JP3423213B2 - Weather radar equipment - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大気現象を探知・
予測する気象レーダ装置に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention detects and detects atmospheric phenomena.
The present invention relates to a predictive weather radar device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の気象レーダは、大気現象に起因し
て大気中に分布する水滴からの電波の受信エコーに基づ
いて、気象状態に関連した情報、例えば降水域の広がり
の大きさ形状、高度、移動状況あるいはその降水量など
の情報を得ている。そのために用いられる電波の波長は
３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍがある。我が国では、地上に
設置される気象観測レーダには５ｃｍ波が用いられる
が、１０ｃｍ波を用いて観測距離の拡大を図った例もあ
る。航空機に搭載される航行用気象レーダには、３ｃｍ
波または５ｃｍ波が用いられ、船舶に搭載される気象観
測用レーダには５ｃｍ波が用いられている。2. Description of the Related Art A conventional meteorological radar is based on received echoes of radio waves from water droplets distributed in the atmosphere due to atmospheric phenomena, and is related to information related to meteorological conditions such as the size and shape of the spread of a precipitation area, Information such as altitude, movement status, or its precipitation is obtained. The wavelengths of radio waves used for that purpose are 3 cm, 5 cm, and 10 cm. In Japan, 5 cm waves are used for the weather observation radar installed on the ground, but there are also examples in which 10 cm waves are used to increase the observation distance. 3 cm for a navigational weather radar mounted on an aircraft
Waves or 5 cm waves are used, and 5 cm waves are used for the weather observation radar mounted on ships.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、センチ波を用
いた気象レーダ装置は、既に降水粒子が成長した気象状
態でないと観測が困難である。そのため、降水等の大気
現象の予測を早期に行うことが困難であるという問題が
あった。However, the meteorological radar apparatus using the centimeter wave is difficult to observe unless the meteorological condition in which the precipitation particles have already grown. Therefore, there is a problem that it is difficult to predict atmospheric phenomena such as precipitation at an early stage.
【０００４】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、大気中における降水粒子が成長する前の対
流セルを検知して、それに伴い起こりうる大気現象を早
期に予測することができる気象レーダ装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to detect a convection cell before precipitation particles in the atmosphere have grown, and to predict an atmospheric phenomenon that may occur accompanying it. An object is to provide a weather radar device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る気象レーダ
装置は、ミリ波帯の電波を送受信するレーダ送受信部
と、受信信号に基づいて、大気中の氷晶のエコー情報を
取得する信号処理部と、前記エコー情報に基づいて、所
定の大気現象を検知する大気現象検知部と、検知された
前記大気現象の情報に基づいて、当該大気現象に伴う他
の大気現象を予測する大気現象予測部と、を有し、前記
大気現象検知部は、前記エコー情報から得られるエコー
像の経時的な変化、または、前記エコー情報から得られ
るドップラ情報に基づいて一の雲から他の雲への氷晶の
移流を検知し、前記大気現象予測部は、前記一の雲と前
記他の雲との高度関係に応じて、この氷晶の成長による
前記他の雲からの降雨を予測すること、を特徴とする。A meteorological radar device according to the present invention includes a radar transmitting / receiving unit for transmitting and receiving millimeter-wave radio waves, and signal processing for acquiring echo information of ice crystals in the atmosphere based on a received signal. And an atmospheric phenomenon detection unit that detects a predetermined atmospheric phenomenon based on the echo information .
Others associated with the atmospheric phenomenon based on the information on the atmospheric phenomenon
And an atmospheric phenomenon prediction unit that predicts the atmospheric phenomenon of
The atmospheric phenomenon detection unit uses the echo obtained from the echo information.
Changes in the image over time, or derived from the echo information
Of ice crystals from one cloud to another based on Doppler information
Upon detecting advection, the atmospheric phenomenon prediction unit
According to the altitude relationship with other clouds, the growth of this ice crystal
Predicting rainfall from the other cloud .
