JPH0682570A - 積算降水量の連続自動計測法 - Google Patents
積算降水量の連続自動計測法Info
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- JPH0682570A JPH0682570A JP4258950A JP25895092A JPH0682570A JP H0682570 A JPH0682570 A JP H0682570A JP 4258950 A JP4258950 A JP 4258950A JP 25895092 A JP25895092 A JP 25895092A JP H0682570 A JPH0682570 A JP H0682570A
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- Japan
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- precipitation
- container
- continuously
- pressure gauge
- water pressure
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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
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 雨，雪などの降水を測定対象とし、その貯留
量を圧力として連続的に測定して、降水量を連続して、
かつ自動的に測定するようにした積算降水量の連続自動
計測法を提供する。 【構成】 筒型開口容器に降水を連続して捕捉する
ことにより、降水量を連続して計測するようにした降水
量の計測法であって、上記容器の下部に不凍液を充填
し、この不凍液の液面下の容器下部に水圧計センサーを
配設し、該水圧計の計測値により、上記容器内に捕捉し
た降水量を連続して、かつ自動的に計測するようにし
た。 風の影響により変動する上記容器内に捕捉され
る降水の捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統計
的に風速を推定し、該推定風速を用いて補正するように
した。
量を圧力として連続的に測定して、降水量を連続して、
かつ自動的に測定するようにした積算降水量の連続自動
計測法を提供する。 【構成】 筒型開口容器に降水を連続して捕捉する
ことにより、降水量を連続して計測するようにした降水
量の計測法であって、上記容器の下部に不凍液を充填
し、この不凍液の液面下の容器下部に水圧計センサーを
配設し、該水圧計の計測値により、上記容器内に捕捉し
た降水量を連続して、かつ自動的に計測するようにし
た。 風の影響により変動する上記容器内に捕捉され
る降水の捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統計
的に風速を推定し、該推定風速を用いて補正するように
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水資源賦存量の把握、
防災対策の策定などの基礎資料となる降水量について、
雨，雪などの降水を測定対象とし、その貯留量を圧力と
して連続的に測定して、降水量を連続して、かつ自動的
に測定するようにした積算降水量の連続自動計測法に関
するものである。
防災対策の策定などの基礎資料となる降水量について、
雨，雪などの降水を測定対象とし、その貯留量を圧力と
して連続的に測定して、降水量を連続して、かつ自動的
に測定するようにした積算降水量の連続自動計測法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】降水量の計測法としては、地面あるいは
地上数メートルのところに設置した筒型開口容器に降水
を捕捉して、その量を測るのが標準的な方法である。こ
れを測定方式によって大別すると、(1) 貯水式と、(2)
排水式とがある。 (1) 貯水式は、比較的長時間、容器に降水を貯留しその
量を測って降水量とするもので、さらに貯水量を容
積、水位、重量のいずれで測るかによって３つの方
式に分かれる。いずれにしても、これらの方式は原理的
にも構造的にも簡単であり、降水量観測の基本となって
いる。しかし、上記の容積はもちろん、の水位にし
ろの重量にしろ、それを長期間、精密に連続して自動
的に観測することが困難であるため、現在では、特別な
場合を除いては使われていない。
地上数メートルのところに設置した筒型開口容器に降水
を捕捉して、その量を測るのが標準的な方法である。こ
れを測定方式によって大別すると、(1) 貯水式と、(2)
排水式とがある。 (1) 貯水式は、比較的長時間、容器に降水を貯留しその
量を測って降水量とするもので、さらに貯水量を容
積、水位、重量のいずれで測るかによって３つの方
式に分かれる。いずれにしても、これらの方式は原理的
にも構造的にも簡単であり、降水量観測の基本となって
いる。しかし、上記の容積はもちろん、の水位にし
ろの重量にしろ、それを長期間、精密に連続して自動
的に観測することが困難であるため、現在では、特別な
場合を除いては使われていない。
【０００３】一方、上記(2) 排水式は、降水を定容積の
升で受け、それが一杯になって転倒し排水する回数から
降水量を求めるのが一般的である。言い替えれば、上記
重量の計量を連続して自動化したものに他ならない。
現在、わが国の標準的な計器（気象庁制式）として使わ
れているのはこの方式である。
升で受け、それが一杯になって転倒し排水する回数から
