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雷観測ネットワーク

ネットワーク&沿革

フランクリン・ジャパンは、世界基準の雷観測ネットワークJLDNにより、日本全域の雷を観測しています。

JLDN 全国雷観測ネットワークとは ― Japanese Lightning Detection Network ―

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JLDN(Japanese Lightning Detection Network)は、

フランクリン・ジャパンが運用する全国雷観測ネットワークです。

北海道から沖縄県まで31基のセンサーにより構成され、

日本全国をシームレスにカバーした観測網となっています。

JLDNの雷位置標定精度は、平均位置誤差500m以下となっており、

NALDN(北米)やEUCLID(欧州)などの大規模雷観測ネットワークと

ほぼ同等の精度を有しています。

 
 

JLDNの特徴
 

● 全国31ヶ所(2017年9月現在)に設置した4種類のセンサーをネットワーク化。

● GPS衛星から送られてくる正確な時間情報を利用することにより、
  落雷位置・時刻・電流値などを観測。

● 1つの雷に対し、常時平均6~7基のセンサーが参加する高密度のネットワーク。

● 一部のセンサーの故障による雷の捕捉率の低下が殆どなく、
  正確で信頼性のある観測が24時間リアルタイムで可能。

● 広域において安定した精度の高い雷データを得ることが可能。
    日本の陸域において、捕捉率90%以上、平均位置誤差500m以下となっています。


 

JLDN の変遷

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第一期  1992年4月~

関東地方に設置された5基のセンサーで雷観測をスタート。
(翌年4月に、長野県にセンサー1基を追加し、6基で稼働)


 

 

 

 

 

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第二期  1998年8月~

従前のセンサーを一新。
15基のセンサーにより東北地方南部~九州地方まで観測範囲を拡げ、
全国ネットワーク化への足がかりとする。
JLDN(全国雷観測ネットワーク)と命名。

 

第三期  1999年10月~

JLDNを、東北地方~北海道地方へと拡大。

 

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第四期  2003年1月~

JLDNを、沖縄方面(奄美~先島諸島)へと拡大。
文字通り、全日本をカバーしたJLDNが完成。
(同年10月に、伊豆諸島神津島にセンサーIMPACT-ESを設置し関東周辺の捕捉率を強化)


第五期  2008年9月~2010年9月

全30基のセンサーのうち、計9基のセンサーをLS7001に更新し、
北日本日本海側の観測精度を向上。
 

現 在

TLS200を新規に投入し、雲放電の捕捉精度を向上。

 

検知から位置標定の流れ

全国31カ所に設置したセンサーにより、正確で信頼性のある雷観測を24時間リアルタイムに、行っています。

他にない確かな技術力で、高精度でリアルタイムの雷観測を行っています。

JLDNは、全国31基のセンサーを設置して日本とその周辺部で発生している雷を観測しています。

JLDNを構成するセンサーは4種類で、このうちLPATS-Ⅳ型センサーはTOA方式、他の3センサーは、MDF方式とTOA方式の両方を採用しています。

また、最新のTLS200は従来のLF帯だけでなくVHF帯での観測も行い、将来的な雷予測に必要なデータを収集する予定です。

JLDNは世界的に見ても大規模な雷観測ネットワークの一つで、

それを運用するフランクリン・ジャパンは、日本国内で唯一約20年以上の実績により蓄積されたノウハウを持っています。

 

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雷が放出する電磁波の到達方位と、センサー間の到達時間差から高精度の位置標定を実現します。

雷が放出した電磁波をセンサーで検知し、その到達方位(MDF:Magnetic Detection Finder/磁界方位検知)と、

センサー間の電磁波の到達時間差(TOA:Time of Arrival/到達時間差)を求めて、落雷位置を算出します。

到達時刻差を求める時刻同期源にはGPSを用いて、高精度の位置標定を実現しています。

 

 

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 ■MDF方式(磁界方位測定)

各センサーの方位データ線が交わる点の内部において、
各々のデータ誤差が最小になる地点を標定点とします。

 

  ■TOA方式(到達時間差)

各センサーに到達した信号の誤差を測定し、その時間差から距離の差に換算し、
距離の差が一定となる軌跡を求めると双曲線が描かれます。同様に別のセンサー
からも双曲線が描かれ、それらの交点から最適な地点を標定点とします。

 
 

雷検知の原理 / 雷撃判別パラメータ

落雷電磁波抽出と位置測定を高精度で行う落雷位置標定システム(L.L.S.)。

雷の電磁波波形の特徴を基に、自然界に無数に存在する電磁波の中から雷の電磁波を抽出します。

 
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1970年代、米国政府の要請を受けた

M.A.Uman(当時、フロリダ大学教授、電気工学専攻)らが、

雷から放出される電磁波を調査しました。

その結果、雷が放出する電磁波には、特徴があることが分かり、

自然界に無数に存在する電磁波から

雷の帰還雷撃が放出した電磁波を抽出することが可能になりました。

また、各種の波形パラメータから、その雷が大地に落ちた雷なのか、

雲内での放電なのかを区別します。

 

 

 

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JLDNの検知効率&位置標定精度 / 落雷観測データ

広範囲かつ高精度の観測と高密度の観測データ提供を、可能にしています。

広範囲、高精度で落雷を検知します。

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JLDNの検知効率と位置標定精度は、

日本陸域の大部分をカバーしており

「捕捉率90%以上」、「平均位置誤差0.5km以下」の

高精度を保持しています。

 

 

JLDNの落雷観測は、さまざまな角度からデータを抽出します。

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JLDNデータ活用例…落雷密度分布図、落雷日数分布図

下図は、JLDNデータをもとに作成された落雷密度分布図、落雷日数分布図です。

日本列島を一辺20kmのメッシュで区切り、2011年~2015年の5年間の落雷総数、落雷総日数により

メッシュを5段階に色分けしたものです。

これらのデータから、多雷地域の特定や多雷発生の原因を推測することが可能になります。

JLDNデータは、こうした落雷の統計資料としても役立てられています。
 

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■落雷密度分布図(2011~2015年:5年間積算/20kmメッシュ)

■落雷日数分布図(2011~2015年:5年間積算/20kmメッシュ)