JPS58789A - 襲雷警報装置 - Google Patents
襲雷警報装置Info
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- JPS58789A JPS58789A JP9948381A JP9948381A JPS58789A JP S58789 A JPS58789 A JP S58789A JP 9948381 A JP9948381 A JP 9948381A JP 9948381 A JP9948381 A JP 9948381A JP S58789 A JPS58789 A JP S58789A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は襲雷警報装置に関するものである。従来この種
の装置としては、（１）レーダ一式（２）１ｍ波式（３
）Ｉｌｌ界式などである。
の装置としては、（１）レーダ一式（２）１ｍ波式（３
）Ｉｌｌ界式などである。
（１）レーダ一式は精度が高いが費用がかかりすぎる。
（２）電波式では妨害電波を受けやすく、遠いものをｇ
Ｌ離層の反射で近くに感応する傾向があり、雷の終末期
に主として雲間波電だけになっても作動する−（３電界
式においても、電界の強さは空間電荷に左右されるので
判断しにくい場合が多い、電界値の瞬間的な急変化を一
定時間積分して１発生度数が設定値をこえた場合警報を
出す方式のものは６比較的近距離の雷をとらえるが、ま
だ設定値の調整がむつかしいなど、いずれも実用上の欠
点があった、 襲雷警報装置の終局の目的はｒｕ雷のおそれのない時は
なるべく働かず＋ｕＮのおそれのあるときは必す働勺と
いう姿に、設計と調整の両面からつめてゆくことである
。
Ｌ離層の反射で近くに感応する傾向があり、雷の終末期
に主として雲間波電だけになっても作動する−（３電界
式においても、電界の強さは空間電荷に左右されるので
判断しにくい場合が多い、電界値の瞬間的な急変化を一
定時間積分して１発生度数が設定値をこえた場合警報を
出す方式のものは６比較的近距離の雷をとらえるが、ま
だ設定値の調整がむつかしいなど、いずれも実用上の欠
点があった、 襲雷警報装置の終局の目的はｒｕ雷のおそれのない時は
なるべく働かず＋ｕＮのおそれのあるときは必す働勺と
いう姿に、設計と調整の両面からつめてゆくことである
。
本発明者は長年にわたり雷雨静電界をｆｉｌ ５ｉｉし
た結果、以上の欠点を克服して、電界強度測定方式の襲
雷警１寥 報装置において・電界値の１１間的な急変化シフなる連
続かつ周期的な電界の変化が発生したことを別に検知し
、これらの組合せをもって作動の要因となす高ｒｈ度の
襲雷警報装置を提案したものである。
た結果、以上の欠点を克服して、電界強度測定方式の襲
雷警１寥 報装置において・電界値の１１間的な急変化シフなる連
続かつ周期的な電界の変化が発生したことを別に検知し
、これらの組合せをもって作動の要因となす高ｒｈ度の
襲雷警報装置を提案したものである。
まず、雷雲の進行に伴う電界の変化および電界強度の瞬
間的な急変化をみると、典型的な雷雲は第１図で示され
、雷雲から遠い地点Ａでは、電界の方向は下向、赫で、
その値は晴天の場合（−１００ｖ ７ｍ ＊）よりかな
り強いがそれほど強くない、また雷雲の直下Ｂでは上向
ｇ、で１０Ｋｖ／ｍ以上となる。従って中間の０点では
電界は零となる。電界が矢印弓刈様に進行するとすれば
、Ａ点においては下向紘から零電位となり９ついで上向
塁となる。こうなれば雪雲が接近じつある証拠である。
間的な急変化をみると、典型的な雷雲は第１図で示され
、雷雲から遠い地点Ａでは、電界の方向は下向、赫で、
その値は晴天の場合（−１００ｖ ７ｍ ＊）よりかな
り強いがそれほど強くない、また雷雲の直下Ｂでは上向
ｇ、で１０Ｋｖ／ｍ以上となる。従って中間の０点では
電界は零となる。電界が矢印弓刈様に進行するとすれば
、Ａ点においては下向紘から零電位となり９ついで上向
塁となる。こうなれば雪雲が接近じつある証拠である。
次に落雷（雷放−）の瞬間に、上記電界がどの様に変化
するかといえば、いずれも絶対値が小さくなる様に変化
する１例えば上記矢印中欄に雷雲が進行している際にＡ
点で観測したとすれば第２図のごとくなる。従って瞬
間的な電界急変化によって雷放電の有無及び大きさを知
ることが出来る。電界の急変化量は２〜３Ｋｍ 程度
の短距離に分布された観測点において数倍も異る。ｍち
距離によるに一衰がはなはだしい、従って通常のみに現
われ−１０Ｋｍ以上になると現われ難いということも重
要なことである。
するかといえば、いずれも絶対値が小さくなる様に変化
する１例えば上記矢印中欄に雷雲が進行している際にＡ
点で観測したとすれば第２図のごとくなる。従って瞬
間的な電界急変化によって雷放電の有無及び大きさを知
ることが出来る。電界の急変化量は２〜３Ｋｍ 程度
の短距離に分布された観測点において数倍も異る。ｍち
距離によるに一衰がはなはだしい、従って通常のみに現
われ−１０Ｋｍ以上になると現われ難いということも重
要なことである。
雷放電は雷雲内で分離された正負両電荷のあいだの、あ
るいは霊的の電荷と地表に誘導された電荷との火花放電
であるから８雷雲内にはこの火花放電を繰りかえすに十
分な電荷の分離がたえずおこなわれている。
るいは霊的の電荷と地表に誘導された電荷との火花放電
であるから８雷雲内にはこの火花放電を繰りかえすに十