降水量を求めるのが一般的である。言い替えれば、上記
重量の計量を連続して自動化したものに他ならない。
現在、わが国の標準的な計器（気象庁制式）として使わ
れているのはこの方式である。
【０００４】寒候期の降水には雨だけでなく雪や霰など
の固体降水が含まれる。従って、固体降水を容積あるい
は水位変化として計測するためには、まず、固体降水を
融解することが必要である。その融解の手段として現在
用いられているのは、(A) ヒーター、又は(B) 不凍液で
ある。
の固体降水が含まれる。従って、固体降水を容積あるい
は水位変化として計測するためには、まず、固体降水を
融解することが必要である。その融解の手段として現在
用いられているのは、(A) ヒーター、又は(B) 不凍液で
ある。
【０００５】上記(2) 排水式の降水量計では、いうまで
もなく(B) の不凍液は用いることができない。そこで、
(A) のヒーターによって固体降水を加温融解している。
気象庁制式の溢水転倒升式降水量計では、受水容器内に
ヒーターで温水を維持し、この温水で捕捉，融解した固
体降水を雨と共に溢水させて、転倒升で測るようにして
いる。最近開発された降水量計では、捕捉，融解した降
水量を一定量に達するまで貯留し、その重量を水晶式水
圧計で測るようにしたものがある。これらはいずれも寒
候期降水量を精密に、連続的に自動観測することができ
るが、ヒーター熱源に商用電源を必要としている。
もなく(B) の不凍液は用いることができない。そこで、
(A) のヒーターによって固体降水を加温融解している。
気象庁制式の溢水転倒升式降水量計では、受水容器内に
ヒーターで温水を維持し、この温水で捕捉，融解した固
体降水を雨と共に溢水させて、転倒升で測るようにして
いる。最近開発された降水量計では、捕捉，融解した降
水量を一定量に達するまで貯留し、その重量を水晶式水
圧計で測るようにしたものがある。これらはいずれも寒
候期降水量を精密に、連続的に自動観測することができ
るが、ヒーター熱源に商用電源を必要としている。
【０００６】上記(1) の貯水式の降水量計では(B) の不
凍液を用いることができる。通常、大容量の容器に予め
不凍液を注入しておいて、固体降水はそれを融解しなが
ら貯留水の水位変化量から降水量を求めている。これが
積算降水量計（いわゆるトータライザー）であり、電源
を要しないため、特に商用電源のない山地などで降雪量
観測に用いられてきた。
凍液を用いることができる。通常、大容量の容器に予め
不凍液を注入しておいて、固体降水はそれを融解しなが
ら貯留水の水位変化量から降水量を求めている。これが
積算降水量計（いわゆるトータライザー）であり、電源
を要しないため、特に商用電源のない山地などで降雪量
観測に用いられてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うな水位計測あるいは秤量法では、温度や風の影響、機
械的障害が多く、精密な連続した自動観測はできない、
といった問題点があった。又、降水量計のもう一つの問
題は「捕捉率」である。即ち、従来の降水量計では風の
影響によって、特に降雪の場合、地面に降下する量に比
べて計器で捕捉した量（捕捉率）が低くなりがちであ
り、しかもそれが場所により、あるいは気象条件により
どの程度になるかが定量的に明かでない、という問題点
もあった。
うな水位計測あるいは秤量法では、温度や風の影響、機
械的障害が多く、精密な連続した自動観測はできない、
といった問題点があった。又、降水量計のもう一つの問
題は「捕捉率」である。即ち、従来の降水量計では風の
影響によって、特に降雪の場合、地面に降下する量に比
べて計器で捕捉した量（捕捉率）が低くなりがちであ
り、しかもそれが場所により、あるいは気象条件により
どの程度になるかが定量的に明かでない、という問題点
もあった。
【０００８】以上のように、従来の降水量測定技術で
は、固体降水を含む寒候期降水量の測定は商用電源があ
る地点に限られ、山地などの遠隔地における長期間の連
続的な精密測定は不可能であるのが現状である。そこ
で、山地、遠隔地における寒候期降水量の観測を、計測
法自体だけでなく、電源、降水量測定及び捕捉率の問題
等を解決して、精度の高い長期の観測値が得られるよう
にした計測法の開発が望まれている。本発明は、上記の
課題を解決することを目的になされたものである。
は、固体降水を含む寒候期降水量の測定は商用電源があ
る地点に限られ、山地などの遠隔地における長期間の連
続的な精密測定は不可能であるのが現状である。そこ
で、山地、遠隔地における寒候期降水量の観測を、計測
法自体だけでなく、電源、降水量測定及び捕捉率の問題
等を解決して、精度の高い長期の観測値が得られるよう
にした計測法の開発が望まれている。本発明は、上記の
課題を解決することを目的になされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、(1) 筒型開口容器に降水を連続して捕捉
することにより、降水量を連続して計測するようにした
降水量の計測法において、上記容器下部に不凍液を充填
し、この不凍液の液面下の容器下部に水圧計センサーを
配設し、該水圧計の計測値により、上記容器内に捕捉し
た降水量を連続して、かつ自動的に計測するようにした
こと、(2) 風の影響により変動する上記容器内に捕捉さ
れる降水の捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統
計的に風速を推定し、該推定風速を用いて補正するよう
にしたこと、をそれぞれ特徴とする。
めに本発明は、(1) 筒型開口容器に降水を連続して捕捉
することにより、降水量を連続して計測するようにした
