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2012年9月19日 (水)

気象観測 雨雲レーダー の実情

気象観測 雨雲レーダー・ライダー

Trizmegane

現在の気象観測における、遠距離地の情報を得る方法の実情を調べてみた。
又、後半では特に「気圧」に関して感じることを書いてみたい。

 旧来の気球によるラジオゾンゼ観測法も未だ健在な観測方法だが、レーダー的に遠方の情報を取得することが主流になりつつある様です。
ざっと種類を挙げると

ミリ波レーダー、Xバンドレーダー、マイクロ波レーダー、短波レーダー、レーザーレーダー (ライダーとも言う)などが挙げられるようです。
これらのレーダーの使用目的と使用電磁波の波長関係を図にまとめてみました。

120914_2

これらの発達により短期の天気予測のヒット確率は大変向上しているように感じますがいかがでしょうか。

更に、これらの中で割合と身近に利用できる情報はXバンドレーダーでしょう。
生活地域周辺の雨降り状況をみて、今後の雨降り地域を推測することが容易に出来るからです。
例えば東京都心の状況を見るならば

Photo_2

ここで俯瞰することが出来る。

  さて、次にレーダーなどによらない旧来からの気象情報「気圧」に関してである。
低気圧・台風情報などの時に中心気圧を表示しているが、どのように測定しているのか不思議であった。
 ラジオゾンデ法や近くを通過中の船舶情報なのかと思っていた。

調べると「ドボラック法」と言う方法で推定しているのだそうだ。

気象衛星により雲・雨粒の画像情報である雲形パターン・広がりサイズなどを確認する。
そして「過去の類型・類似パターン」から類推して気圧を決めているのだそうである
歴代の気象衛星「ひまわり」からのデータは1977年から蓄積している。
又、気象の専門家の長年による蓄積データと比較検証することにより雲形・パターンから相当の精度で気圧中心の数値を推定できるのだそうで。なるほど、なるほど。
データ蓄積(ビッグデータ)のなせる技である。

  さて、気圧に関しもう一点。気に掛かる情報を見かけた。
2011.03/11に起こった巨体地震それに伴った「津波」到来と大気圧の関係である。
岩手県の国立天文台水沢観測所で当日の気圧変化の記録が残っている

120918_3

震源地では14時46分18秒に揺れが発生した
プレートのズレ込みにより海面の隆起・沈降が生じ、海面付近の大気は圧縮・伸張され気圧の変動を生した。
結果40パスカルの気圧上昇・60パスカルの気圧低下の変化が読み取れる。
ここで地震による揺れ・気圧変化・津波移動の伝搬速度を考えてみる。
地震の揺れは P波は7㎞/秒 時速では25200㎞/時 、S波は3.5㎞/秒 時速では12600㎞/時で本震はマッハ10程の超高速で伝わって来る。
しかし、今回の気圧の変動は70㎞の距離を14分つまり300㎞/時 で遅れて来た。
更に今回の津波は約175㎞/時 の速度で本震から27分後に来ている。
もちろん震央からの距離により(途中の水深が深いと早い)速度は大幅に変わるそうだが。

これを図で表すと

120918_4

さてこの図の時差関係から考えられることは、地震による津波の到来は予測できるのではないかと言うことです。

それも一般人の使用しているスマートフォンを利用してです

スマートフォンに気圧計が組み込まれている機種も増えてきています。
この気圧情報を寄せ集めて「ビッグデータ」として活用すれば、適当な地域での地震情報→気圧変動→津波到来時間予測の可能性も有ると思われます。
気象サービス会社・気象庁などでスマホ組み込みソフトを提供すれば大いに意義が有ると思いますがいかがでしょうか。

さて、ここで発想のトレーニングを少し試みて見ましょう。
今話題の「ビッグデータ」からの付加価値採掘、膨大な情報量でなくとも効果は絶大です。

 問題解決・アイデア出し手法の「TRIZ」技術中の40の発明原理には「併合・組み合わせたら・・・」と言う項目が有る。

例えばマイクによる集音、このマイクを3本離して配置すると音源からの音の到達時間差から方向・距離が演算できる事となる。
軍事技術ではあるが、敵からの発砲地点に対して即座に反転攻撃するシステムも出来ている。

3120918_2

更に、工業界では多数本のマイクからノイズ発生源・発生強度の解析を行う「音カメラ」なるものもある。

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問題解決・アイデア出しで大まかな方向性を見つけるには効果的である「TRIZ」手法いかがでしょうか。
技術的課題の解決で闇雲に「ブレーンストーミング」でアイデア探しを行うよりも効率的だと思います。

TRIZ の技術をふんだんに含んだ 問題解決手法・アイデア出し・新商品開発に効果的な手法 「アイデア ビッグバン メソッド」で 一部公開しています。

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覗いてみてください。 http://gah03167.g.dgdg.jp/index.htm   制作 /夢少年

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