【０００６】また、他の本発明に係る気象レーダ装置
は、ミリ波帯の電波を送受信するレーダ送受信部と、受
信信号に基づいて、大気中の氷晶のエコー情報を取得す
る信号処理部と、前記エコー情報に基づいて、所定の大
気現象を検知する大気現象検知部と、検知された前記大
気現象の情報に基づいて、当該大気現象に伴う他の大気
現象を予測する大気現象予測部と、を有し、前記大気現
象検知部は、前記エコー情報から得られるエコー像の経
時的な変化、または、前記エコー情報から得られるドッ
プラ情報に基づいて一の雲から他の雲への氷晶の移流を
検知し、前記大気現象予測部は、前記エコー情報におけ
る移流のエコー強度の判定、または、前記エコー情報に
おける移流のエコー強度の時間的な積分を行うことによ
り、前記他の雲における大気の対流がこの氷晶の成長に
よって活性化される程度を予測すること、を特徴とす
る。 In addition, another meteorological radar device according to the present invention includes a radar transmitting / receiving unit for transmitting / receiving a millimeter wave band radio wave, and a receiving / receiving unit.
Acquires echo information of ice crystals in the atmosphere based on the signal.
Signal processing unit and a predetermined large amount based on the echo information.
Atmospheric phenomenon detection unit that detects air phenomenon and the detected large
Other atmospheres associated with the atmospheric phenomenon based on the information of the atmospheric phenomenon
An atmospheric phenomenon prediction unit for predicting a phenomenon,
The elephant detector detects the echo image obtained from the echo information.
Changes over time or the dots obtained from the echo information
The advection of ice crystals from one cloud to another based on plastic information
The atmospheric phenomenon prediction unit detects the
Judgment of the echo intensity of advection
By performing a temporal integration of the echo intensity of the advection in
Atmospheric convection in the other clouds causes the growth of these ice crystals.
Therefore, the degree of activation is predicted.
It
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】［参考例１］
次に、本発明の参考例について図面を参照して説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Reference Example 1 Next, a reference example of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】図１は、本発明の参考例である気象観測用
ミリ波ドップラレーダ装置の概略のブロック図である。
本装置は、レーダアンテナ２及び送受信器４を含んだレ
ーダ送受信部６と、受信信号処理等を行う信号処理部８
と、データ蓄積部１０と、大気現象検知部１２と、表示
部１４とを含んで構成される。FIG. 1 is a schematic block diagram of a meteorological observation millimeter-wave Doppler radar device which is a reference example of the present invention.
The present apparatus includes a radar transmitter / receiver 6 including a radar antenna 2 and a transmitter / receiver 4, and a signal processor 8 for processing received signals.
The data storage unit 10, the atmospheric phenomenon detection unit 12, and the display unit 14 are included.
【００１２】レーダアンテナ２は例えば方位角方向に回
転走査駆動され、また１回転毎に仰角を順次変更して走
査駆動される。これにより、本装置を中心とした広い空
間を３次元的に電波ビームにより走査することができ
る。The radar antenna 2 is rotationally driven, for example, in the azimuth direction, and is scanned and driven by sequentially changing the elevation angle for each rotation. As a result, it is possible to scan a wide space centered around the apparatus with a radio wave beam in three dimensions.
【００１３】送受信器４は、レーダアンテナ２を介して
ミリ波帯の電波を放射し、その反射波を受信する。また
送受信器４では、レーダアンテナ２にて受けた電波が増
幅・検波され、反射波の受信信号が信号処理部８に入力
される。The transceiver 4 radiates a millimeter wave band radio wave through the radar antenna 2 and receives the reflected wave. In the transmitter / receiver 4, the radio wave received by the radar antenna 2 is amplified and detected, and the received signal of the reflected wave is input to the signal processing unit 8.
【００１４】さて、ミリ波レーダは大気中の水滴だけで
なく氷の結晶（氷晶）のエコー像も得ることができる。
それらのエコー信号は、その強度に基づいて弁別するこ
とが可能である。信号処理部８は、その信号弁別を行う
ほか、例えば上述のレーダアンテナ２の走査駆動に対応
して、表示部１４におけるＣＡＰＰＩ（constant altit
ude plane position indicator）に対応した形式にデー
タを加工する処理を行う。このＣＡＰＰＩのための処理
は、受信データを方位、仰角、エコー距離に基づいて再
構成して、一定高度面でのエコー強度を抽出するという
処理である。また、信号処理部８は、受信信号に対し、
ドップラ偏移の検出等の信号処理も行う。Now, the millimeter-wave radar can obtain not only water droplets in the atmosphere but also echo images of ice crystals (ice crystals).