降水量の計測法において、上記容器下部に不凍液を充填
し、この不凍液の液面下の容器下部に水圧計センサーを
配設し、該水圧計の計測値により、上記容器内に捕捉し
た降水量を連続して、かつ自動的に計測するようにした
こと、(2) 風の影響により変動する上記容器内に捕捉さ
れる降水の捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統
計的に風速を推定し、該推定風速を用いて補正するよう
にしたこと、をそれぞれ特徴とする。
【００１０】
【作用】上記の手段により本発明の積算降水量の連続自
動計測法は、以下の作用をする。 容器下部に不凍液を充填し、この不凍液の液面下の
容器下部に水圧計センサーを配設したから、雨、雪、霰
等の降水量を、商用電源を用いることなく高い精度で連
続的に自動計測する。 風の影響により変動する容器内に捕捉される降水の
捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統計的に風速
を推定し、該推定風速を用いて補正するので、降水の捕
捉率が的確に補正され、精度の高い観測値が得られる。
動計測法は、以下の作用をする。 容器下部に不凍液を充填し、この不凍液の液面下の
容器下部に水圧計センサーを配設したから、雨、雪、霰
等の降水量を、商用電源を用いることなく高い精度で連
続的に自動計測する。 風の影響により変動する容器内に捕捉される降水の
捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態から統計的に風速
を推定し、該推定風速を用いて補正するので、降水の捕
捉率が的確に補正され、精度の高い観測値が得られる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面に基づ
いて具体的に説明する。図１は本発明による計測法を実
施するための装置の説明図であり、ここでは、受水口の
内径が２００ｍｍ，高さが２０００ｍｍの樹脂製円筒型
貯水容器１を用い、この貯水容器１の底部に水晶発信器
を利用した圧力計（水圧計）２を装着している。貯水容
器１の底部には、予めエチレングリコールとエタノール
の混合液を不凍液３として水圧計２の上方まで注入し、
さらに蒸発抑制剤４を表面に展開している。ｒは降水量
（ｍｍ）、５は降水量ｒの表示・記録計である。
いて具体的に説明する。図１は本発明による計測法を実
施するための装置の説明図であり、ここでは、受水口の
内径が２００ｍｍ，高さが２０００ｍｍの樹脂製円筒型
貯水容器１を用い、この貯水容器１の底部に水晶発信器
を利用した圧力計（水圧計）２を装着している。貯水容
器１の底部には、予めエチレングリコールとエタノール
の混合液を不凍液３として水圧計２の上方まで注入し、
さらに蒸発抑制剤４を表面に展開している。ｒは降水量
（ｍｍ）、５は降水量ｒの表示・記録計である。
【００１２】この装置によれば、ある期間に捕捉された
降水量ｒｍｍと、この降水量ｒによる容器底面の圧力の
増分ΔＨ（ｍｍ水柱）との間には、 ΔＨ＝ｒ………………………（１） という関係が成立するので、水圧計２の指示値の増分
が、直ちにこの間の降水量を与え、表示・記録計５に表
示・記録される。
降水量ｒｍｍと、この降水量ｒによる容器底面の圧力の
増分ΔＨ（ｍｍ水柱）との間には、 ΔＨ＝ｒ………………………（１） という関係が成立するので、水圧計２の指示値の増分
が、直ちにこの間の降水量を与え、表示・記録計５に表
示・記録される。
【００１３】新潟県上越市稲田の北陸農業試験場構内気
象観測露場における１９９１年と１９９２年寒候期の性
能試験の結果、不凍液３は順調に機能し、着・冠雪によ
る計測障害は生じないことがわかった。また、水晶式の
圧力センサー（水圧計２）は、不凍液３を含む場合も支
障なく、かつ式（１）で予測される通り貯水量（降水量
ｒ）を測定し得ることが確認された。すなわち、本方法
によれば、比較的長期間の降水量も（表１参照）、一日
以内の短時間の降水量も（図２参照）、現在の標準的な
計測法による計測と同等の計測が可能であることがわか
った。
象観測露場における１９９１年と１９９２年寒候期の性
能試験の結果、不凍液３は順調に機能し、着・冠雪によ
る計測障害は生じないことがわかった。また、水晶式の
圧力センサー（水圧計２）は、不凍液３を含む場合も支
障なく、かつ式（１）で予測される通り貯水量（降水量
ｒ）を測定し得ることが確認された。すなわち、本方法
によれば、比較的長期間の降水量も（表１参照）、一日
以内の短時間の降水量も（図２参照）、現在の標準的な
計測法による計測と同等の計測が可能であることがわか
った。
【００１４】
【表１】
【００１５】本計測法によれば、風の影響によってその
出力が変動し（図３参照）、その関係を統計的に処理す
ると次式が成立する。 σ＝ａ・Ｕ2 …………………（２） ただし、Ｕ：平均風速（ｍ／ｓ），σ：水圧変動の標準
偏差（ｍｍ），ａ：比例係数（≒０．０１１）である。
出力が変動し（図３参照）、その関係を統計的に処理す
ると次式が成立する。 σ＝ａ・Ｕ2 …………………（２） ただし、Ｕ：平均風速（ｍ／ｓ），σ：水圧変動の標準
偏差（ｍｍ），ａ：比例係数（≒０．０１１）である。
【００１６】一方、このような降水量計の捕捉率Ｅと風
速との間には、一定の関係 Ｅ＝１／（１＋Ｇ・Ｕ）……（３） ただし、Ｇ：計器に固有の定数（ｓ／ｍ）が成立するこ
とが知られている。
速との間には、一定の関係 Ｅ＝１／（１＋Ｇ・Ｕ）……（３） ただし、Ｇ：計器に固有の定数（ｓ／ｍ）が成立するこ
とが知られている。
【００１７】従って、ΔＨ（式１）の時系列データから