分な電荷の分離がたえずおこなわれている。
雷雲中の飛行機観測やレーダー観測によれば、第３図の
モデル図に示されるごとく、雷雲の上部は正電荷が卓越
し、下部は主に負電荷で占められているが、地面に近い
雨域内には正に帯電した小さい区域がしばしば発見され
ている。雷雲の最盛期には、雲から地面に向つて吹きお
りる局地的な冷たい気流が生じる。これは地上に向って
落ちて＼−く大粒の雨に引きずられる下向気流である。
モデル図に示されるごとく、雷雲の上部は正電荷が卓越
し、下部は主に負電荷で占められているが、地面に近い
雨域内には正に帯電した小さい区域がしばしば発見され
ている。雷雲の最盛期には、雲から地面に向つて吹きお
りる局地的な冷たい気流が生じる。これは地上に向って
落ちて＼−く大粒の雨に引きずられる下向気流である。
この冷たい気流が。雲のまわりの地」二の暖かい湿った
空気を押しあげて新しい積雲や積乱雲（雷雲）をつくり
。さらにその新しい雷雲がまたその下に冷たい気流を吹
きおろし、それがまたまわりに広がって上昇気流をつく
り３次の新しい雪雲をつくるというように０次々と連鎖
反応をおこしながら移ｂ″Ｊする。
空気を押しあげて新しい積雲や積乱雲（雷雲）をつくり
。さらにその新しい雷雲がまたその下に冷たい気流を吹
きおろし、それがまたまわりに広がって上昇気流をつく
り３次の新しい雪雲をつくるというように０次々と連鎖
反応をおこしながら移ｂ″Ｊする。
従って雷活動の盛んなと゛きは、雷雲底の広範囲な負電
荷に・まじって０強い降雨に伴？て局部的な正電荷の区
域が多数存在するから、第２図Ｃ点附近で地表電界の極
性が零から反転して正の電荷に変化するころは。
荷に・まじって０強い降雨に伴？て局部的な正電荷の区
域が多数存在するから、第２図Ｃ点附近で地表電界の極
性が零から反転して正の電荷に変化するころは。
電界の瞬間的な急変化とは別に、り負繁に、連続的かつ
周期的な電界の強さ及び極性の変化が起るのが、落雷直
前にみられる特異な現象である。
周期的な電界の強さ及び極性の変化が起るのが、落雷直
前にみられる特異な現象である。
従って、ｌｌ界の瞬間的な急変化をとらえて、ｄ償度及
び変化幅とも大なるものを積分して、一定時間内の度数
で襲雷を予知するほかに、電界値の大きさ及び極性の変
化などを襲雷予報の判定要素として、単独に利用するか
、併用するかすれば、襲雷警報装置の調整はす「 こぶる容易となり、襲雷のおそれのない時はなるべく働
らかず、襲雷のおそれのあるときは必ず働らりという襲
雷警報の鉄則によく合致した襲雷警報装置を設計するこ
とが出来る。
び変化幅とも大なるものを積分して、一定時間内の度数
で襲雷を予知するほかに、電界値の大きさ及び極性の変
化などを襲雷予報の判定要素として、単独に利用するか
、併用するかすれば、襲雷警報装置の調整はす「 こぶる容易となり、襲雷のおそれのない時はなるべく働
らかず、襲雷のおそれのあるときは必ず働らりという襲
雷警報の鉄則によく合致した襲雷警報装置を設計するこ
とが出来る。
本発明の一実施例を示すと、地表附近の電界強度を測定
し、電界値の瞬間的な急変化分のうち、峻度及び変化幅
とも大なるものにつき。その発生度数を一定時間積分し
、その数が設定値をこえて奢缶したことを感知して特定
の時間作動しせもとに復帰する信％ｘノ、同じく地上電
界の極性が負で、その大きさが設定値をこえて増加した
ことを感知して特定の時間作動する信号（Ｂ） 、同じ
く地上電界の極性が正で、その大きさが設定値をこえて
増加したことを感知して特定の時間作動する信＠ｃ）の
間で、（Ａ）と（ＢＪか、〔Ａ）と（Ｃ）か、ＣＢ）と
ＣＣ）か、（Ａ）（ＢＸＣ）の組合せのうち、任意に選
択した組合わせで。それぞれの信号が重複したとき襲雷
警報を出すものである・ 高名な気象学者バイヤーズの指導のもとに、７９≠０年
代の末ごろ５雲訃画ノこよって細かく研究が行われ、雷
雲は第４ｒＩ？ｉに示したような３段階の生長過程を経
ることが提案されている 雷雲の発達過程において、雲頂が氷結高度をこえると、
レーダーにエコーがあられれはじめる。このころが雷雲
の幼年期である。それから１０〜１５分で直径５〜１０
Ｋｍ、高さ７〜９Ｋｍ＜らいに発達する。霊的の気流は
すべて上昇気流で、中心付近が最も強い、気流は地表の
収束気流だけでなく、雲の側面からも周囲の空似が引込
まれる。飛行機で横断すると降水が観ｉｌＩ！ｌされる
が、上昇気流に支えられて雲底下には落下しない、雷雲
が発達をつづけ雲頂がいっそう高くなると上置気流内で
生成されろ氷粒、水滴は大粒となり気流で支えきれず地
上に落下し始める。この時期が成年期の始まりでその雲
形ははっきりした積乱雲として観測できる。幼えると霊
的では既に放電が始まる。
し、電界値の瞬間的な急変化分のうち、峻度及び変化幅
とも大なるものにつき。その発生度数を一定時間積分し
、その数が設定値をこえて奢缶したことを感知して特定
の時間作動しせもとに復帰する信％ｘノ、同じく地上電
界の極性が負で、その大きさが設定値をこえて増加した
ことを感知して特定の時間作動する信号（Ｂ） 、同じ
く地上電界の極性が正で、その大きさが設定値をこえて
増加したことを感知して特定の時間作動する信＠ｃ）の
間で、（Ａ）と（ＢＪか、〔Ａ）と（Ｃ）か、ＣＢ）と
ＣＣ）か、（Ａ）（ＢＸＣ）の組合せのうち、任意に選
択した組合わせで。それぞれの信号が重複したとき襲雷
警報を出すものである・ 高名な気象学者バイヤーズの指導のもとに、７９≠０年
代の末ごろ５雲訃画ノこよって細かく研究が行われ、雷