The echo signals can be discriminated based on their intensity. In addition to performing the signal discrimination, the signal processing unit 8 corresponds to, for example, the scanning drive of the radar antenna 2 described above, and corresponds to a CAPPI (constant altittit) in the display unit 14.
ude plane position indicator) process the data into a format corresponding to it. The process for this CAPPI is a process of reconstructing the received data based on the azimuth, the elevation angle, and the echo distance, and extracting the echo intensity at a constant altitude plane. In addition, the signal processing unit 8
It also performs signal processing such as detection of Doppler shift.
【００１５】本装置では、信号処理部８で処理・出力さ
れるデータはデータ蓄積部１０に蓄積される。大気現象
検知部１２は、このデータ蓄積部１０から必要な走査タ
イミングにおけるデータを取り出して、解析を行い所定
の大気現象を検知する。本装置の主な特徴はこの大気現
象検知部１２にあり、これについては後述する。In this apparatus, the data processed / output by the signal processing unit 8 is stored in the data storage unit 10. The atmospheric phenomenon detection unit 12 takes out the data at the necessary scanning timing from the data storage unit 10 and analyzes it to detect a predetermined atmospheric phenomenon. The main feature of this apparatus is the atmospheric phenomenon detection unit 12, which will be described later.
【００１６】表示部１４は、信号処理部８で表示形式に
変換されたエコー像等のデータ、または大気現象検知部
１２における解析結果を画面表示により観測者に提示す
る。The display unit 14 presents the data such as the echo image converted into the display format by the signal processing unit 8 or the analysis result of the atmospheric phenomenon detection unit 12 to the observer by screen display.
【００１７】本装置の特徴的機能を説明する前に、まず
大気現象の典型例として対流による降水現象のサイクル
について簡単に説明する。図２は、降水をもたらす雲の
成長過程を示す模式図である。図は、横軸方向に、経過
時間に応じた雲の垂直断面図を並べたものである。例え
ば地表面で暖められ軽くなった空気が上昇し、一方、上
空の重い寒気が下降することにより対流が発生する。上
昇する気流が水分を含んでいれば、それが低温の上空に
て凝結して細かな水滴又は氷晶である雲粒が発生し、雲
２０が発生する（図２（イ））。雲の中ではこれら水
滴、氷晶は上下動しながら成長するとともに対流を活性
化する（図２（ロ））。雲の内部で水滴、氷晶が十分に
成長し降水粒子が形成されると、それらが降下して降水
を生じる（図２（ハ））。そして、やがて衰退していく
（図２（ニ））。Before explaining the characteristic function of the present apparatus, first, a cycle of a precipitation phenomenon due to convection will be briefly described as a typical example of atmospheric phenomenon. FIG. 2 is a schematic diagram showing a cloud growth process that causes precipitation. The figure shows the vertical cross-sections of the clouds arranged along the horizontal axis according to the elapsed time. For example, air warmed and lightened on the ground surface rises, while heavy cold air in the sky descends, causing convection. If the rising airflow contains water, it will condense in the low-temperature sky and fine water droplets or cloud particles, which are ice crystals, will be generated, and the cloud 20 will be generated (FIG. 2 (a)). In the cloud, these water droplets and ice crystals grow while moving up and down and activate convection (Fig. 2 (b)). When water droplets and ice crystals grow sufficiently inside the clouds to form precipitation particles, they fall and produce precipitation (Fig. 2 (c)). Then, it gradually declines (Fig. 2 (d)).
【００１８】このように、雲の中では氷晶が成長して降
雨に発展する場合がある。むしろ、氷晶は水滴に比べ成
長速度が速いため、水蒸気から氷晶への相変化の量が多
く、ほとんどの降水現象においては大気中の水分が氷晶
となる過程が存在する。As described above, in the cloud, ice crystals may grow and develop into rainfall. Rather, since ice crystals have a higher growth rate than water droplets, the amount of phase change from water vapor to ice crystals is large, and in most precipitation phenomena, there is a process in which atmospheric moisture becomes ice crystals.
【００１９】しかし、既に述べたようにセンチ波レーダ
は、降水粒子が存在しないと対流セルの検知が困難であ
る。そのため、降水が始まる前の雲の発達期を十分に観
測できず、降水の予測が十分な精度で行われなかった。However, as described above, the centimeter-wave radar is difficult to detect the convection cell unless the precipitation particles are present. Therefore, the cloud development period before the start of precipitation could not be observed sufficiently, and the precipitation was not predicted with sufficient accuracy.