σを求めれば、式（２）と式（３）から捕捉率Ｅが、そ
の真の降水量ｒｏ（ｍｍ）が次式から計算される。 ｒｏ＝ΔＨ／Ｅ………………（４）
σを求めれば、式（２）と式（３）から捕捉率Ｅが、そ
の真の降水量ｒｏ（ｍｍ）が次式から計算される。 ｒｏ＝ΔＨ／Ｅ………………（４）
【００１８】以上の結果から、本発明による積算降水量
の連続自動計測法およびその実施装置は、十分に実用性
があることが確認された。
の連続自動計測法およびその実施装置は、十分に実用性
があることが確認された。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の積算降水量
の連続自動計測法によれば、雨だけでなく雪や霰を含
む降水量を、商用電源を用いることなく、高い精度
で、連続的に自動計測することかできる。従って、本
方法の普及により、商用電源がなく、冬季の立ち入りが
困難な遠隔山間地における降水量データが質，量ともに
向上することが期待できる。
の連続自動計測法によれば、雨だけでなく雪や霰を含
む降水量を、商用電源を用いることなく、高い精度
で、連続的に自動計測することかできる。従って、本
方法の普及により、商用電源がなく、冬季の立ち入りが
困難な遠隔山間地における降水量データが質，量ともに
向上することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による計測法の一実施例を示す装置の説
明図である。
明図である。
【図２】同方法による短時間の測定例（比較は気象庁制
式と同等の水晶水圧計式降水量計による測定）を示すグ
ラフである。
式と同等の水晶水圧計式降水量計による測定）を示すグ
ラフである。
【図３】同方法による水圧の変動と風速との関係を示す
グラフである。
グラフである。
１ 貯水容器 ２ 水圧計 ３ 不凍液 ４ 蒸発抑制剤 ５ 表示・記録計 ｒ 降水量
Claims (2)
- 【請求項１】 筒型開口容器に降水を連続して捕捉する
ことにより、降水量を連続して計測するようにした降水
量の計測法において、 上記容器下部に不凍液を充填し、この不凍液の液面下の
容器下部に水圧計センサーを配設し、該水圧計の計測値
により、上記容器内に捕捉した降水量を連続して、かつ
自動的に計測するようにしたことを特徴とする積算降水
量の連続自動計測法。 - 【請求項２】 風の影響により変動する上記容器内に捕
捉される降水の捕捉率を、水圧計の計測値の変動状態か
ら統計的に風速を推定し、該推定風速を用いて補正する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の積算降水量
の連続自動計測法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4258950A JPH0758336B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 積算降水量の連続自動計測法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4258950A JPH0758336B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 積算降水量の連続自動計測法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682570A true JPH0682570A (ja) | 1994-03-22 |
| JPH0758336B2 JPH0758336B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17327285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4258950A Expired - Lifetime JPH0758336B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 積算降水量の連続自動計測法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197360A (zh) * | 2012-01-06 | 2013-07-10 | 王学永 | 单腔型光电式雨雪量计 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162579U (ja) * | 1981-04-06 | 1982-10-13 | ||
| JPH0293721U (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-25 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4258950A patent/JPH0758336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162579U (ja) * | 1981-04-06 | 1982-10-13 | ||
| JPH0293721U (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197360A (zh) * | 2012-01-06 | 2013-07-10 | 王学永 | 单腔型光电式雨雪量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758336B2 (ja) | 1995-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |