Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5876286B2 - Precipitation prediction method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5876286B2 - Precipitation prediction method - Google Patents

Precipitation prediction method Download PDF

Info

Publication number
JP5876286B2
JP5876286B2 JP2011278483A JP2011278483A JP5876286B2 JP 5876286 B2 JP5876286 B2 JP 5876286B2 JP 2011278483 A JP2011278483 A JP 2011278483A JP 2011278483 A JP2011278483 A JP 2011278483A JP 5876286 B2 JP5876286 B2 JP 5876286B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
precipitation
region
local
area
predicted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011278483A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013130419A (en
Inventor
肇 袋井
肇 袋井
昌三 前山
昌三 前山
周吾 松田
周吾 松田
信浩 石田
信浩 石田
望 高田
望 高田
田中 裕介
裕介 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP2011278483A priority Critical patent/JP5876286B2/en
Publication of JP2013130419A publication Critical patent/JP2013130419A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5876286B2 publication Critical patent/JP5876286B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本発明は、降水予測方法に関するものである。   The present invention relates to a precipitation prediction method.

気象予測には、気圧・気温・湿度・風向・風速・雲量・降水量などの変化予測がある。その中でも降水量予測については、降水領域や降水強度などを予測することができ、注目されている気象予測情報の一つである(特許文献1)。特に近年では、局地的な大雨による被害も発生しており、単に降水領域の変化の予測情報だけでなく、降水強度の高い領域の変化の予測情報が重要となっている。   Weather prediction includes prediction of changes in atmospheric pressure, temperature, humidity, wind direction, wind speed, cloud cover, precipitation, and so on. Among them, precipitation prediction is one of the weather prediction information that can be predicted, such as precipitation region and precipitation intensity (Patent Document 1). Particularly in recent years, damage due to local heavy rains has also occurred, and not only prediction information for changes in precipitation regions, but also prediction information for changes in regions with high precipitation intensity is important.

従来の降水予測方法は、図3(a)に示すように、観測対象領域である特定領域100において、降水量分布のデータから得られた降水領域200と、所定時間経過後のデータから得られた降水領域201とに基づいて移動ベクトルMを求める。そして、図3(b)に示すように移動ベクトルMに基づいて、さらに所定時間経過後の予測降水領域202を作成する。ここで、降水量分布のデータは、特定領域100内における降水強度(降水量)を示す。   As shown in FIG. 3A, the conventional precipitation prediction method is obtained from the precipitation region 200 obtained from the precipitation distribution data and the data after a predetermined time has elapsed in the specific region 100 that is the observation target region. The movement vector M is obtained based on the precipitation region 201. Then, as shown in FIG. 3B, based on the movement vector M, a predicted precipitation region 202 after a predetermined time has elapsed is created. Here, the precipitation distribution data indicates precipitation intensity (precipitation) in the specific region 100.

特開平9−189773号公報JP-A-9-189773

降水領域200には、局地的に強い雨量を示す部分(強降水領域200A)がある。従来の降水予測方法は、降水領域200と強降水領域200Aとを一つのまとまりとして予測降水領域202を作成していた。これにより、所定時間経過後は、強降水領域200Aは、降水領域200の移動ベクトルMに基づいて移動すると予測される。しかしながら、降水領域200の移動ベクトルMと強降水領域200Aの移動ベクトルとは必ずしも一致しない。このため、予測した強降水領域200Aの位置は、実際の位置とは異なる場合があり、強降水領域200Aの予測位置の精度が充分でないという問題があった。   The precipitation region 200 includes a portion (strong precipitation region 200A) that shows a locally strong rainfall. In the conventional precipitation prediction method, the prediction precipitation region 202 is created with the precipitation region 200 and the strong precipitation region 200A as one unit. Thereby, it is predicted that the strong precipitation region 200 </ b> A moves based on the movement vector M of the precipitation region 200 after the predetermined time has elapsed. However, the movement vector M of the precipitation region 200 and the movement vector of the strong precipitation region 200A do not necessarily match. For this reason, the predicted position of the strong precipitation region 200A may be different from the actual position, and there is a problem that the accuracy of the predicted position of the strong precipitation region 200A is not sufficient.