【００２０】これに対し、ミリ波レーダは雲粒段階での
氷晶のエコー像を十分な強度で得ることができる。本装
置はこのことを利用し、大気現象中に現れる氷晶を観測
することにより、センチ波では難しかった大気現象の検
知を可能とする。On the other hand, the millimeter wave radar can obtain an echo image of ice crystals at the cloud particle stage with sufficient intensity. By utilizing this fact, this device can observe the ice crystals that appear in atmospheric phenomena, thereby making it possible to detect atmospheric phenomena that were difficult with centimeter waves.
【００２１】図３は、本装置の動作、特に大気現象検知
部１２の動作を説明する概略のフロー図である。大気現
象検知部１２は、例えば、データ蓄積部１０から最新の
データを取り出し（Ｓ４０）、順次解析する（Ｓ４
５）。本装置ではエコーから氷晶の情報も得ることがで
き、大気現象検知部１２は水滴だけでなくその氷晶の情
報をも利用して解析を行う。大気現象検知部１２はドッ
プラ偏移情報等に基づいて、エコーが対流性であるかど
うかを判断する（Ｓ５０）。対流性である場合には、例
えば、そのエコーが得られた領域において局所的な気流
の乱れが発生していることが検知される（Ｓ５５）。こ
のような気流情報は、航空機の安全な飛行のため必要と
される。また、それまで非対流性とは判断されていなか
った雲において対流性のエコーが得られた場合（Ｓ６
０）、氷晶及び対流が発達してきていることが検知され
る（Ｓ６５）。この場合、エコー強度に応じて発達の程
度を判断することもできる。そして、観測者は、その発
達の程度に応じて、降水の可能性があることを予知する
ことができる。また、大気現象検知部１２をそのような
簡単な予測をも行って表示部１４に表示するように構成
してもよい。FIG. 3 is a schematic flow chart for explaining the operation of the present apparatus, particularly the operation of the atmospheric phenomenon detector 12. The atmospheric phenomenon detection unit 12, for example, retrieves the latest data from the data storage unit 10 (S40) and sequentially analyzes it (S4).
5). In this apparatus, information on ice crystals can be obtained from the echo, and the atmospheric phenomenon detection unit 12 uses not only water droplets but also information on the ice crystals for analysis. The atmospheric phenomenon detection unit 12 determines whether the echo is convective based on the Doppler shift information and the like (S50). In the case of convection, for example, it is detected that local turbulence of the air flow has occurred in the region where the echo is obtained (S55). Such airflow information is required for safe flight of the aircraft. When a convective echo is obtained in a cloud that has not been determined to be non-convective until then (S6
0), the development of ice crystals and convection is detected (S65). In this case, the degree of development can be judged according to the echo intensity. Then, the observer can predict that there is a possibility of precipitation depending on the degree of development. Further, the atmospheric phenomenon detection unit 12 may be configured to perform such simple prediction and display it on the display unit 14.
【００２２】本装置は、このように氷晶を観測すること
ができることによりセンチ波レーダでは得られなかった
気象情報を得ることができる。例えば、本装置は降水粒
子が発生する前に、氷晶によるエコー像により大気現象
を検知することができる。つまり、降水現象に至る前の
早期の気象状況を観察でき、その変化を把握することが
できるので、その情報を早期の降水予測に役立てること
ができる。Since the present apparatus can observe ice crystals in this way, it can obtain weather information that cannot be obtained by the centimeter wave radar. For example, the present device can detect atmospheric phenomena by an echo image of ice crystals before precipitation particles are generated. That is, it is possible to observe the early weather condition before the precipitation phenomenon and grasp the change thereof, so that the information can be utilized for early precipitation prediction.