雲は第４ｒＩ？ｉに示したような３段階の生長過程を経
ることが提案されている 雷雲の発達過程において、雲頂が氷結高度をこえると、
レーダーにエコーがあられれはじめる。このころが雷雲
の幼年期である。それから１０〜１５分で直径５〜１０
Ｋｍ、高さ７〜９Ｋｍ＜らいに発達する。霊的の気流は
すべて上昇気流で、中心付近が最も強い、気流は地表の
収束気流だけでなく、雲の側面からも周囲の空似が引込
まれる。飛行機で横断すると降水が観ｉｌＩ！ｌされる
が、上昇気流に支えられて雲底下には落下しない、雷雲
が発達をつづけ雲頂がいっそう高くなると上置気流内で
生成されろ氷粒、水滴は大粒となり気流で支えきれず地
上に落下し始める。この時期が成年期の始まりでその雲
形ははっきりした積乱雲として観測できる。幼えると霊
的では既に放電が始まる。
従つＱＡ）信号−ｔＢ）信号は単独に注意警報として使
用すれば便利であり、（Ａ）信号と（Ｂ）信号の組合わ
せまたはＣＢ）信号と（す信号の組合わせの場合はやや
慎重な警戒警報と考えればよいだろう、（Ａ）信号ヰ２
信号またはＣＡＪ信Ｑ）信剪）信号の組合わせの場合は
非常警報である。
用すれば便利であり、（Ａ）信号と（Ｂ）信号の組合わ
せまたはＣＢ）信号と（す信号の組合わせの場合はやや
慎重な警戒警報と考えればよいだろう、（Ａ）信号ヰ２
信号またはＣＡＪ信Ｑ）信剪）信号の組合わせの場合は
非常警報である。
電界値の急変化分を検知器は微分要素を組込んだものを
使い、センサーとしては電極板または導線などが用いら
れる。電界の瞬間的急変化とは異る。連続的力）つ８Ｍ
的な変化を検出する検出器には低周波層＠器。
使い、センサーとしては電極板または導線などが用いら
れる。電界の瞬間的急変化とは異る。連続的力）つ８Ｍ
的な変化を検出する検出器には低周波層＠器。
または中心が零で両側に設定針をもったマイクロアシメ
ーター等が用いられる。センサーとしては回転型１界強
度測定器またはコロナ針電極を使用出来る。
ーター等が用いられる。センサーとしては回転型１界強
度測定器またはコロナ針電極を使用出来る。
第５図は詳細なる一実施例で−（１）フロナ針（２，）
コロナ針電極Ｃ３）雨切り型の絶縁体（４）１！極支持
用絶縁体（５）１１１樋板（６）取付用ナツト（７）取
付台（Ｓ＄電界値瞬間的な急変化分の積分器（９）中、
ｂに零点をもった設定釘付のマイクロアンメーター（１
す設定針に連動できる継Ｓ器、 （ｌ少Ｑｌ継電器・（
１４嗟−イマー、（１ｊ弁別器、（１８鮮意報装置０す
常警報装置Ｃ峙す警報器。
コロナ針電極Ｃ３）雨切り型の絶縁体（４）１！極支持
用絶縁体（５）１１１樋板（６）取付用ナツト（７）取
付台（Ｓ＄電界値瞬間的な急変化分の積分器（９）中、
ｂに零点をもった設定釘付のマイクロアンメーター（１
す設定針に連動できる継Ｓ器、 （ｌ少Ｑｌ継電器・（
１４嗟−イマー、（１ｊ弁別器、（１８鮮意報装置０す
常警報装置Ｃ峙す警報器。
電界値急変化分の積分器（８）は感度・度数、タイム等
の要素を適宜組合わせて、 （Ａ）信号を作動させる時
機を調整出来る・中心が零点で設定針をもったマイクロ
アンメーター（９）によってコロナ電流が測定され、極
性及び電流値の大きさで、設定針により継電器σ９が動
作してＢ信号四に対応）及びＣ信号（二に対応ンが・出
される。それぞれの信号がもとに復帰するまでの継続時
間は１〜３分位が適当である。
の要素を適宜組合わせて、 （Ａ）信号を作動させる時
機を調整出来る・中心が零点で設定針をもったマイクロ
アンメーター（９）によってコロナ電流が測定され、極
性及び電流値の大きさで、設定針により継電器σ９が動
作してＢ信号四に対応）及びＣ信号（二に対応ンが・出
される。それぞれの信号がもとに復帰するまでの継続時
間は１〜３分位が適当である。
電界値の急変化分の検出用にコロナ針電極を兼用しない
理由は・コロナ電流は電界強度には正比例せず。
理由は・コロナ電流は電界強度には正比例せず。
いわゆる５乗の法ばもに左右されるので６電界強度が増
加すれば、コロナ電流は急上昇するのでｉｒ′ｆ−知に
は好都合だが、コロナｉｌｉ流自身パルス性をおびるた
め、高周波性（微分回路をもつりの増幅器では誤報のｊ
引回となるためである。
加すれば、コロナ電流は急上昇するのでｉｒ′ｆ−知に
は好都合だが、コロナｉｌｉ流自身パルス性をおびるた
め、高周波性（微分回路をもつりの増幅器では誤報のｊ
引回となるためである。
コロナ電極（２）を支持する雨切り型の絶縁体（３）を
使用することで、大雨の時も漏ミ！゛電流が流れないか
ら正常芋−一定が出来るなどの利点がある。
使用することで、大雨の時も漏ミ！゛電流が流れないか
ら正常芋−一定が出来るなどの利点がある。
本発明の襲雷警報装置は、電界値の瞬間的な急変化を積
分する方法を取入れているので返電の場合だけ動作する
。しかも電界強度の連続かつ周期的な。しかも頻繁な変
化（極性ならびに変化幅大なるりが。雷雲の生長過程と
すこぶる関係の深いこふに着目して、それらを警報要素
の１つに取入れたため、１雷のおそれのない時はなるべ
く働らかず、襲雷のおそれのあるときは必ず働ら５とい
う精度の高い信頼性のある確実な警報が出せるほか９、
だれにも容易に調整が出来て、しかも経ざい的であり、
落雷から貴重な財産や尊い人命を守るため役立つ画期的
な発明である。
分する方法を取入れているので返電の場合だけ動作する
。しかも電界強度の連続かつ周期的な。しかも頻繁な変