そこで、本発明においては、かかる事情に鑑みて、例えば局地的に強い雨量を示すような、局地的降水領域の位置予測を高精度に行うことができる降水予測方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a precipitation prediction method capable of performing the position prediction of a localized precipitation region with high accuracy, for example, showing a locally strong rainfall. And

上記目的を達成するために、本発明の降水予測方法は、降水位置の全体を示す降水領域と、降水領域の移動ベクトルとに基づいて、所定時間経過後の降水領域位置を特定し、前記降水領域内において、該降水領域より小さい水平規模を示す局地的降水領域と、局地的降水領域の移動ベクトルとに基づいて、所定時間経過後の局地的降水領域位置を特定し、所定時間経過後の降水領域と局地的降水領域とを合成するものである。   In order to achieve the above object, the precipitation prediction method of the present invention specifies a precipitation region position after a lapse of a predetermined time based on a precipitation region indicating the entire precipitation location and a movement vector of the precipitation region, and In the region, a local precipitation region position after a predetermined time has been identified based on a local precipitation region having a horizontal scale smaller than the precipitation region and a movement vector of the local precipitation region, and a predetermined time It combines the precipitation area after the passage and the local precipitation area.

上記の方法によれば、降水領域の移動の予測と、局地的降水領域の移動の予測とを個別に行うことができるため、予測した局地的降水領域の位置は、実際の局地的降水領域の位置と一致したものとなる。   According to the above method, the prediction of the movement of the precipitation region and the prediction of the movement of the local precipitation region can be performed separately. Therefore, the position of the predicted precipitation region is the actual local region. It is consistent with the position of the precipitation area.

また、前記構成において、前記降水領域及び局地的降水領域は、気象レーダーにて観測された降水量分布とすることができる。これにより、短い時間間隔で降水領域及び局地的降水領域の移動を観測することができる。   In the above configuration, the precipitation area and the local precipitation area may be a precipitation distribution observed by a weather radar. Thereby, the movement of the precipitation region and the local precipitation region can be observed at short time intervals.

前記構成において、前記降水量分布のデータをウェーブレット変換することにより、降水量分布のデータにおいて前記降水領域から局地的降水領域を抽出することができる。   In the above configuration, by performing wavelet transform on the precipitation distribution data, a local precipitation area can be extracted from the precipitation area in the precipitation distribution data.

前記構成において、前記気象レーダーにて観測された降水領域及び局地的降水領域の降水量分布のデータと、前記降水領域及び局地的降水領域内に所定の間隔で分散配置された雨量計で観測された雨量とを用い、降水領域及び局地的降水領域の降水量分布のデータを、雨量計により観測された雨量に基づいて補正することができる。   In the above configuration, the precipitation distribution data of the precipitation region and the local precipitation region observed by the weather radar, and a rain gauge distributed and arranged at predetermined intervals in the precipitation region and the local precipitation region Using the observed rainfall, the precipitation distribution data in the precipitation region and the local precipitation region can be corrected based on the rainfall observed by the rain gauge.

雨量計による降水量のデータは、気象レーダーから得られる降水量のデータよりも、より実際の降水量に近いものとなる。このため、気象レーダーから得られたデータを雨量計によって取得されるデータに基づいて修正することにより、降水量のデータが実際の降水量に一層近いものとなる。   The precipitation data from the rain gauge is closer to the actual precipitation than the precipitation data obtained from weather radar. For this reason, by correcting the data obtained from the weather radar based on the data acquired by the rain gauge, the precipitation data becomes closer to the actual precipitation.