【００２３】［実施の形態１］
図４は、本発明の第１の実施の形態である気象観測用ミ
リ波ドップラレーダ装置の概略のブロック図である。図
において、図１と同様の機能を有する構成要素には同一
の符号を付し、説明を省略する。本装置は、上記装置に
さらに大気現象予測部１００を備えたものである。大気
現象予測部１００は例えば、大気現象検知部１２が検知
するある大気現象の時間的な変化に基づいて、他の大気
現象が引き起こされることを予測する。そしてその結果
は、信号処理部８、大気現象検知部１２の処理結果と同
様、表示部１４に表示することができる。[ First Embodiment] FIG. 4 is a schematic block diagram of a meteorological observation millimeter-wave Doppler radar device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, components having the same functions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The present apparatus further includes an atmospheric phenomenon prediction unit 100 in addition to the above apparatus. The atmospheric phenomenon prediction unit 100 predicts that another atmospheric phenomenon is caused based on a temporal change of a certain atmospheric phenomenon detected by the atmospheric phenomenon detection unit 12, for example. Then, the result can be displayed on the display unit 14, like the processing results of the signal processing unit 8 and the atmospheric phenomenon detection unit 12.
【００２４】図５は、ある雲が他の雲に与える影響につ
いての一例を示す模式図である。この図は、ある雲１１
０から雲粒である氷晶１１２が近隣の他の雲１１４に移
流する様子が示されている。氷晶１１２が移流した先の
雲１１４では、この移流した氷晶１１２により対流セル
が活性化され得る。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the influence of one cloud on another cloud. This figure shows a cloud 11
It is shown that the ice crystals 112, which are cloud particles, advect from 0 to other clouds 114 in the vicinity. In the cloud 114 to which the ice crystals 112 have advected, the advected ice crystals 112 can activate the convection cell.
【００２５】図６は、本装置の動作を説明する概略のフ
ロー図である。処理Ｓ４０〜Ｓ６５は参考例１で図３に
より説明したものと同様の処理である。本装置では大気
現象予測部１００が、エコー像に基づいて、対流性エコ
ーが得られた雲１１０の近隣に位置する他の雲１１４の
存在を検出する（Ｓ１３０）。さらに大気現象予測部１
００は、レーダアンテナ２の走査駆動により得られる経
時的なエコー像の変化から、雲１１０から雲１１４への
氷晶１１２の移流を検出する（Ｓ１３５）。なお、この
処理において、ドップラ情報から得られる速度ベクトル
情報を用いることもできる。例えば、ドップラ情報に基
づき、雲１１０から飛散した氷晶１１２の移動方向を検
出し、その先に他の雲１１４が存在するかどうかを調べ
ることにより、移流の検出を行うことができる。雲同士
の間での氷晶の移流が検知されると、その氷晶の流れを
受ける他の雲１１４における対流の活性化が予測される
（Ｓ１４０）。大気現象予測部１００は、移流のエコー
の強度の判定や時間的な積分を行うことにより、その活
性化の程度を判断してもよい。FIG. 6 is a schematic flow chart for explaining the operation of this apparatus. The processes S40 to S65 are the same as those described with reference to FIG. In this device, the atmospheric phenomenon prediction unit 100 detects the presence of another cloud 114 located in the vicinity of the cloud 110 for which a convective echo was obtained, based on the echo image (S130). Atmospheric phenomenon prediction unit 1
00 detects the advection of the ice crystals 112 from the cloud 110 to the cloud 114 from the change in the echo image over time obtained by the scanning drive of the radar antenna 2 (S135). In this process, velocity vector information obtained from Doppler information can also be used. For example, advection can be detected by detecting the moving direction of the ice crystals 112 scattered from the cloud 110 based on the Doppler information and checking whether or not there is another cloud 114 ahead of it. When advection of ice crystals between the clouds is detected, activation of convection in another cloud 114 that receives the ice crystal flow is predicted (S140). The atmospheric phenomenon prediction unit 100 may determine the degree of activation by determining the intensity of the advection echo or performing temporal integration.
【００２６】このように、本装置では、一つの雲におけ
る状況検知・予測だけでなく、大気現象予測部１００に
より、当該雲での現象が他の雲に与える影響、例えば降
水可能性の上昇が予測される。つまり本装置では大気現
象予測部１００により、ある大気現象に伴う他の大気現
象が予測される。As described above, in the present apparatus, not only the situation detection / prediction in one cloud, but also the influence of the phenomenon in the cloud on other clouds, for example, the possibility of precipitation is increased by the atmospheric phenomenon prediction unit 100. is expected. That is, in this apparatus, the atmospheric phenomenon prediction unit 100 predicts another atmospheric phenomenon associated with a certain atmospheric phenomenon.
