function switching unit 45a4 are provided, and the function as a Doppler radar of the radar device 3 is provided by the operation function switching unit 45a4. And the function as a dual-polarization radar is switched and operated in a time-division manner at, for example, a time interval of 10 minutes, which can be regarded as the same when viewed from the scale of the weather phenomenon.

【００４５】そして、第１ドプラ速度測定手段４５ａ１
で、例えばθR なる一定のアンテナ１の仰角でドプラ速
度の最大値ＶDmaxと最小値ＶDminとを求め、第１速度演
算手段４５ａ２で、広域的に風の状態が一定であるとし
て、θR 、ＶDmax、ＶDminとから雨滴の落下速度ＶV を
求め、雨量演算手段４５ａ３で、ＶV と、二重偏波レー
ダで求めた雨滴の粒径およびその分布とをもとに、単位
時間当たりの雨量強度Ｒを算出するようにしている。Then, the first Doppler velocity measuring means 45a1
For example, the maximum value VDmax and the minimum value VDmin of the Doppler velocity are obtained at a constant elevation angle of the antenna 1 of θR, and the first velocity calculating means 45a2 assumes that the wind state is constant over a wide area, and θR, VDmax, The raindrop falling velocity VV is calculated from VDmin, and the rainfall calculating means 45a3 calculates the rainfall intensity R per unit time based on the raindrop diameter and the distribution of the raindrops obtained by the dual polarization radar. I am trying to do it.

【００４６】したがって、従来の気象用レーダでは行え
なかった広域的な垂直風速の観測を行えるようになる。
また、これにより雨滴の落下速度を得られるので、単位
時間当たりの雨量強度を求めることができるようにな
り、雨量強度観測の精度をより高めることが可能とな
る。さらに、広域的な垂直風速の観測と、雨滴の粒径お
よびその分布の観測とを、気象学的に見て意味のある時
間内に、一のレーダ装置３を用いてできるようになるの
で、より簡易に気象情報観測システムを構築できるよう
になる。Therefore, it is possible to observe a wide range of vertical wind speed, which cannot be performed by the conventional weather radar.
In addition, since the falling speed of the raindrop can be obtained, the rainfall intensity per unit time can be obtained, and the accuracy of rainfall intensity observation can be further improved. Furthermore, observation of a wide area vertical wind speed and observation of the size and distribution of raindrops can be performed using one radar device 3 within a time that is significant from a meteorological point of view. A weather information observation system can be constructed more easily.

【００４７】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。本実施形態に係わる気象情報
観測システムは、上記第１の実施の形態に係わる気象情
報観測システムとほぼ同様の構成をしているが、図７に
示すように制御部（符号を４５ｂとする）に、第１ドプ
ラ速度測定手段４５ａ１と第１速度演算手段４５ａ２と
に代えて、それぞれ第２ドプラ速度測定手段４５ｂ１と
第２速度演算手段４５ｂ２とを備えるものとなってい
る。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. The weather information observation system according to the present embodiment has substantially the same configuration as the weather information observation system according to the first embodiment, but as shown in FIG. 7, a control unit (reference numeral 45b). In addition, a second Doppler speed measuring unit 45b1 and a second speed calculating unit 45b2 are provided instead of the first Doppler speed measuring unit 45a1 and the first speed calculating unit 45a2.

【００４８】第２ドプラ速度測定手段４５ｂ１は、例え
ばΦR なる一定のアンテナ１の観測方位角度で、少なく
とも三つのレーダ仰角で風速に関するドプラ観測を行
い、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度を求め
る。The second Doppler velocity measuring means 45b1 performs Doppler observations on the wind velocity at at least three radar elevation angles at a constant observation azimuth angle of the antenna 1, for example, ΦR, and obtains the Doppler velocity at each radar elevation angle.

【００４９】第２速度演算手段４５ｂ２は、上記三つの
レーダ仰角のそれぞれの値と、それぞれのレーダ仰角に
おけるドプラ速度の値と、観測方位角度ΦR とをもと
に、後述の計算式により雨滴の落下速度を求める。The second velocity calculating means 45b2 calculates the raindrop by the following formula based on the values of the three radar elevation angles, the values of the Doppler velocity at each radar elevation angle, and the observation azimuth angle ΦR. Find the falling speed.

【００５０】これらの第２ドプラ速度測定手段４５ｂ
１、第２速度演算手段４５ｂ２は、例えばＲＯＭカード
やフロッピーディスクなどの記録媒体に記録して提供さ
れたり、専用のハードウェアの機能として実現されたり
する処理機能である。These second Doppler velocity measuring means 45b
The first and second speed calculation means 45b2 are processing functions that are provided by being recorded on a recording medium such as a ROM card or a floppy disk, or are realized as dedicated hardware functions.