化（極性ならびに変化幅大なるりが。雷雲の生長過程と
すこぶる関係の深いこふに着目して、それらを警報要素
の１つに取入れたため、１雷のおそれのない時はなるべ
く働らかず、襲雷のおそれのあるときは必ず働ら５とい
う精度の高い信頼性のある確実な警報が出せるほか９、
だれにも容易に調整が出来て、しかも経ざい的であり、
落雷から貴重な財産や尊い人命を守るため役立つ画期的
な発明である。
第１図 典型的なＭ雲による地上の電界分布を示す。
第２図 第１図のＡ点において観測した場合に、ｌ１ｉ
Ｉ上電界強度の変化を示す。 第３図 成年期の雷雲内におけるＳ荷分布の模式図。 第４図 積雲、および成年期と衰弱間の＃Ｉ細細胞雪雲
第５図 本発明り襲雷警報装置の一実施例につき、ブロ
ックごとの結線図を示す。 第、３図 節４旦 手 続 補 正 吉 （自発） ｌ・事件の表示 昭和関年特許願 第 関−０９９４８３号！０発明の名
称 シーしンテイリーイよ・ンンウ千 赫ＷＷ撃１メ装ムで１ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ψ、補正の対象 ｆｕＩ細書 全部 図面 全部 ５、補正の内容 嗣 細 書 ／６発明の名称 襲雷警報装置。 ２、特許請求の範囲 （１，）電界強度測定方式の襲雷警報装置において、
、；Ｑ ？？ ＋１ｆｆの瞬間的な急変化の度数を一定
時間積分し、その数か設定値を超えて増加した場合、瞬
間的な急変化とは巽なれる低周波性の電界変イじが発生
したことを別に検知し。これらの組合わせを以って作動
の要因となす高ｔ１７度のａ雷警報装置。 （２）地表電界値と電界急変化の度数を一定時間偵ＩＪ
シた値のうち。そのいずれかが設定値を超えたＭＡ ｉ
”？ ｊ′、ｒＪ報。両方とも設定値を超えた場合非常
警報を出し得る特許請求の範囲第１項のＵ雷警報装置。 （３）地表電界のみが著しく大となった場合にも非常懲
餡を出し得る特許請求の範囲第１項の襲雷警報装置？ｊ
、３、発明の詳細な説明 本発明は高精度の襲雷警報装置に関するものである、従
来この種の装置としては、（１）レーダ一式（２）電波
式（３）電界式などである。 （１］レ一ダ一式は精度が高いが賛用がかかりすぎる、
（１波式では妨害電波を受けやすく、遠いものを電離層
の反射で近くに感応する傾向がある。その細雪の終末期
に主として零「■放電だけになっても作動する、（３）
電界式においても。電界の強さは空間電荷に左白される
ので判断しにくい場合が多い、電界値の瞬間的な急変化
を一定時間積分して。発生度数が設定値を超えた場合警
報を出す方式のものは、比較的近距離の雷をとうえるが
、まだ設定値の調整がむつかしいなと、いずれも実用上
の欠点があった。 「 ｓＩＮ警報装置の終局の目的は Ｕ雷のおそれのない時
はなるべく働らかず、襲雷のおそれのあるときは必らず
働らく」という姿に設計と調整の両面からつめてゆくこ
とである。 本発明者は長年にわたり雷雨静電界を測定した結果、以
上の欠点を克服して、Ｓ界強度測定方式のＵ雷警報装置
において、電界値の瞬間的な急変化の度数を一定時間積
分し・その数が設定値を超えて増加した場合。瞬間的な
急変化とは異なれる低周波性の電界変化が発生したこと
を別に検知し。これらの組合わせを以って作動の要因と
なす高精度の襲雷警報装置を提案したものである。 まず、雷雲の進行に伴う電界の変化および゛、Ｕ界強反
の瞬間的な急変化をみると。＠量的な雷雲は、ＴＳ １
ｋｍで示され。雷雲から遠い地点Ａ では、電界の７
ｊ向はド向几で、その値は晴天の場合（−１００ｖ／
ｍ位ハリかなり強いがそれほど強くない。またｆｆｆ
Ｗの（１′【ドＢ では上向で１ＯｋＶ／ｍ以上となる
、従って中間のＣｆ１１では電界は零となる。電界が矢
印ゆの様に進行するとすれば、Ａ点においては下向話か
ら零Ｉ「位となり、ついで上向μとなる。こうなれば雷
雲か接近しつつｊ′）る庸拠である。 次に落雷（雷放電うの瞬間に、上記電界かとのｔ、Ｒに
変化するかといえば。いずれも絶対値が小さくなる様に
変化する。例えば上記矢印Ｑの様に雷雲かｊＩＥ行して
いる際にＡ点で観測したとすれば第２図のことくなる、
従って瞬間的な電界急変化によって雷放電の（ｊ ｊ＋
ｉｉ ）支び大きさを知ることが出来る。ｌｉ界の急変
化ｉ１ｔは２〜３ｋｍ＋程度短距離に分布された観測点
において数倍も１異なる。即わち距離による減衰がはな
はだしい。従って通常のみに現われ−１０ｋｍ以上にな
れば現われ［（ｚｌとし）う特色がある。 雷放電は雷雲内で分離された正酋両電荷のあいだ２の、
あるいは霊的の電荷と地表に誘導された′電荷との火花
放電であるから。雷雲内にはこの火花放電を繰りかえす
に十分な電荷の分離がたえずおこなわれている、雷雲中
の飛行機観測やレーダー観測によれば、第３図のモデル
図に示されるごとく、雷雲の上部は正電荷が卓越し、下
部は主に負電荷で占められているが。地面に近い雨域内
には正に帯電した小さい区域がしばしば発見されている
１Ｍ雲の最ＩＡ期には雲から地面に向って吹きおりる局
地的な冷たい気流が生じる。これは地上に向って落ちて
ゆく大粒の雨に引きずられる下向偏流である。この冷た
い気流が雲のまわりの地上の暖かたい気流を吹きおろし
、それがまたまわりに広がって上昇気流をつくり９次の
新しい雪雲をつくるというように１次々と連鎖反応をお
こしながら移動する。従って雷活動の盛んなときは、雷
雲底の広範囲な負電荷にまじって０強い降雨に伴う局部
的な正電荷の区域が多数存在するから、第２図Ｃ点附近