【００２７】［実施の形態２］
本発明の第２の実施の形態である気象観測用ミリ波ドッ
プラレーダ装置の概略のブロック図は、第１の実施の形
態についての図４と同様であるので、これを援用して以
下説明する。本装置の大気現象予測部１００は、第１の
実施の形態が予測できる大気現象に加えて、他の大気現
象を予測することができる。[ Second Embodiment] A schematic block diagram of a millimeter wave Doppler radar device for meteorological observation according to a second embodiment of the present invention is the same as FIG. 4 for the first embodiment. This will be described below with reference to this. Atmospheric phenomena prediction unit 100 of the apparatus can of the first embodiment in addition to the atmospheric phenomena that can be predicted, predicts the other atmospheric phenomena.
【００２８】図７は、本装置がさらに予測することがで
きる大気現象を説明する模式図であって、ある雲が他の
雲に与える影響についての他の一例を示すものである。
この図は、ある雲２００から雲粒である氷晶２０２が落
下して、より下層の他の雲２０４に移動する様子が示さ
れている。氷晶２０２が移動した先の雲２０４では、こ
の氷晶２０２により対流セルが活性化され、降水粒子が
発生しやすくなる。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an atmospheric phenomenon which can be further predicted by this device, and shows another example of the influence of one cloud on another cloud.
This figure shows that ice crystals 202, which are cloud particles, fall from a cloud 200 and move to another cloud 204 in a lower layer. In the cloud 204 to which the ice crystals 202 have moved, the convection cells are activated by the ice crystals 202, and precipitation particles are easily generated.
【００２９】図８は、本装置の動作を説明する概略のフ
ロー図である。処理Ｓ４０〜Ｓ６５及びＳ１３０〜Ｓ１
４０は参考例１及び第１の実施の形態で図３、図６によ
り説明したものと同様の処理である。本装置では大気現
象予測部１００が、エコー像に基づいて、対流性エコー
が得られた雲２００の下層に位置する他の雲２０４の存
在を検出する（Ｓ２１０）。さらに大気現象予測部１０
０は、レーダアンテナ２の走査駆動により得られる経時
的なエコー像の変化から、雲２００から雲２０４への氷
晶２０２の移流を検出する（Ｓ２１５）。下層の雲への
氷晶の移流が検知されると、その下層の雲２０４におけ
る対流が活性化され、降水粒子の発生が予測される（Ｓ
２２０）。ここでも、大気現象予測部１００は、移流の
エコーの強度の判定や時間的な積分を行うことにより、
その活性化の程度を判断することができる。FIG. 8 is a schematic flow chart for explaining the operation of this apparatus. Processing S40 to S65 and S130 to S1
Reference numeral 40 denotes a process similar to that described with reference to FIGS. 3 and 6 in the reference example 1 and the first embodiment. In this device, the atmospheric phenomenon prediction unit 100 detects the presence of another cloud 204 located in the lower layer of the cloud 200 for which the convective echo was obtained, based on the echo image (S210). Furthermore, atmospheric phenomenon prediction unit 10
0 detects the advection of the ice crystal 202 from the cloud 200 to the cloud 204 from the temporal change of the echo image obtained by the scanning drive of the radar antenna 2 (S215). When the advection of ice crystals to the lower cloud is detected, the convection in the lower cloud 204 is activated and the generation of precipitation particles is predicted (S
220). Also here, the atmospheric phenomenon prediction unit 100 determines the intensity of the advection echo and performs temporal integration,
The degree of activation can be judged.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明のレーダ装置によれば、ミリ波帯
のレーダ送受信部を用いることにより、信号処理部が大
気中の氷晶のエコー情報を取得する。そのため、大気現
象検知部においては、センチ波レーダでは得られなかっ
た氷晶の情報に基づいた大気現象の検知が可能となると
いう効果が得られる。例えば、本発明によれば降水粒子
が発生する前に、氷晶によるエコー像により降水現象に
至る前の早期の気象状況を観察でき、観測者はその観察
に基づいて早期の降水予測を行うことが可能となる。According to the radar apparatus of the present invention, the signal processing unit acquires the echo information of ice crystals in the atmosphere by using the radar transmitting / receiving unit in the millimeter wave band. Therefore, in the atmospheric phenomenon detection unit, it is possible to obtain an effect that the atmospheric phenomenon can be detected based on the information of ice crystals, which cannot be obtained by the centimeter wave radar. For example, according to the present invention, before the precipitation particles are generated, the early weather condition before the precipitation phenomenon can be observed by the echo image due to the ice crystal, and the observer can perform the early precipitation prediction based on the observation. Is possible.