【００５１】次に、上記のように構成された気象情報観
測システムの動作を、図８に示す制御部４５ｂの処理手
順に基づき説明する。まず、上記第１の実施の形態と同
様に、図３において、雨量強度の観測が開始されると、
制御部４５ｂはステップＳＴ１で雨滴の落下速度の観測
を行う。このステップＳＴ１での制御部４５ｂの処理手
順を図８に示す。Next, the operation of the weather information observation system configured as described above will be described based on the processing procedure of the control unit 45b shown in FIG. First, as in the first embodiment, when the observation of the rainfall intensity is started in FIG.
The control unit 45b observes the falling speed of the raindrop in step ST1. FIG. 8 shows the processing procedure of the control unit 45b in step ST1.

【００５２】すなわち、図８のステップＳＴ１ｂ１で雨
滴の落下速度の観測処理が開始されると、制御部４５ｂ
はステップＳＴ１ｂ２で、ΦR なる観測方位角度で三つ
のレーダ仰角でドプラ速度を観測する。続くＳＴ１ｂ３
では、観測方位角度ΦR と、上記観測された三つのドプ
ラ速度とをもとに、雨滴の落下速度を算出するための式
が立てられる。That is, when the process of observing the falling speed of the raindrop is started in step ST1b1 in FIG. 8, the control unit 45b
In step ST1b2, the Doppler velocity is observed at three radar elevation angles at the observation azimuth angle ΦR. Next ST1b3
Then, an equation for calculating the falling speed of raindrops is established based on the observation azimuth angle ΦR and the three observed Doppler velocities.

【００５３】ここで、本実施の形態における雨滴の落下
速度を算出するための式を導く過程を説明する。まず、
計算に係わる各パラメータを、上記第１の実施の形態と
同様に定義する。また、上記三つのレーダ仰角をそれぞ
れθR1、θR2、θR3とし、これらのレーダ仰角で観測さ
れたドプラ速度をそれぞれＶD1、ＶD2、ＶD3として、広
域的に風の状態が一定であると仮定すると、上記式
（１）と同様に、以下の三つの関係式が成り立つ。Here, the process of deriving an equation for calculating the falling speed of raindrops in the present embodiment will be described. First,
Each parameter related to the calculation is defined in the same manner as in the first embodiment. Assuming that the three radar elevation angles are θR1, θR2, and θR3, and the Doppler velocities observed at these radar elevation angles are VD1, VD2, and VD3, respectively, and that the wind state is constant over a wide area, Similarly to the equation (1), the following three relational expressions hold.

【００５４】[0054]

【数５】 (Equation 5)

【００５５】このようにして、ＳＴ１ｂ３では、観測方
位角度ΦR と、この観測方位角度ΦR における三つのレ
ーダ仰角θR1、θR2、θR3と、それぞれのレーダ仰角に
おけるドプラ速度の観測値ＶD1、ＶD2、ＶD3とをもと
に、雨滴の落下速度を算出するための式（５）が立てら
れる。As described above, in ST1b3, the observation azimuth angle ΦR, the three radar elevation angles θR1, θR2, and θR3 at this observation azimuth angle ΦR, and the observed values of the Doppler velocities VD1, VD2, and VD3 at the respective radar elevation angles. Equation (5) for calculating the falling speed of the raindrop is established based on

【００５６】次のＳＴ１ｂ４では、制御部４５ｂは，式
（５）にＳＴ１ｂ２で求められたＶD1、ＶD2、ＶD3と、
このときのΦR とを代入して、実際にＶV 、ＶH 、ΦW
の値を計算する。このようにして、垂直風速ＶV すなわ
ち雨滴の落下速度を計算して求めたのち、制御部４５ｂ
はステップＳＴ１ｂ５でＲＥＴＵＲＮしてステップＳＴ
２で雨滴の粒径分布の観測を行う。In the next ST1b4, the control unit 45b adds VD1, VD2, VD3 obtained in ST1b2 to the equation (5).
By substituting ΦR at this time, actually VV, VH, ΦW
Calculate the value of After calculating and calculating the vertical wind speed VV, that is, the falling speed of the raindrops, the control unit 45b
Is RETURN in step ST1b5, and
In step 2, the particle size distribution of raindrops is observed.