で地表電界の極性が零から反転して正の電荷に変化する
ころは、電界の瞬間的な急変化とは別に、低周波性の電
界変化が頻繁に、連続的かつ周期的な電界の強さと極性
の、ｊＩ（じｌｆｉ起こるということも落雷直前にみら
れる特異７ＪＪ見象である従って。電界の瞬間的な急変
化をとらえて・小父１−び変化幅とも大なるものを積分
して−５ｆｆ １＋、＋ｆｌ：□ｉｔ （’ｉの発生度
数が設定値を超えた場合に雷の接近し！こことをト知す
るほかに、電界値の大きさ及び極性の変イしｌＪとを襲
雷予報の判定要−として、単独りこ利用するん１． ＋
ＩＦ１．ｔＪするかすれば。襲雷警報装置の調整（よす
こぶるＮ易と「 なり 襲雷のおそれのない時はなるべく働らｆＪ）ず、
−雷のおそれのあるときは必らず働らく」と１／）うｕ
’ｉｌｉ ５報の鉄則によく合致した襲雷警報装置を
設、（ｔすることが出来る。 本発明の一実施例を第５図及び第６図ると２只す、第５
図において、 （１）地表電界測定器。（２］電界急変
イヒ分（一定時間内の）の発生度数を検出する積分器−
（３）ＩＩｊＩ／ｌ’４界の低周波性の変化を検出する
検出器。（４）ＱＬ周γ皮４’ｌの地表電界値の変化か
ら一定時間内の周期を数える積分器−（５）オワ−回路
、（６）は２及び４の積分イ直のし）ずｉｔカ）が設定
値を超えた場合の警戒警報の発信ＩＬ（７Ｊアンド回路
、 （８）は（２）及び（４沖積分値の両方とも設Ｚｊ
ｐ （ｆｉを超えた場合の非常警報の発信器。 第６図において、前述と同じ＜、（ＩＪ地表電界測定器
−（２）電界急変化分（一定時間内の９の発生度数を検
出する積分器−（３，）＠表電界の低周波性の変化を検
出する検出器、（５Ｊオワ−回路４６）電界値（極性に
かかわりなく）と電界急変化分（一定時間内の）の発生
度数のいずれかが設定値を超えた場合の警戒警報の発信
器−（７）アンド回路−Ｃ８）電界値（極性にかかわり
なくつと電界急変化分（一定時間内の〕の発生度数の両
方共役定値を超えた場合の非常警報の発信器、（９）地
表電界値と極性にかかわりなく）のみが著しく大となっ
た場合に非常警報を出す発信器。 電界値の急変化分を検出する検出器としては高周波の増
幅器を用い、センサーには回転型電界強度測定器を使用
するか、ただ単に電極板または導線などが用いられる。 Ｓ界値の低周波性の変化を検出する検出器には低周波の
増幅器を用いるか、中心が零で両側に設定針をもったマ
イクロアンメーター等が用いられる。センサーとしては
同じく回転型電界強度測定器またはコロナ針１！極など
が使用出来る。電界値の急変化分の検出にコロナ針電極
を使用しないのは、コロナ電流は電自身パルス性をおび
るため高周波性（＠分［ｉｊＪ路を−もつ）増幅器では
誤報の原因となるためである。 高名の気象学者バイヤーズの指導のもと心こ６ ／９グ
０年代の末ごろ”ｔＪ ｆｒ訃画ユという詳細な５＋＋
究ん）１１ｔ）れた、それによれば？ＪＬＩｉは第４図
に示されるような；３段階の生長過室を経ることが提案
されてｌ／’ｌる、雷雲の発達過程において、雲頂が水
結晶度をこえると。レーダーにエコーがあられれはじめ
る。このころが雷雲の幼年期である。それから１０〜１
５分で＋＋′Ｈ’６５〜１０ｋｍ、高さ７〜９ｋｍくら
いに発達する。霊的の気カシ（よすべで上昇気流で。中
心附近が最も強ｖ）、伝ｒｆｆ６＋、ｔｉロノ乏の収束
気流だけでなく、雲の側面からも周ｌｌ１１の空気ｂｆ
引込まれる。飛行機で演断すると降水力５観泄されるｂ
＋、上昇気流に支えられて雲底下には落下しなに’ ７
’ｔｒｉ ’Ｊ”ｊが発達をつづけ雲頂がいっそう高く
なると上界気流、７コで生成される氷粒、水滴は大粒と
なり気流で支えきれず地上に落下し始める。この時期が
成年期の射１まりでその雲形ははっきりした積乱雲とし
て観測ｌ１ｌｌｊ来る。幼年期の末期に雲の高さが温度
高度−２０Ｃ〜−３００をこえると霊的では既に放電が
始まる、 上記の研究報告は本発明の襲雷警報装置が雷雲の発達と
よく対応した適当なもので、山地など雷の発生場所でも
使用出来ることを証明するものである。 本発明の襲雷警報装置は。電界値の瞬間的な急変化を積
分する方法を取入れているので返電の場合だけ動作する
。しかも電界値の低周波性の変化が雷雲の生長過程とす
こぶる関係の深いことに着目して、それらを警報要、、
）□っ、。取入ｔ、、、ｃえめ「襲雷。おそゎ。ない時
はなるべく働らかず、襲雷のおそれのあるときは必らず
働らく」という精度の高い信頓性のある確実なる警報が
出せるほかに、だれにも容易に調整が出来て。 しかも経ざい的であり、落雷から貴重な財産や尊い人命
を守るため役立つ活量的な発明である。 ４、図面の簡単な説明 第１図 典型的な雷雲による地上の電界分布を示す。 第２図 第１図のＡ点において観測した場合に、地上電
界強度の変化を示す。 第３図 成年期の雷雲内における電荷分布の模式図。 第４図 ｆｌｌ雲、成年期と衰弱期の単細胞１１第５図
本発明の襲雷警報装置の一実施例で プロ・ツクご七
の結線図（そのづを示す。 Ｎ６図 同上。ブロックごとの結線図（その功を示す・ 図面の浄書（内容に変更なし） 第 １ 図 第２１ 茅 ３ヌ 手続補ｉＥ 、！Ｊ（方式つ Ｉｆ→ｆ１１５５年１１月２５日 慣 特許子長官 島 １） 沓 樹 殿 ／、事件の表示 昭和５６年 特許願第９９４８３号２
、発明の名称 ；６Ｉ；霜；皇 ３８補正をする者 事件との関係 特許出願人 ンフ゛ ７ ２ タ −ヤ 東京都渋谷区代々木１丁目３６番１２号５、補正の対象