さらに、運動学的手法としての前記本発明の降水予測方法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)と、前記物理的手法による予測降水量R2(t)に対する運動学的手法による予測降水量R1(t)のt時間後の重み関数C(t)(1≧C(t)≧0)とに基づいて、下記の数1によりt時間後の予測降水量R(t)を求めると共に、前記重み関数C(t)として、少なくとも地形要因と風向要因と風速要因とによって、運動学的手法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)との重み付けが異なることに対応させて、異なる重み関数C(t)を用意し、これらの用意された重み関数C(t)を選択して用いることができる。
(数1)
R(t)=C(t)×R1(t)+(1−C(t))×R2(t)
Further, the predicted precipitation R1 (t) after t hours by the precipitation prediction method of the present invention as a kinematic method, the predicted precipitation R2 (t) after t hours by the physical method, and the physical method Based on the weight function C (t) (1 ≧ C (t) ≧ 0) after t hours of the predicted precipitation R1 (t) by the kinematic method with respect to the predicted precipitation R2 (t) by 1 is used to obtain a predicted precipitation amount R (t) after t hours, and as a weighting function C (t), at least a predicted precipitation amount after t hours by a kinematic method based on a topographic factor, a wind direction factor, and a wind speed factor. Different weighting functions C (t) are prepared in correspondence with different weightings between R1 (t) and the predicted precipitation amount R2 (t) after t hours by the physical method, and these prepared weighting functions C (t) can be selected and used.
(Equation 1)
R (t) = C (t) * R1 (t) + (1-C (t)) * R2 (t)

降水量の予測は、運動学的手法による方法と、物理学的手法による方法とがある。前記本発明により求めた運動学的手法による予測降水量データと、別途取得した物理学的手法による予測降水量データとを用いて降水量予測を行うと、実際の状況に応じた、より正確な降水量予測を行うことができる。   Prediction of precipitation includes kinematic methods and physical methods. When the precipitation is predicted using the predicted precipitation data obtained by the kinematic method obtained by the present invention and the predicted precipitation data obtained by the physical method separately obtained, it is more accurate according to the actual situation. Precipitation can be predicted.

前記降水領域及び/又は局地的降水領域の降水強度の時間変化から、その降水領域及び/又は局地的降水領域の所定時間経過後の降水強度を予測したり、前記降水領域及び/又は局地的降水領域の移動ベクトルの時間変化から、その降水領域及び/又は局地的降水領域の所定時間経過後の降水領域位置及び局地的降水領域位置を予測することができる。これにより、降水領域及び局地的降水領域の移動に伴って、降水量が変化する場合や、移動速度及び移動方向が変化した場合でも、正確に降水量の予測ができ、降水領域や局地的降水領域の位置予測ができる。   Precipitation intensity after a lapse of a predetermined time in the precipitation area and / or the local precipitation area is predicted from the time change of the precipitation intensity in the precipitation area and / or the local precipitation area, or the precipitation area and / or the station From the temporal change of the movement vector of the local precipitation region, the precipitation region position and / or the local precipitation region position after a predetermined time of the precipitation region and / or the local precipitation region can be predicted. As a result, it is possible to accurately predict precipitation even when the precipitation changes or the movement speed and direction change with the movement of the precipitation region and the local precipitation region. Predict the location of the rain region.

本発明によれば、降水領域の移動の予測と、局地的な強降水領域の移動の予測とを個別に行うことができるため、予測した局地的な強降水領域の位置は、実際の局地的な強降水領域の位置と一致したものとなって、高精度に局地的な強降水領域の位置予測を行うことができる。   According to the present invention, since the prediction of the movement of the precipitation region and the prediction of the movement of the local strong precipitation region can be performed separately, the predicted position of the local strong precipitation region is the actual This is consistent with the location of the local heavy precipitation area, and the position of the local heavy precipitation area can be predicted with high accuracy.

本発明の降水予測方法の概略を示す図であり、(a)は降水量分布を示す図、(b1)は降水量分布の低周波成分を示す図、(b2)は高周波成分を示す図、(c1)は低周波成分の予測位置を示した図、(c2)は高周波成分における予測位置を示した図、(d)は予測後の各成分を合成した降水量分布を示す図である。It is a figure which shows the outline of the precipitation prediction method of this invention, (a) is a figure which shows precipitation distribution, (b1) is a figure which shows the low frequency component of precipitation distribution, (b2) is a figure which shows a high frequency component, (C1) is the figure which showed the prediction position of a low frequency component, (c2) is the figure which showed the prediction position in a high frequency component, (d) is a figure which shows the precipitation distribution which synthesize | combined each component after prediction. (a)はウェーブレット変換の概略を説明する図であり、(b)はフーリエ変換の概略を説明する図である。(A) is a figure explaining the outline of a wavelet transformation, (b) is a figure explaining the outline of a Fourier transformation. 従来の降水予測方法の概略を示す図であり、(a)は降水量データから得られた降水領域を示し、(b)は予測降水領域を追加した図である。It is a figure which shows the outline of the conventional precipitation prediction method, (a) shows the precipitation area | region obtained from precipitation data, (b) is the figure which added the prediction precipitation area | region.

