2010年度富士山測候所 研究報告書(速報 その11)
氏 名: 松田 益義 Matsuda Masuyoshi
所 属: 株式会社MTS雪氷研究所 MTS Institute Inc.
共同研究者氏名・所属:
島村 誠 (東日本旅客鉄道株式会社 JR東日本研究開発センター 防災研究所)
Shimamura Makoto (Disaster Prevention Research Laboratory, East Japan Railway Company)
研究テーマ: 3次元雨量計の強風環境下における性能比較試験
Verification of the three-dimensional rain gauge under the strong wind environment
研究結果:
MTS雪氷研究所とJR東日本防災研究所は、雨水の飛来方向と落下量(雨量)を計測できる「3次元雨量計」を共同開発し、2010年夏季に富士山頂の測候所測風塔の最高点に試験設置した。 転倒ます雨量計と3次元風向風速計等も併置し(右写真参照)、ソーラー電源による自動観測と携帯電話による定期的なデータ回収を行った。
富士山頂には過去に雨量計が設置されたが、雨水が斜面に沿って下方からも飛来することから、その後計測不適を理由に撤去された経緯がある。この世界屈指の強風吹走地での様々な風向・風速条件下の降雨に対し、「3次元雨量計」の有効性、計測精度を検証することが本観測の目的であった。
1.5ヶ月の観測期間中、9回の降雨(合計降雨時間数:41時間)を計測でき、富士山頂のような強風吹走地でも3次元雨量計による雨量計測が可能であること、3次元雨量計は転倒マス雨量計よりもほぼ常時多量の雨水を捕獲したこと、計測した雨水の飛来方向は3次元風向風速計の風ベクトルと整合的であったこと、等の観測結果を得た。
観測期間中多くの欠測が発生したが、その原因は、計測回路が帯電の影響を受けたと推察される(機器設置した鉄製の測風塔は雷の常襲点で帯磁していた)こと、電力不足であった(電源として用いた2枚のソーラーパネル(20watt)を設置制限区域内の日照を十分に受光できない位置に設置せざるをえなかった)こと、の2点である。
写真左. 富士山頂の測候所測風塔 写真右. 3次元雨量計、転倒ます雨量計、3次元風向風速計等
英文:
New three-dimensional rain gauge (3D rain gage) was developed by authors aiming at the measurement of the direction and the quantity of raindrops falling under strong wind conditions. A tipping bucket type rain gauge had been once installed on the top of Mt. Fuji, and was dismantled due to the difficulty of catching raindrops rising with the ascending wind along the slope. The purpose of present observation is the verifying the availability of 3D rain gage even under the worst wind conditions of Mt. Fuji and its measurement accuracy, in comparison with the data of tipping bucket type rain gage and of three-dimensional anemometer installed beside the 3D rain gage.
During one and half months observation at Mt. Fuji, 3D rain gage run in nine times of rainfalls and recorded total 41 hours of rainfall. Results obtained are; 3D rain gage was available for Mt. Fuji, it recorded more amount of rainfall compared with tipping bucket type rain gage, and the falling directions of raindrops are harmonious with the three dimensional wind vectors.
研究成果の発表:
富士山以外の地点においても、同様の性能比較観測を継続中であり、それらの計測結果と合わせて研究成果を関係学会誌に公表の予定である。
(参考)
プロジェクト計画:3次元雨量計の強風環境下における性能比較試験
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