【００５７】これ以降、上記第１の実施の形態と同様に
して、制御部４５ｂは、単位時間当たりの雨量強度Ｒを
計算する。かくして本実施形態では、ドプラレ−ダとし
ての機能と二重偏波レーダとしての機能とを併せ持つレ
ーダ装置３を用いて気象情報を観測する観測装置４の制
御部４５ｂの制御機能として、第２ドプラ速度測定手段
４５ｂ１と、第２速度演算手段４５ｂ２と、雨量演算手
段４５ａ３と、運用機能切り換え手段４５ａ４とを設
け、運用機能切り換え手段４５ａ４により、レーダ装置
３のドプラレ−ダとしての機能と、二重偏波レーダとし
ての機能とを、それぞれ気象現象のスケールから見て同
じとみなし得る例えば１０分間隔の時間間隔で時分割的
に切り換え運用する。Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, the control unit 45b calculates the rainfall intensity R per unit time. Thus, in the present embodiment, the second Doppler is used as a control function of the control unit 45b of the observation device 4 for observing weather information using the radar device 3 having both a function as a Doppler radar and a function as a dual polarization radar. A speed measuring means 45b1, a second speed calculating means 45b2, a rainfall calculating means 45a3, and an operation function switching means 45a4 are provided, and the function as the Doppler radar of the radar device 3 is doubled by the operation function switching means 45a4. The function as a polarization radar is switched and operated in a time-division manner at a time interval of, for example, 10 minutes, which can be regarded as the same when viewed from the scale of the weather phenomenon.

【００５８】そして、第２ドプラ速度測定手段４５ｂ１
で、例えばΦR なる一定の観測方位角度で、三つのレー
ダ仰角θR1、θR2、θR3でそれぞれのドプラ速度ＶD1、
ＶD2、ＶD3を求め、第２速度演算手段４５ｂ２で、広域
的に風の状態が一定であるとして、ΦR 、θR1、θR2、
θR3、ＶD1、ＶD2、ＶD3から雨滴の落下速度ＶV を求
め、雨量演算手段４５ｂ３で、ＶV と、二重偏波レーダ
で求めた雨滴の粒径およびその分布とをもとに、単位時
間当たりの雨量強度Ｒを算出するようにしている。Then, the second Doppler velocity measuring means 45b1
For example, at a constant observation azimuth angle of ΦR, the Doppler velocities VD1 and VD1 at three radar elevation angles θR1, θR2 and θR3, respectively.
VD2 and VD3 are obtained, and the second speed calculating means 45b2 determines that the wind condition is constant over a wide area, and ΦR, θR1, θR2,
The falling velocity VV of the raindrop is obtained from θR3, VD1, VD2, and VD3, and the rainfall calculating means 45b3 uses the rainfall calculating means 45b3 based on VV, the particle diameter of the raindrop obtained by the dual-polarization radar, and its distribution per unit time. The rain intensity R is calculated.

【００５９】したがって、上記第１の実施の形態と同様
の効果を得ることができるのに加え、より直接的かつ実
用的に、雨滴の落下速度を求めることができるようにな
る。なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるもの
ではない。例えば上記各実施の形態では特定地域の雨量
を求める運用例を示したが、雪またはあられ、ひょう、
霧などの気象現象に対しての応用も勿論可能である。そ
のほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実
施を行うことができる。Therefore, in addition to obtaining the same effects as in the first embodiment, it is possible to more directly and practically determine the raindrop falling speed. Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the above-described embodiments, an operation example in which the rainfall in a specific area is obtained has been described. However, snow or hail, hail,
Of course, application to weather phenomena such as fog is also possible. In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【００６０】[0060]

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、観測対象
となる地域における粒子の移動速度に係わるドプラ速度
を一定のレーダ仰角で観測方位角度を変化させつつ観測
するドプラレ−ダと、前記観測対象となる地域における
粒子の粒径およびその分布を求める第２のレーダ気象情
報観測装置とを備え、前記気象情報観測装置に、ドプラ
速度測定手段と、速度演算手段とを設け、ドプラ速度測
定手段で、前記ドプラレ−ダにおいて一定のレーダ仰角
で観測方位角度を変化させつつ行われた観測により得ら
れた情報から前記観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値
とを求め、速度演算手段で、前記粒子の移動速度は少な
くとも前記観測対象となる地域において一定であると仮
定して、この仮定に基づき、前記ドプラ速度測定手段で
求められたドプラ速度の最大値および最小値を与えるド
プラレ−ダの観測方位角度は互いに１８０度異なると
し、これをもとに前記ドプラ速度の最大値と最小値およ
び前記レーダ仰角の値から前記粒子の少なくとも垂直方
向の移動速度を求めるようにした。As described above in detail, the present invention relates to a Doppler radar for observing the Doppler speed related to the moving speed of particles in an area to be observed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle. A second radar meteorological information observing device for obtaining the particle size and distribution of particles in an area to be observed, wherein the meteorological information observing device is provided with a Doppler velocity measuring means and a velocity calculating means, Means for obtaining at least the maximum value of the Doppler velocity related to the moving speed of particles in the area to be observed from information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle in the Doppler radar. The minimum value is obtained, and the speed calculation means assumes that the moving speed of the particles is constant at least in the observation target area. Based on the above, it is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained by the Doppler velocity measuring means are different from each other by 180 degrees, and based on this, the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and The moving speed of the particles at least in the vertical direction is obtained from the value of the radar elevation angle.