以下、図面に基づき、本発明の第1実施形態の降水予測方法について説明する。図1は、本発明の降水予測方法の概略を示す図である。図1(a)は、特定領域10内において、図示しない気象レーダーにて観測された降水量分布を示す。特定領域10は、気象レーダーによる観測対象となる領域であり、例えば日本全体や一部の地方など適宜設定することができる。気象レーダーは、日本各地に設置されており、アンテナを回転させながら電波(マイクロ波)を発射して、半径数十から数百kmの範囲内に存在する雨や雪などを観測するものである。この気象レーダーにより、特定領域10の降水量のデータを約1分から5分間隔で得ることができる。なお、降水とは雨や雪や雹などの総称であるが、以後の説明では雨の例について説明する。   Hereinafter, a precipitation prediction method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the precipitation prediction method of the present invention. FIG. 1A shows a precipitation distribution observed by a weather radar (not shown) in the specific region 10. The specific area 10 is an area to be observed by the weather radar, and can be set as appropriate, for example, the whole of Japan or some local areas. Weather radars are installed in various parts of Japan and emit radio waves (microwaves) while rotating antennas to observe rain and snow that exist within a radius of tens to hundreds of kilometers. . With this weather radar, precipitation data in the specific area 10 can be obtained at intervals of about 1 to 5 minutes. In addition, although precipitation is a general term for rain, snow, hail, etc., in the following description, an example of rain will be described.

図1(a)において、20(T1)は時刻T1において降水位置の全体を示す降水領域を示し、20(T2)はT1から所定時間経過後の時刻T2の降水領域を示している。すなわち、降水領域20(T1)、20(T2)は、時刻T1、T2において、雨が降っている領域全体を示している。   In FIG. 1A, 20 (T1) indicates a precipitation region indicating the entire precipitation position at time T1, and 20 (T2) indicates a precipitation region at time T2 after a predetermined time has elapsed from T1. That is, the precipitation regions 20 (T1) and 20 (T2) indicate the entire region where it is raining at times T1 and T2.

また、21a(T1)、21b(T1)は時刻T1において、降水領域20内で、降水領域20より小さい水平規模を示す局地的降水領域であり、21a(T2)、21b(T2)はT2において、降水領域20内で、降水領域20より小さい水平規模を示す局地的降水領域である。ここでは、局地的降水領域21は、降水領域20において局地的に降水量の多い領域、つまり降水強度が強い領域を示す。なお、水平規模とは、気象現象の大きさを示すスケールである。   Further, 21a (T1) and 21b (T1) are local precipitation areas having a horizontal scale smaller than the precipitation area 20 in the precipitation area 20 at time T1, and 21a (T2) and 21b (T2) are T2 In the precipitation area 20, a local precipitation area having a horizontal scale smaller than the precipitation area 20. Here, the local precipitation region 21 indicates a region having a large amount of precipitation locally in the precipitation region 20, that is, a region having a high precipitation intensity. The horizontal scale is a scale indicating the magnitude of the meteorological phenomenon.

図1(a)に示すように、時刻T1からT2にかけて、雨雲の移動に伴い、降水領域20が移動している。この降水領域20の移動に伴って、降水領域20内の局地的降水領域21も移動する。   As shown in FIG. 1 (a), the precipitation region 20 is moving with the movement of the rain clouds from time T1 to T2. As the precipitation area 20 moves, the local precipitation area 21 in the precipitation area 20 also moves.

