CIP法及び自然観測法理論を用いた雷放電発生時の地中内電磁環境の調査研究

利用CIP法和自然观测法理论研究雷击放电过程中的地下电磁环境

基本信息

批准号：
18760219
负责人：
大久保寛
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University (2007)Akita Prefectural University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

落雷発生時における地中内電磁環境を明らかにするために,地中内における実際の観測,その信号処理及び数値解析によって研究を遂行した。検討項目を以下に示す。1.計測機器の保守点検作業を行い,連続観測を維持している。-3ヶ月に2回程度の頻度で,地中観測実験システムのメンテナンスを行い,順調に連続観測が実施され,多くの貴重なデータを観測することができた。2.昨年度の観測結果を考慮し,測定レンジ,サンプりング時間を調整,観測を継続。-地上のGPSアンテナは長期観測にも,良好に動作しており,正確に時刻が同期できている。3.CIP法を用いた落雷シミュレーションを行い,本手法の有効性を示した。-伝送線路モデル(大気自由空間中に置かれた移動電流源)をCIP解析に組み込み,従来方法との比較により数値誤差が少ないことを明らかにした。4.CIP法を用いた電磁界シミュレーションの検討として,2次元及び3次元空間において,複数の媒質が存在する場合の媒質問境界条件について検討し報告した。-方向分離法であるCIP法では,各方向の空間微分の境界条件も考慮することが必要であることを確認した。5.観測データに対して,ディジタル信号処理を行い,地上及び地中内で観測された電磁界信号の解析を行った。-地中・地上間の信号の振幅比・位相差などを評価した。その結果,振幅・位相差は大地などの条件(含水率,天候)によりばらつきがあることが明らかになった。現在は,これらの観測結果を考慮したシミュレーションモデルを検討中である。

为了明确雷击时的地下电磁环境，我们利用地下实际观测、信号处理和数值分析进行了研究。需要考虑的项目如下所示。 1.通过对测量设备进行维护和检查工作来保持持续观察。 -井下观测实验系统大约每三个月进行两次维护，连续观测顺利进行，让我们观测到了大量有价值的数据。 2. 考虑去年的观测结果，调整测量范围和采样时间，继续观测。 -地面GPS天线即使长时间观测也工作良好，时间可以准确同步。 3.利用CIP方法进行雷击模拟，验证了该方法的有效性。 -将传输线模型（放置在自由空气空间中的移动电流源）纳入CIP分析中，与传统方法的比较表明数值误差很小。 4.作为使用CIP方法进行电磁场模拟的研究，我们研究并报告了二维和三维空间中存在多种介质时的介质边界条件。 -已证实，在作为方向分离方法的CIP方法中，需要考虑每个方向上的空间微分的边界条件。 5.对观测数据进行数字信号处理，对地面和地下观测到的电磁场信号进行分析。 -评估地下和地上信号的幅度比和相位差。结果表明，振幅和相位差根据地面条件（水分含量、天气）而变化。我们目前正在开发一个模拟模型，将这些观察结果考虑在内。