【００３１】本発明のレーダ装置によれば、大気現象検
知部は、大気の対流を検知することができる。これによ
り、例えば、航空路へ影響を及ぼす気流を検知すること
ができ、航空機の運行の安全を図ることができるといっ
た効果が得られる。According to the radar device of the present invention, the atmospheric phenomenon detector can detect the convection of the atmosphere. As a result, for example, it is possible to detect the air flow that affects the air route and obtain the effect that the operation of the aircraft can be safe.
【００３２】また、本発明のレーダ装置によれば、大気
現象予測部を備えたことにより、大気現象検知部で検知
されたある大気現象に伴う他の大気現象を予測すること
ができる。つまり大気現象間の相互作用を把握して、派
生的な大気現象を精度よく予測することができる効果が
ある。Further, according to the radar device of the present invention, since the atmospheric phenomenon prediction unit is provided, it is possible to predict another atmospheric phenomenon associated with a certain atmospheric phenomenon detected by the atmospheric phenomenon detection unit. In other words, there is an effect that the interaction between atmospheric phenomena can be grasped and secondary atmospheric phenomena can be accurately predicted.
【００３３】つまり本発明のレーダ装置によれば、ある
雲から他の雲への氷晶の移流を検知し、当該雲同士の高
度関係に応じて前記他の雲からの降雨を自動的に予測す
ることができる効果が得られる。That is, according to the radar device of the present invention, advection of ice crystals from one cloud to another cloud is detected, and rainfall from the other cloud is automatically predicted according to the altitude relationship between the clouds. The effect that can be obtained is obtained.
【００３４】また本発明のレーダ装置によれば、ある雲
から他の雲への氷晶の移流を検知し、当該他の雲におけ
る対流の活性化を自動的に予測することができる効果が
得られる。Further, the radar device of the present invention has the effect of detecting advection of ice crystals from one cloud to another cloud and automatically predicting activation of convection in the other cloud. To be
【図１】 本発明の参考例である気象観測用ミリ波ドッ
プラレーダ装置の概略のブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a meteorological observation millimeter-wave Doppler radar device that is a reference example of the present invention.
【図２】 降水をもたらす雲の成長過程を示す模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram showing a cloud growth process that causes precipitation.
【図３】 本発明の参考例に係る装置の動作を説明する
概略のフロー図である。FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating the operation of the device according to the reference example of the present invention .
【図４】 本発明の第１の実施の形態である気象観測用
ミリ波ドップラレーダ装置の概略のブロック図である。FIG. 4 is a schematic block diagram of a meteorological observation millimeter-wave Doppler radar device according to the first embodiment of the present invention.
【図５】 第１の実施の形態に係る装置が予測できる、
ある雲が他の雲に与える影響についての一例を示す模式
図である。FIG. 5 can predict the device according to the first embodiment,
It is a schematic diagram which shows an example about the influence which a certain cloud gives to another cloud.
【図６】 第１の実施の形態に係る装置の動作を説明す
る概略のフロー図である。FIG. 6 is a schematic flowchart illustrating the operation of the device according to the first embodiment.
【図７】 第２の実施の形態に係る装置が予測できる、
ある雲が他の雲に与える影響についての他の一例を示す
ものである。FIG. 7 can predict the device according to the second embodiment,
It shows another example of the effect of one cloud on another.
【図８】 第２の実施の形態に係る装置の動作を説明す
る概略のフロー図である。FIG. 8 is a schematic flowchart illustrating the operation of the device according to the second embodiment.
２ レーダアンテナ、４ 送受信器、６ レーダ送受信
部、８ 信号処理部、１０ データ蓄積部、１２ 大気
現象検知部、１４ 表示部、１００ 大気現象予測部。2 radar antenna, 4 transceiver, 6 radar transceiver, 8 signal processor, 10 data accumulator, 12 atmospheric phenomenon detector, 14 display, 100 atmospheric phenomenon predictor.