【００６１】また別の本発明は、観測対象となる地域に
おける粒子の移動速度に係わるドプラ速度を一定の観測
方位角度でレーダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ
−ダと、前記観測対象となる地域における粒子の粒径お
よびその分布を求める第２のレーダ気象情報観測装置と
を備え、前記気象情報観測装置に、ドプラ速度測定手段
と、速度演算手段とを設け、ドプラ速度測定手段で、前
記ドプラレ−ダにおいて一定の観測方位角度でレーダ仰
角を変化させつつ行われた観測により得られた情報から
前記観測対象となる地域における粒子の移動速度に係わ
るドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角における値
を求め、速度演算手段で、前記粒子の移動速度は少なく
とも前記観測対象となる地域において一定であると仮定
して、この仮定に基づき、前記少なくとも三つのレーダ
仰角のそれぞれの値とそれぞれのレーダ仰角におけるド
プラ速度のそれぞれの値とから前記粒子の少なくとも垂
直方向の移動速度を求めるようにした。According to another aspect of the present invention, there is provided a Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in a region to be observed while changing a radar elevation angle at a constant observation azimuth angle, and A second radar meteorological information observing device for determining the particle size and the distribution of the particles in the above, wherein the meteorological information observing device is provided with a Doppler velocity measuring means and a velocity calculating means, and the Doppler velocity measuring means comprises: Calculating the values of the Doppler velocities related to the moving speed of the particles in the region to be observed at at least three radar elevation angles from information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle at a constant observation azimuth angle in the radar. The velocity calculating means, assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, Hazuki was the from the respective values of Doppler velocity at each value and each radar elevation angle of at least three radar elevation angle to obtain the moving speed of at least the vertical direction of the particles.

【００６２】したがって、広域的な垂直風速を観測でき
るようなり、これにより雨量強度観測の精度をより高め
ることを可能とする気象情報観測システムを提供するこ
とが可能となる。Accordingly, it is possible to observe the vertical wind speed over a wide area, thereby providing a meteorological information observation system capable of further improving the accuracy of rainfall intensity observation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の実施の形態に係わる気象情報観測シ
ステムの構成を示すシステム図。FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a weather information observation system according to an embodiment of the present invention.

【図２】 本発明の第１の実施の形態に係わる制御部４
５ａの構成を示す機能ブロック図。FIG. 2 is a control unit 4 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of 5a.

【図３】 本発明の実施の形態に係わる制御部４５ａお
よび制御部４５ｂの処理手順を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of a control unit 45a and a control unit 45b according to the embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の第１の実施の形態に係わる制御部４
５ａのステップＳＴ１での処理手順を示すフローチャー
ト。FIG. 4 is a control unit 4 according to the first embodiment of the present invention.
5A is a flowchart illustrating a processing procedure in step ST1 of FIG.

【図５】 本発明の実施の形態に係わる各計算パラメー
タを示す図。FIG. 5 is a diagram showing calculation parameters according to the embodiment of the present invention.

【図６】 ドプラ速度ＶD と、ドプラレ−ダの観測方位
角度ΦR との関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a Doppler velocity VD and an observation azimuth angle ΦR of a Doppler radar.

【図７】 本発明の第２の実施の形態に係わる制御部４
５ｂの構成を示す機能ブロック図。FIG. 7 is a control unit 4 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of 5b.

【図８】 本発明の第２の実施の形態に係わる制御部４
５ｂのステップＳＴ１での処理手順を示すフローチャー
ト。FIG. 8 shows a control unit 4 according to the second embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a processing procedure in step ST1 of FIG. 5b.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…アンテナ ２…レドーム ３…レーダ装置 ４…観測装置 ４１…偏波切換部 ４２…送受信部 ４３…信号処理部 ４４…データ処理部 ４５ａ…本発明の第１の実施の形態に係わる制御部 ４５ａ１…第１ドプラ速度測定手段 ４５ａ２…第１速度演算手段 ４５ａ３…雨量演算手段 ４５ａ４…運用機能切り換え手段 ４５ｂ…本発明の第２の実施の形態に係わる制御部 ４５ｂ１…第２ドプラ速度測定手段 ４５ｂ２…第２速度演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna 2 ... Radome 3 ... Radar apparatus 4 ... Observation apparatus 41 ... Polarization switching part 42 ... Transmission / reception part 43 ... Signal processing part 44 ... Data processing part 45a ... Control part 45a1 concerning 1st Embodiment of this invention ... first Doppler velocity measuring means 45a2 ... first velocity computing means 45a3 ... rainfall computing means 45a4 ... operational function switching means 45b ... control unit 45b1 ... second Doppler velocity measuring means 45b2 ... according to the second embodiment of the present invention. Second speed calculating means