図面（第５図９乙、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なり
Ｉ上電界強度の変化を示す。 第３図 成年期の雷雲内におけるＳ荷分布の模式図。 第４図 積雲、および成年期と衰弱間の＃Ｉ細細胞雪雲
第５図 本発明り襲雷警報装置の一実施例につき、ブロ
ックごとの結線図を示す。 第、３図 節４旦 手 続 補 正 吉 （自発） ｌ・事件の表示 昭和関年特許願 第 関−０９９４８３号！０発明の名
称 シーしンテイリーイよ・ンンウ千 赫ＷＷ撃１メ装ムで１ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ψ、補正の対象 ｆｕＩ細書 全部 図面 全部 ５、補正の内容 嗣 細 書 ／６発明の名称 襲雷警報装置。 ２、特許請求の範囲 （１，）電界強度測定方式の襲雷警報装置において、
、；Ｑ ？？ ＋１ｆｆの瞬間的な急変化の度数を一定
時間積分し、その数か設定値を超えて増加した場合、瞬
間的な急変化とは巽なれる低周波性の電界変イじが発生
したことを別に検知し。これらの組合わせを以って作動
の要因となす高ｔ１７度のａ雷警報装置。 （２）地表電界値と電界急変化の度数を一定時間偵ＩＪ
シた値のうち。そのいずれかが設定値を超えたＭＡ ｉ
”？ ｊ′、ｒＪ報。両方とも設定値を超えた場合非常
警報を出し得る特許請求の範囲第１項のＵ雷警報装置。 （３）地表電界のみが著しく大となった場合にも非常懲
餡を出し得る特許請求の範囲第１項の襲雷警報装置？ｊ
、３、発明の詳細な説明 本発明は高精度の襲雷警報装置に関するものである、従
来この種の装置としては、（１）レーダ一式（２）電波
式（３）電界式などである。 （１］レ一ダ一式は精度が高いが賛用がかかりすぎる、
（１波式では妨害電波を受けやすく、遠いものを電離層
の反射で近くに感応する傾向がある。その細雪の終末期
に主として零「■放電だけになっても作動する、（３）
電界式においても。電界の強さは空間電荷に左白される
ので判断しにくい場合が多い、電界値の瞬間的な急変化
を一定時間積分して。発生度数が設定値を超えた場合警
報を出す方式のものは、比較的近距離の雷をとうえるが
、まだ設定値の調整がむつかしいなと、いずれも実用上
の欠点があった。 「 ｓＩＮ警報装置の終局の目的は Ｕ雷のおそれのない時
はなるべく働らかず、襲雷のおそれのあるときは必らず
働らく」という姿に設計と調整の両面からつめてゆくこ
とである。 本発明者は長年にわたり雷雨静電界を測定した結果、以
上の欠点を克服して、Ｓ界強度測定方式のＵ雷警報装置
において、電界値の瞬間的な急変化の度数を一定時間積
分し・その数が設定値を超えて増加した場合。瞬間的な
急変化とは異なれる低周波性の電界変化が発生したこと
を別に検知し。これらの組合わせを以って作動の要因と
なす高精度の襲雷警報装置を提案したものである。 まず、雷雲の進行に伴う電界の変化および゛、Ｕ界強反
の瞬間的な急変化をみると。＠量的な雷雲は、ＴＳ １
ｋｍで示され。雷雲から遠い地点Ａ では、電界の７
ｊ向はド向几で、その値は晴天の場合（−１００ｖ／
ｍ位ハリかなり強いがそれほど強くない。またｆｆｆ
Ｗの（１′【ドＢ では上向で１ＯｋＶ／ｍ以上となる
、従って中間のＣｆ１１では電界は零となる。電界が矢
印ゆの様に進行するとすれば、Ａ点においては下向話か
ら零Ｉ「位となり、ついで上向μとなる。こうなれば雷
雲か接近しつつｊ′）る庸拠である。 次に落雷（雷放電うの瞬間に、上記電界かとのｔ、Ｒに
変化するかといえば。いずれも絶対値が小さくなる様に
変化する。例えば上記矢印Ｑの様に雷雲かｊＩＥ行して
いる際にＡ点で観測したとすれば第２図のことくなる、
従って瞬間的な電界急変化によって雷放電の（ｊ ｊ＋
ｉｉ ）支び大きさを知ることが出来る。ｌｉ界の急変
化ｉ１ｔは２〜３ｋｍ＋程度短距離に分布された観測点
において数倍も１異なる。即わち距離による減衰がはな
はだしい。従って通常のみに現われ−１０ｋｍ以上にな
れば現われ［（ｚｌとし）う特色がある。 雷放電は雷雲内で分離された正酋両電荷のあいだ２の、
あるいは霊的の電荷と地表に誘導された′電荷との火花
放電であるから。雷雲内にはこの火花放電を繰りかえす
に十分な電荷の分離がたえずおこなわれている、雷雲中
の飛行機観測やレーダー観測によれば、第３図のモデル
図に示されるごとく、雷雲の上部は正電荷が卓越し、下
部は主に負電荷で占められているが。地面に近い雨域内
には正に帯電した小さい区域がしばしば発見されている
１Ｍ雲の最ＩＡ期には雲から地面に向って吹きおりる局
地的な冷たい気流が生じる。これは地上に向って落ちて
ゆく大粒の雨に引きずられる下向偏流である。この冷た
い気流が雲のまわりの地上の暖かたい気流を吹きおろし
、それがまたまわりに広がって上昇気流をつくり９次の
新しい雪雲をつくるというように１次々と連鎖反応をお
こしながら移動する。従って雷活動の盛んなときは、雷
雲底の広範囲な負電荷にまじって０強い降雨に伴う局部
的な正電荷の区域が多数存在するから、第２図Ｃ点附近
で地表電界の極性が零から反転して正の電荷に変化する
ころは、電界の瞬間的な急変化とは別に、低周波性の電
界変化が頻繁に、連続的かつ周期的な電界の強さと極性
の、ｊＩ（じｌｆｉ起こるということも落雷直前にみら
れる特異７ＪＪ見象である従って。電界の瞬間的な急変
化をとらえて・小父１−び変化幅とも大なるものを積分