次に、本発明の降水予測方法により、特定領域10において降水領域20及び局地的降水領域21a、21bの移動を予測する方法を説明する。まず、図1(a)のように、時刻T1において気象レーダーによる降水量分布のデータを取得する。そして、T1におけるデータに対してウェーブレット変換を行うことにより、降水領域20から局地的降水領域21を抽出し、降水領域20全体を示す低周波成分と、局地的降水領域21を示す高周波成分とに分解する。以下において、低周波成分とは降水領域20を意味し、高周波成分とは局地的降水領域21を意味する。   Next, a method for predicting the movement of the precipitation region 20 and the local precipitation regions 21a and 21b in the specific region 10 by the precipitation prediction method of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 1A, precipitation distribution data by a weather radar is acquired at time T1. Then, the local precipitation region 21 is extracted from the precipitation region 20 by performing wavelet transform on the data in T1, and the low frequency component indicating the entire precipitation region 20 and the high frequency component indicating the local precipitation region 21 are extracted. And decompose. Hereinafter, the low frequency component means the precipitation region 20, and the high frequency component means the local precipitation region 21.

ここで、ウェーブレット変換は、小さい波(ウェーブレット)である基本ウェーブレット関数を拡大縮小や平行移動することにより、与えられた波形を表現する手法である。図2(a)に示すように、複雑な関数fを、局所成分をスケールsの異なるウェーブレット関数ψのa倍の和で表すことができる。ウェーブレット変換を示す式を以下の数2に示す。
Here, the wavelet transform is a technique for expressing a given waveform by enlarging / reducing or translating a basic wavelet function which is a small wave (wavelet). As shown in FIG. 2A, the complex function f can be expressed by a sum of a local component of a wavelet function ψ having a different scale s. An expression indicating the wavelet transform is shown in the following formula 2.

これに対して、従来用いられていたフーリエ変換は、図2(b)に示すように、複雑な波形を持つデータを単純な波形の組み合わせで表現する手法である。フーリエ変換は、周期関数であることが前提であり、関数に不連続な領域があれば、正しく変換されない。また、高周波成分をノイズとして検出してしまう。このため、本発明のように、低周波成分に局所的に高周波成分が存在するような場合は、ウェーブレット変換を行うことが、低周波成分と高周波成分とを適正に分解できるため好ましい。   On the other hand, the Fourier transform conventionally used is a method of expressing data having a complex waveform by a combination of simple waveforms as shown in FIG. The Fourier transform is premised on a periodic function, and if there is a discontinuous region in the function, it will not be converted correctly. Further, the high frequency component is detected as noise. For this reason, when a high frequency component exists locally in the low frequency component as in the present invention, it is preferable to perform wavelet transform because the low frequency component and the high frequency component can be appropriately decomposed.

時刻T1と同様に、時刻T2の降水量分布のデータに対しても、ウェーブレット変換を行うことにより、低周波成分及び高周波成分のそれぞれを示す領域に分解することができる。   Similarly to the time T1, the precipitation distribution data at the time T2 can be decomposed into regions indicating the low-frequency component and the high-frequency component by performing wavelet transform.

これにより、図1の降水量分布のデータにおいて、図1(b1)のような降水領域20全体を示す低周波成分と、図1(b2)のような局地的降水領域21を示す高周波成分とに分解することができる。つまり、降水領域20から局地的降水領域21を抽出することができる。ここで、図1(b1)の低周波成分を示す領域20(T1)、20(T2)は、図1(a)の降水領域20(T1)、20(T2)に対応しており、図1(b2)の高周波成分を示す領域21a(T1)、21b(T1)、21a(T2)、21b(T2)は、図1(a)の局地的降水領域21a(T1)、21b(T1)、21a(T2)、21b(T2)に対応している。   Thereby, in the precipitation distribution data of FIG. 1, a low frequency component indicating the entire precipitation region 20 as shown in FIG. 1 (b1) and a high frequency component indicating the local precipitation region 21 as shown in FIG. 1 (b2). And can be disassembled. That is, the local precipitation area 21 can be extracted from the precipitation area 20. Here, the regions 20 (T1) and 20 (T2) showing the low frequency components in FIG. 1 (b1) correspond to the precipitation regions 20 (T1) and 20 (T2) in FIG. The regions 21a (T1), 21b (T1), 21a (T2), and 21b (T2) showing the high frequency components of 1 (b2) are the local precipitation regions 21a (T1) and 21b (T1) in FIG. ), 21a (T2), 21b (T2).