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−329672（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−269685（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88388（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−61522（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−273524（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222135（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 13/00 - 13/95 G01W 1/00 - 1/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-9-329672 (JP, A) JP-A-4-269685 (JP, A) JP-A-1-282487 (JP, A) JP-A-64-88388 (JP) JP-A-9-61522 (JP, A) JP-A-6-273524 (JP, A) JP-A-6-222135 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB G01S 13/00-13/95 G01W 1/00-1/18

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測方
位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、気象情
報観測装置とを備え、 前記気象情報観測装置は、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
速度演算手段とを具備することを特徴とする気象情報観
測システム。1. A Doppler radar for observing a Doppler speed related to a moving speed of particles in a region to be observed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle, and a meteorological information observing device, The information observing device is a Doppler radar, based on information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle, the Doppler velocity relating to the moving speed of particles in the observation target area. Doppler velocity measuring means for determining at least the maximum value and the minimum value of, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, the Doppler velocity measuring means It is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the obtained Doppler velocity are different from each other by 180 degrees. A meteorological information observing system, comprising: speed calculating means for calculating at least a vertical moving speed of the particle from a maximum value and a minimum value of the Doppler speed and a value of the radar elevation angle. 【請求項２】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測方
位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置であ
って、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
速度演算手段とを具備することを特徴とする気象情報観
測装置。2. Weather information used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler speed related to a moving speed of a particle in an area to be observed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. An observation apparatus, wherein the Doppler radar is a Doppler radar relating to a moving speed of particles in an area to be observed, from information obtained by observation performed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. Doppler velocity measuring means for obtaining at least the maximum value and the minimum value of the velocity, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, the Doppler velocity measuring means It is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained by the above are different from each other by 180 degrees. From the value of the maximum value and the minimum value and the radar elevation angle of the Doppler velocity based on weather information observation apparatus characterized by comprising a speed calculating means for obtaining the moving speed of at least the vertical direction of the particles. 【請求項３】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測方
位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置の気
象情報観測方法であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求める第１のステップと、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記第１のステップで求められたドプラ速度の最大
値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角度は
互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプラ速
度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値から、前
記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める第２の
ステップとを具備することを特徴とする気象情報観測方
法。3. Weather information used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler speed related to a moving speed of particles in an observation target area while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. A meteorological information observing method of an observing device, wherein the Doppler radar obtains particles of particles in the area to be observed from information obtained by observation performed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. A first step of obtaining at least a maximum value and a minimum value of the Doppler velocity relating to the traveling velocity; and assuming that the traveling velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, Observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained in the first step are different from each other by 180 degrees. And a second step of obtaining at least a vertical moving speed of the particles from the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and the value of the radar elevation angle based on the meteorological information. Observation method. 【請求項４】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測方
位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置にお
ける気象情報観測を行うためのプログラムを記録した記
録媒体であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
速度演算手段とを実行するプログラムを記録した記録媒
体。4. A meteorological information system used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of particles in an observation target area while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. A recording medium on which a program for performing weather information observation in an observation device is recorded. In the Doppler radar, information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle at a constant radar elevation angle is: Doppler velocity measuring means for determining at least the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity related to the moving velocity of the particles in the area to be observed, and the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed. Based on this assumption, the maximum value and the minimum value of the Doppler speed determined by the Doppler speed measuring means are given. Velocity calculation means for obtaining at least the vertical movement speed of the particle from the maximum and minimum values of the Doppler velocity and the value of the radar elevation angle based on the observation azimuth angles of the Doppler radar differing from each other by 180 degrees. Recording medium on which a program for executing the above is recorded. 【請求項５】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレー
ダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、気象情
報観測装置とを備え、 前記気象情報観測装置は、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段とを具備することを特徴とする