して−５ｆｆ １＋、＋ｆｌ：□ｉｔ （’ｉの発生度
数が設定値を超えた場合に雷の接近し！こことをト知す
るほかに、電界値の大きさ及び極性の変イしｌＪとを襲
雷予報の判定要−として、単独りこ利用するん１． ＋
ＩＦ１．ｔＪするかすれば。襲雷警報装置の調整（よす
こぶるＮ易と「 なり 襲雷のおそれのない時はなるべく働らｆＪ）ず、
−雷のおそれのあるときは必らず働らく」と１／）うｕ
’ｉｌｉ ５報の鉄則によく合致した襲雷警報装置を
設、（ｔすることが出来る。 本発明の一実施例を第５図及び第６図ると２只す、第５
図において、 （１）地表電界測定器。（２］電界急変
イヒ分（一定時間内の）の発生度数を検出する積分器−
（３）ＩＩｊＩ／ｌ’４界の低周波性の変化を検出する
検出器。（４）ＱＬ周γ皮４’ｌの地表電界値の変化か
ら一定時間内の周期を数える積分器−（５）オワ−回路
、（６）は２及び４の積分イ直のし）ずｉｔカ）が設定
値を超えた場合の警戒警報の発信ＩＬ（７Ｊアンド回路
、 （８）は（２）及び（４沖積分値の両方とも設Ｚｊ
ｐ （ｆｉを超えた場合の非常警報の発信器。 第６図において、前述と同じ＜、（ＩＪ地表電界測定器
−（２）電界急変化分（一定時間内の９の発生度数を検
出する積分器−（３，）＠表電界の低周波性の変化を検
出する検出器、（５Ｊオワ−回路４６）電界値（極性に
かかわりなく）と電界急変化分（一定時間内の）の発生
度数のいずれかが設定値を超えた場合の警戒警報の発信
器−（７）アンド回路−Ｃ８）電界値（極性にかかわり
なくつと電界急変化分（一定時間内の〕の発生度数の両
方共役定値を超えた場合の非常警報の発信器、（９）地
表電界値と極性にかかわりなく）のみが著しく大となっ
た場合に非常警報を出す発信器。 電界値の急変化分を検出する検出器としては高周波の増
幅器を用い、センサーには回転型電界強度測定器を使用
するか、ただ単に電極板または導線などが用いられる。 Ｓ界値の低周波性の変化を検出する検出器には低周波の
増幅器を用いるか、中心が零で両側に設定針をもったマ
イクロアンメーター等が用いられる。センサーとしては
同じく回転型電界強度測定器またはコロナ針１！極など
が使用出来る。電界値の急変化分の検出にコロナ針電極
を使用しないのは、コロナ電流は電自身パルス性をおび
るため高周波性（＠分［ｉｊＪ路を−もつ）増幅器では
誤報の原因となるためである。 高名の気象学者バイヤーズの指導のもと心こ６ ／９グ
０年代の末ごろ”ｔＪ ｆｒ訃画ユという詳細な５＋＋
究ん）１１ｔ）れた、それによれば？ＪＬＩｉは第４図
に示されるような；３段階の生長過室を経ることが提案
されてｌ／’ｌる、雷雲の発達過程において、雲頂が水
結晶度をこえると。レーダーにエコーがあられれはじめ
る。このころが雷雲の幼年期である。それから１０〜１
５分で＋＋′Ｈ’６５〜１０ｋｍ、高さ７〜９ｋｍくら
いに発達する。霊的の気カシ（よすべで上昇気流で。中
心附近が最も強ｖ）、伝ｒｆｆ６＋、ｔｉロノ乏の収束
気流だけでなく、雲の側面からも周ｌｌ１１の空気ｂｆ
引込まれる。飛行機で演断すると降水力５観泄されるｂ
＋、上昇気流に支えられて雲底下には落下しなに’ ７
’ｔｒｉ ’Ｊ”ｊが発達をつづけ雲頂がいっそう高く
なると上界気流、７コで生成される氷粒、水滴は大粒と
なり気流で支えきれず地上に落下し始める。この時期が
成年期の射１まりでその雲形ははっきりした積乱雲とし
て観測ｌ１ｌｌｊ来る。幼年期の末期に雲の高さが温度
高度−２０Ｃ〜−３００をこえると霊的では既に放電が
始まる、 上記の研究報告は本発明の襲雷警報装置が雷雲の発達と
よく対応した適当なもので、山地など雷の発生場所でも
使用出来ることを証明するものである。 本発明の襲雷警報装置は。電界値の瞬間的な急変化を積
分する方法を取入れているので返電の場合だけ動作する
。しかも電界値の低周波性の変化が雷雲の生長過程とす
こぶる関係の深いことに着目して、それらを警報要、、
）□っ、。取入ｔ、、、ｃえめ「襲雷。おそゎ。ない時
はなるべく働らかず、襲雷のおそれのあるときは必らず
働らく」という精度の高い信頓性のある確実なる警報が
出せるほかに、だれにも容易に調整が出来て。 しかも経ざい的であり、落雷から貴重な財産や尊い人命
を守るため役立つ活量的な発明である。 ４、図面の簡単な説明 第１図 典型的な雷雲による地上の電界分布を示す。 第２図 第１図のＡ点において観測した場合に、地上電
界強度の変化を示す。 第３図 成年期の雷雲内における電荷分布の模式図。 第４図 ｆｌｌ雲、成年期と衰弱期の単細胞１１第５図
本発明の襲雷警報装置の一実施例で プロ・ツクご七
の結線図（そのづを示す。 Ｎ６図 同上。ブロックごとの結線図（その功を示す・ 図面の浄書（内容に変更なし） 第 １ 図 第２１ 茅 ３ヌ 手続補ｉＥ 、！Ｊ（方式つ Ｉｆ→ｆ１１５５年１１月２５日 慣 特許子長官 島 １） 沓 樹 殿 ／、事件の表示 昭和５６年 特許願第９９４８３号２
、発明の名称 ；６Ｉ；霜；皇 ３８補正をする者 事件との関係 特許出願人 ンフ゛ ７ ２ タ −ヤ 東京都渋谷区代々木１丁目３６番１２号５、補正の対象
図面（第５図９乙、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なり
Claims (1)
- 電界強度測定方式の襲雷警報装置において、電界値の瞬
間的な急変化の度数を一定時間積分し、その数が設定値
をこえて増加した場合、瞬間的な急変化とは異なる連続