続いて、図1(b1)の低周波成分及び図1(b2)の高周波成分のそれぞれにおいて、個別に移動を予測する。各成分の移動予測については、従来と同様の方法を用いることができる。すなわち、低周波成分について、図1(b1)に示すように、低周波成分を示す降水領域20(T1)、20(T2)の移動に基づいて移動ベクトルMLを求める。この移動ベクトルMLに基づいて、さらに所定時間経過後の時刻T3における低周波成分の位置を特定する。図1(c1)の20(T3)は、時刻T3における低周波成分の予測位置を示す。   Subsequently, movement is predicted individually for each of the low-frequency component in FIG. 1 (b1) and the high-frequency component in FIG. 1 (b2). For the movement prediction of each component, a method similar to the conventional method can be used. That is, for the low frequency component, as shown in FIG. 1 (b1), the movement vector ML is obtained based on the movement of the precipitation regions 20 (T1) and 20 (T2) indicating the low frequency component. Based on this movement vector ML, the position of the low frequency component at time T3 after a predetermined time has elapsed is further specified. 20 (T3) in FIG. 1 (c1) indicates the predicted position of the low frequency component at time T3.

また、高周波成分についても同様にして、図1(b2)に示すように、高周波成分を示す領域21a(T1)、21a(T2)、及び21b(T1)、21b(T2)の移動に基づいて移動ベクトルMHa、MHbを求める。この移動ベクトルMHa、MHbに基づいて、さらに所定時間経過後の時刻T3における高周波成分の位置を特定する。図1(c2)の21a(T3)、21b(T3)は、時刻T3における高周波成分の予測位置を示す。   Similarly, for the high frequency component, as shown in FIG. 1 (b2), based on the movement of the regions 21a (T1), 21a (T2), and 21b (T1), 21b (T2) indicating the high frequency components. Movement vectors MHa and MHb are obtained. Based on the movement vectors MHa and MHb, the position of the high frequency component at time T3 after a predetermined time has elapsed is specified. 21a (T3) and 21b (T3) in FIG. 1 (c2) indicate the predicted positions of the high frequency components at time T3.

本実施形態のように高周波成分である局地的降水領域(21a、21b)が2箇所存在する場合において、前記実施形態のように、局地的降水領域21aと、局地的降水領域21bとを別のグループとして各領域で夫々移動ベクトルMHa、MHbを求めたが、2つの領域21a、21bを1つのグループに纏めて、高周波成分で1つの移動ベクトルを求めてもよい。   When there are two local precipitation areas (21a, 21b) that are high-frequency components as in the present embodiment, the local precipitation area 21a, the local precipitation area 21b, As another group, the movement vectors MHa and MHb are obtained in each region, but the two regions 21a and 21b may be combined into one group to obtain one movement vector using a high frequency component.

さらに、図1(c1)に示す低周波成分と、図1(c2)に示す高周波成分とを合成することにより、図1(d)に示すように、時刻T3における降水領域20の位置及び局地的降水領域21a、21bの位置が予測された予測降水量分布を得ることができる。   Further, by combining the low frequency component shown in FIG. 1 (c1) and the high frequency component shown in FIG. 1 (c2), as shown in FIG. 1 (d), the position and station of the precipitation region 20 at time T3. A predicted precipitation distribution in which the positions of the local precipitation areas 21a and 21b are predicted can be obtained.