気象情報観測システム。5. A Doppler radar for observing a Doppler speed related to a moving speed of particles in a region to be observed while changing a radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle, and a weather information observation device, The information observing device is a Doppler radar, which obtains Doppler velocity relating to the moving speed of particles in the area to be observed from information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle at a constant observation azimuth angle. Doppler velocity measuring means for determining values at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the region to be observed, based on this assumption, the at least three radar elevation angles From each value of Doppler velocity at each radar elevation angle, And a speed calculating means for obtaining a moving speed in the direction. 【請求項６】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレー
ダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置であ
って、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段とを具備することを特徴とする
気象情報観測装置。6. A meteorological information system used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of particles in an observation target area while changing a radar elevation angle at a constant observation azimuth angle. An observation apparatus, wherein the Doppler radar obtains a Doppler related to a moving speed of particles in an area to be observed from information obtained by observation performed at a constant observation azimuth angle while changing a radar elevation angle. Doppler velocity measuring means for determining values of velocity at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, the at least three radars From each value of the elevation angle and each value of the Doppler velocity at each radar elevation angle, Weather information observation apparatus characterized by comprising a speed calculating means for obtaining the moving speed of Kutomo vertical. 【請求項７】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレー
ダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置の気
象情報観測方法であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求める第１のステップと、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める第２のステップとを具備することを特徴とす
る気象情報観測方法。7. A meteorological information system used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler speed related to a moving speed of particles in a region to be observed while changing a radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle. A meteorological information observing method of an observing device, wherein the Doppler radar obtains particles of particles in an area to be observed from information obtained by observation performed at a constant observation azimuth angle while changing a radar elevation angle. A first step of obtaining values of the Doppler velocity relating to the moving velocity at at least three radar elevation angles, and assuming that the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed, based on this assumption, From the respective values of the at least three radar elevation angles and the respective values of the Doppler velocity at each radar elevation angle Weather observation method characterized by comprising a second step of determining a moving speed of at least the vertical direction of the particles. 【請求項８】 観測対象となる地域における粒子の移動
速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレー
ダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダを備える気
象情報観測システムで使用される気象情報観測装置にお
ける気象情報観測を行うためのプログラムを記録した記
録媒体であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段とを実行するプログラムを記録
した記録媒体。8. Weather information used in a meteorological information observation system having a Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving velocity of particles in an observation target area while changing a radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle. A recording medium on which a program for performing weather information observation in an observation device is recorded. In the Doppler radar, at a constant observation azimuth angle, information obtained by observation performed while changing a radar elevation angle, Doppler velocity measuring means for determining a value of at least three radar elevation angles of the Doppler velocity related to the moving velocity of the particles in the area to be observed, and the moving velocity of the particles is constant at least in the area to be observed. Assuming, based on this assumption, the respective values of the at least three radar elevations and the respective laser elevations. From the respective values of the Doppler velocity in the Da elevation, recording medium recording a program for executing the speed calculation means for calculating a moving speed of at least the vertical direction of the particles. 【請求項９】 前記観測対象となる地域における粒子の
粒径およびその分布を求める第２のレーダをさらに備
え、 前記気象情報観測装置は、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める移動粒子量演算手段をさらに具備することを
特徴とする請求項１または５のいずれかに記載の気象情
報観測システム。9. The weather information observation apparatus further comprises a second radar for obtaining a particle size and a distribution of the particles in the observation target area, wherein the weather information observation device is configured to calculate a vertical direction of the particles obtained by the speed calculation means. The apparatus according to claim 11, further comprising a moving particle amount calculating means for calculating an amount of particles moving in a vertical direction per unit time from a moving speed and a particle size distribution of the particles obtained by the second radar. Item 6. The weather information observation system according to any one of Items 1 to 5. 【請求項１０】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測
方位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
速度演算手段と、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める移動粒子量演算手段とを具備することを特徴
とする気象情報観測装置。10. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an observation target area while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle, and a particle particle in the observation target area. What is claimed is: 1. A meteorological information observation apparatus used in a meteorological information observing system comprising a second radar for obtaining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar performs the observation at a constant radar elevation angle while changing the observation azimuth angle. Doppler velocity measurement means for obtaining at least the maximum and minimum values of the Doppler velocity related to the velocity of the particles in the area to be observed from the information obtained by the observation, and the velocity of the particles is at least the observation velocity. Assuming that the Doppler velocity is constant in the target area, and based on this assumption, the maximum Doppler velocity determined by the Doppler velocity measuring means is calculated. It is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the values and the minimum values are different from each other by 180 degrees, and based on the observation azimuth angles, the particles move at least in the vertical direction from the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and the value of the radar elevation angle. Speed calculating means for obtaining a speed, the vertical moving speed of the particles obtained by the speed calculating means, and the particle size distribution of the particles obtained by the second radar, from the vertical direction per unit time A meteorological information observing apparatus comprising: a moving particle amount calculating means for calculating an amount of moving particles. 【請求項１１】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測
方位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置の気象情報観測方法であ
って、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求める第１のステップと、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
第２のステップと、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める第３のステップとを具備することを特徴とす
る気象情報観測方法。11. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in a region to be observed while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle, and a particle particle in the region to be observed. A meteorological information observing method for a meteorological information observing device used in a meteorological information observing system including a second radar for determining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar has an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle. A first step of obtaining at least a maximum value and a minimum value of the Doppler velocity relating to the moving velocity of the particle in the area to be observed from information obtained by observation performed while changing the moving velocity of the particle; Is determined by the Doppler velocity measuring means based on this assumption, assuming that it is constant at least in the area to be observed. It is assumed that the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity are different from each other by 180 degrees, and based on this, from the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity and the value of the radar elevation angle, at least A second step for obtaining a vertical moving speed; a vertical moving speed of the particles obtained by the speed calculating means; and a particle size distribution of the particles obtained by the second radar. A third step of determining the amount of particles that move in the vertical direction per hit. 【請求項１２】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定のレーダ仰角で観測
方位角度を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置における気象情報観測を
行うためのプログラムを記録した記録媒体であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定のレーダ仰角で、観測
方位角度を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも最大値と最小値とを
求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記ドプラ速度測定手段で求められたドプラ速度の
最大値および最小値を与えるドプラレ−ダの観測方位角
度は互いに１８０度異なるとし、これをもとに前記ドプ
ラ速度の最大値と最小値および前記レーダ仰角の値か
ら、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速度を求める
速度演算手段と、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める移動粒子量演算手段とを実行するプログラム
を記録した記録媒体。12. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an observation target area while changing an observation azimuth angle at a fixed radar elevation angle, and a particle particle in the observation target area. A recording medium storing a program for performing weather information observation in a weather information observation device used in a weather information observation system including a second radar for obtaining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar has a constant At the radar elevation angle, from information obtained by observation performed while changing the observation azimuth angle, the Doppler velocity for obtaining at least the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity relating to the moving speed of particles in the region to be observed Assuming that the measuring means and the moving speed of the particles are constant at least in the area to be observed, Based on the above, the observation azimuth angles of the Doppler radar giving the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity obtained by the Doppler velocity measuring means are different from each other by 180 degrees, and based on this, the maximum value and the minimum value of the Doppler velocity are determined. And speed calculation means for obtaining at least the vertical movement speed of the particles from the value of the radar elevation angle, and the vertical movement speed of the particles obtained by the speed calculation means, and the second radar. And a moving particle amount calculating means for calculating the amount of particles moving in a vertical direction per unit time from the particle size distribution of the obtained particles. 【請求項１３】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレ
ーダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段と、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める移動粒子量演算手段とを具備することを特徴
とする気象情報観測装置。13. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of particles in an observation target area while changing a radar elevation angle at a constant observation azimuth angle, and a particle particle in the observation target area. A meteorological information observing apparatus used in a meteorological information observing system including a second radar for obtaining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar is performed at a constant observing azimuth angle while changing a radar elevation angle. Doppler velocity measurement means for obtaining values of Doppler velocity relating to the velocity of movement of particles in the observation target area at at least three radar elevation angles from information obtained by the observation, and the velocity of movement of the particles is at least the observation velocity. Assuming constant in the area of interest, based on this assumption, each of the at least three radar elevations And a value of Doppler velocity at each radar elevation angle, a velocity calculating means for calculating at least a vertical moving velocity of the particle, and a vertical moving velocity of the particle obtained by the velocity calculating means. And a moving particle amount calculating means for calculating an amount of particles moving in a vertical direction per unit time from a particle size distribution of particles obtained by the second radar. apparatus. 【請求項１４】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレ
ーダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置の気象情報観測方法であ
って、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求める第１のステップと、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める第２のステップと、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める第３のステップとを具備することを特徴とす
る気象情報観測方法。14. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an observation target area while changing a radar elevation angle at a constant observation azimuth angle, and a particle particle in the observation target area. A meteorological information observing method of a meteorological information observing device used in a meteorological information observing system including a second radar for determining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar has a radar elevation angle at a constant observation azimuth angle. A first step of obtaining values of Doppler velocities related to a moving speed of particles in the area to be observed in at least three radar elevation angles from information obtained by observation performed while changing the moving speed of the particles; Is assumed to be constant at least in the area to be observed, and based on this assumption, the at least three A second step of obtaining at least a vertical moving speed of the particle from each value of the elevation angle and each value of the Doppler velocity at each radar elevation angle; A third step of calculating the amount of particles moving in the vertical direction per unit time from the moving speed in the direction and the particle size distribution of the particles obtained by the second radar. Weather information observation method. 【請求項１５】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を、一定の観測方位角度でレ
ーダ仰角を変化させつつ観測するドプラレ−ダと、前記
観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分布
を求める第２のレーダとを備える気象情報観測システム
で使用される気象情報観測装置における気象情報観測を
行うためのプログラムを記録した記録媒体であって、 前記ドプラレ−ダにおいて、一定の観測方位角度で、レ
ーダ仰角を変化させつつ行われた観測により得られた情
報から、前記観測対象となる地域における粒子の移動速
度に係わるドプラ速度の少なくとも三つのレーダ仰角に
おける値を求めるドプラ速度測定手段と、 前記粒子の移動速度は、少なくとも前記観測対象となる
地域において一定であると仮定して、この仮定に基づ
き、前記少なくとも三つのレーダ仰角のそれぞれの値
と、それぞれのレーダ仰角におけるドプラ速度のそれぞ
れの値とから、前記粒子の少なくとも垂直方向の移動速
度を求める速度演算手段と、 前記速度演算手段で求められた前記粒子の垂直方向の移
動速度と、前記第２のレーダで求められた粒子の粒径分
布とから、単位時間当たりに垂直方向に移動する粒子の
量を求める移動粒子量演算手段とを実行するプログラム
を記録した記録媒体。15. A Doppler radar for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an observation target area while changing a radar elevation angle at a fixed observation azimuth angle, and a particle particle in the observation target area. A recording medium storing a program for performing weather information observation in a weather information observation device used in a weather information observation system including a second radar for obtaining a diameter and a distribution thereof, wherein the Doppler radar has a constant At the observation azimuth angle, from information obtained by observation performed while changing the radar elevation angle, the Doppler velocity for obtaining a value at at least three radar elevation angles of the Doppler velocity relating to the moving speed of the particles in the observation target area Measuring means, and assuming that the moving speed of the particles is constant at least in the area to be observed. Based on this assumption, speed calculation means for obtaining at least a vertical moving speed of the particles from each value of the at least three radar elevation angles and each value of the Doppler velocity at each radar elevation angle; The moving particle amount for obtaining the amount of particles moving in the vertical direction per unit time from the vertical moving speed of the particles obtained by the arithmetic means and the particle size distribution of the particles obtained by the second radar. A recording medium on which a program for executing the calculation means is recorded. 【請求項１６】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を観測する第１の機能と、前
記観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分
布を求める第２の機能とを備える気象観測レーダを備え
る気象情報観測システムにおいて、 前記第１の機能と第２の機能とを、それぞれ気象現象の
スケールから見て同じとみなし得る時間間隔で時分割的
に運用する運用機能切り換え手段を具備することを特徴
とする気象情報観測システム。16. A first function for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an area to be observed and a second function for obtaining a particle diameter and a distribution of the particle in the area to be observed. A weather information observation system provided with a weather observation radar comprising: an operation function switching unit that operates the first function and the second function in a time-division manner at time intervals that can be regarded as the same when viewed from the scale of a weather phenomenon. A meteorological information observation system comprising: 【請求項１７】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を観測する第１の機能と、前
記観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分
布を求める第２の機能とを備える気象観測レーダを備え
る気象情報観測システムで使用される気象情報観測装置
であって、 前記第１の機能と第２の機能とを、それぞれ気象現象の
スケールから見て同じとみなし得る時間間隔で時分割的
に運用する運用機能切り換え手段を具備することを特徴
とする気象情報観測装置。17. A first function for observing a Doppler velocity related to a moving speed of a particle in an area to be observed and a second function for obtaining a particle diameter and a distribution of the particle in the area to be observed. A meteorological information observing apparatus used in a meteorological information observing system equipped with a meteorological observing radar comprising the first function and the second function at time intervals that can be regarded as the same when viewed from the scale of a weather phenomenon. A meteorological information observation device comprising an operation function switching unit that operates in a time-division manner. 【請求項１８】 観測対象となる地域における粒子の移
動速度に係わるドプラ速度を観測する第１の機能と、前
記観測対象となる地域における粒子の粒径およびその分
布を求める第２の機能とを備える気象観測レーダを備え
る気象情報観測システムで使用される気象情報観測装置
における前記気象観測レーダの運用を行うためのプログ
ラムを記録した記録媒体であって、 前記第１の機能と第２の機能とを、それぞれ気象現象の
スケールから見て同じとみなし得る時間間隔で時分割的
に運用する運用機能切り換え手段を実行するプログラム
を記録した記録媒体。18. A first function for observing a Doppler velocity related to a moving speed of particles in a region to be observed, and a second function for obtaining a particle size and a distribution of particles in the region to be observed. A recording medium that records a program for operating the weather observation radar in a weather information observation device used in a weather information observation system including a weather observation radar including the first function and the second function. Recording a program for executing an operation function switching unit that operates in a time-division manner at time intervals that can be regarded as the same when viewed from the scale of a weather phenomenon.
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