かつ周期的な電界の変化が発生したことを別に検知し、
これらの組合せを以て作動の要因となす高精度の襲雷警
報装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9948381A JPS58789A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 襲雷警報装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9948381A JPS58789A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 襲雷警報装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58789A true JPS58789A (ja) | 1983-01-05 |
| JPH0132959B2 JPH0132959B2 (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=14248550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9948381A Granted JPS58789A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 襲雷警報装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58789A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602343A1 (fr) * | 1986-07-31 | 1988-02-05 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede et installation de prevision de l'evolution de phenomenes electriques atmospheriques lies a une situation orageuse |
| FR2602342A1 (fr) * | 1986-07-31 | 1988-02-05 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede et installation de detection de l'apparition et de la disparition de phenomenes electriques atmospheriques lies a une situation orageuse |
| FR2676547A1 (fr) * | 1990-04-27 | 1992-11-20 | Central Lightning Protection C | Dispositif d'alarme contre la foudre. |
| US5296842A (en) * | 1990-04-30 | 1994-03-22 | Central Lightning Protection Co., Ltd. | Thunder alarm |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9948381A patent/JPS58789A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602343A1 (fr) * | 1986-07-31 | 1988-02-05 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede et installation de prevision de l'evolution de phenomenes electriques atmospheriques lies a une situation orageuse |
| FR2602342A1 (fr) * | 1986-07-31 | 1988-02-05 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede et installation de detection de l'apparition et de la disparition de phenomenes electriques atmospheriques lies a une situation orageuse |
| FR2676547A1 (fr) * | 1990-04-27 | 1992-11-20 | Central Lightning Protection C | Dispositif d'alarme contre la foudre. |
| US5296842A (en) * | 1990-04-30 | 1994-03-22 | Central Lightning Protection Co., Ltd. | Thunder alarm |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0132959B2 (ja) | 1989-07-11 |
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