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８−271648（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12292（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72965（ＪＰ，Ａ) １．“環境”関連機器・システム，三 菱電機技報，日本，三菱電機技報社, 1998年 １月25日，Ｖｏｌ．72，Ｎｏ. １，ｐｐ．37−40 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01W 1/00 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-329672 (JP, A) JP-A-8-271648 (JP, A) JP-A-4-12292 (JP, A) JP-A-9-72965 (JP , A) 1. "Environment" related equipment / system, Sanryo Denki Giho, Japan, Mitsubishi Denki Giho, January 25, 1998, Vol. 72, No. 1, pp. 37-40 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95 G01W 1/00
Claims (2)
信部と、 受信信号に基づいて、大気中の氷晶のエコー情報を取得
する信号処理部と、 前記エコー情報に基づいて、所定の大気現象を検知する
大気現象検知部と、検知された前記大気現象の情報に基づいて、当該大気現
象に伴う他の大気現象を予測する大気現象予測部と、 を有し、 前記大気現象検知部は、前記エコー情報から得られるエ
コー像の経時的な変化、または、前記エコー情報から得
られるドップラ情報に基づいて一の雲から他の雲への氷
晶の移流を検知し、 前記大気現象予測部は、前記一の雲と前記他の雲との高
度関係に応じて、この氷晶の成長による前記他の雲から
の降雨を予測すること、 を特徴とする気象レーダ装置。1. A radar transmission / reception unit for transmitting / receiving millimeter-wave radio waves, a signal processing unit for acquiring echo information of ice crystals in the atmosphere based on a received signal, and a predetermined atmosphere based on the echo information. The atmospheric phenomenon detection unit that detects a phenomenon and the atmospheric phenomenon based on the detected information of the atmospheric phenomenon.
It has a atmospheric phenomena prediction unit that predicts other atmospheric phenomena accompanying the elephants, and the atmospheric phenomena detecting section is obtained from the echo data e
Obtained from the echo information,
Ice from one cloud to another based on Doppler information
The advection of crystals is detected, and the atmospheric phenomenon prediction unit determines whether the cloud of the one cloud is higher than that of the other cloud.
Depending on the degree, from the other clouds due to the growth of this ice crystal
A weather radar device , which is characterized by predicting the rainfall of .
信部と、 受信信号に基づいて、大気中の氷晶のエコー情報を取得
する信号処理部と、 前記エコー情報に基づいて、所定の大気現象を検知する
大気現象検知部と、 検知された前記大気現象の情報に基づいて、当該大気現
象に伴う他の大気現象を予測する大気現象予測部と、 を有し、 前記大気現象検知部は、前記エコー情報から得られるエ
コー像の経時的な変化、または、前記エコー情報から得
られるドップラ情報に基づいて一の雲から他の雲への氷
晶の移流を検知し、 前記大気現象予測部は、前記エコー情報における移流の
エコー強度の判定、または、前記エコー情報における移
流のエコー強度の時間的な積分を行うことにより、前記
他の雲における大気の対流がこの氷晶の成長によって活
性化される程度を予測すること、 を特徴とする 気象レーダ装置。2. A radar transmission / reception system for transmitting and receiving millimeter-wave band radio waves.
Acquires echo information of ice crystals in the atmosphere based on the signal and the received signal
And a predetermined atmospheric phenomenon is detected based on the signal processing unit and the echo information.
Based on the atmospheric phenomenon detection unit and the information on the detected atmospheric phenomenon,
It has a atmospheric phenomena prediction unit that predicts other atmospheric phenomena accompanying the elephants, and the atmospheric phenomena detecting section is obtained from the echo data e
Obtained from the echo information,
Ice from one cloud to another based on Doppler information
The advection of the crystal is detected, and the atmospheric phenomenon prediction unit detects the advection of the advection in the echo information.
Judgment of echo intensity or shift in the echo information
By performing a temporal integration of the echo intensity of the flow,
Atmospheric convection in other clouds is activated by the growth of this ice crystal.
A weather radar device characterized by predicting the degree of sexualization .
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| JPH11281741A JPH11281741A (en) | 1999-10-15 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-03-30 JP JP08420198A patent/JP3423213B2/en not_active Expired - Fee Related
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