このように、降水量分布のデータを低周波成分と高周波成分とに分解して、各成分における領域の移動ベクトルに基づいて、各成分の位置を予測できるため、予測した高周波成分の位置は、実際の高周波成分の位置と一致したものとなって、高い精度で局地的な強降水位置を予測することができる。これにより、局地的な大雨の領域の移動についての予測が高精度に行うことができる。また、降水量データをウェーブレット変換により低周波成分と高周波成分とに分解するため、精度よく低周波成分と高周波成分に分解することができる。   In this way, since the precipitation distribution data is decomposed into a low-frequency component and a high-frequency component, and the position of each component can be predicted based on the movement vector of the region in each component, the predicted position of the high-frequency component is It becomes consistent with the position of the actual high frequency component, and the local strong precipitation position can be predicted with high accuracy. Thereby, the prediction about the movement of the local heavy rain region can be performed with high accuracy. Moreover, since precipitation data is decomposed into a low-frequency component and a high-frequency component by wavelet transformation, it can be accurately decomposed into a low-frequency component and a high-frequency component.

次に、本発明の第2実施形態の降水予測方法について説明する。前記第1実施形態において、降水量分布のデータは、気象レーダーによる観測値から得られた値を用いたが、さらに、雨量計のような降水量計を用いて測定した値により降水量分布のデータの修正を行ってもよい。すなわち、降水領域及び局地的降水領域内に、所定の間隔で雨量計を分散配置し、降水量の観測を行う。これにより、本実施形態では、気象レーダーと降水量計によるデータを得ることができる。そして、雨量計によって観測された降水量によって、気象レーダーの降水量分布のデータを補正する。この補正方法としては、特許第3828316号公報に記載された方法により補正することができる。   Next, the precipitation prediction method of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the first embodiment, the precipitation distribution data is a value obtained from an observation value obtained by a weather radar. Further, the precipitation distribution data is calculated based on a value measured using a precipitation gauge such as a rain gauge. Data may be corrected. In other words, rain gauges are distributed at predetermined intervals in the precipitation area and the local precipitation area, and the precipitation is observed. Thereby, in this embodiment, the data by a weather radar and a precipitation meter can be obtained. Then, the precipitation distribution data of the weather radar is corrected based on the precipitation observed by the rain gauge. As the correction method, correction can be performed by the method described in Japanese Patent No. 3828316.

雨量計による降水量のデータは、気象レーダーから得られる降水量のデータよりも、より実際の降水量に近いものとなる。このため、気象レーダーから得られたデータを雨量計によって取得されるデータに基づいて修正することにより、降水量のデータが実際の降水量に一層近いものとなり、より正確な降水量の測定及び予測ができる。   The precipitation data from the rain gauge is closer to the actual precipitation than the precipitation data obtained from weather radar. For this reason, by correcting the data obtained from the weather radar based on the data obtained by the rain gauge, the precipitation data becomes closer to the actual precipitation, and more accurate precipitation measurement and prediction Can do.

次に、本発明の第3実施形態の降水予測方法について説明する。降水量の予測は、運動学的手法と物理学的手法とがある。運動学的手法は、気象レーダー等による過去及び現在の雨雲の状況から未来の雨域の移動、発達及び衰弱を予測する方法であり、物理学的手法は、大気現象を予測する方程式を時間積分して未来の大気の状態を予測するものである。前記第1及び第2実施形態の降水予測方法は、運動学的手法に相当する。本実施形態では、前記した運動学的手法と物理学的手法とを組み合わせる。   Next, the precipitation prediction method of the third embodiment of the present invention will be described. Prediction of precipitation includes kinematic methods and physical methods. The kinematic method is a method for predicting the movement, development and weakness of the rain region in the future from the past and present rain cloud conditions by weather radar etc., and the physical method is the time integration of the equation for predicting atmospheric phenomena. And predict the future atmospheric conditions. The precipitation prediction methods of the first and second embodiments correspond to kinematic methods. In this embodiment, the kinematic method and the physical method described above are combined.

運動学的手法と物理学的手法との組み合わせにより、降水量を予測する方法としては、特許第3851641号公報に記載された方法を採用することができる。すなわち、運動学的手法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)と、物理的手法による予測降水量R2(t)に対する運動学的手法による予測降水量R1(t)のt時間後の重み関数C(t)とに基づいて、次の式よりt時間後の予測降水量R(t)を求める。
(数1)
R(t)=C(t)×R1(t)+(1−C(t))×R2(t)
As a method for predicting precipitation by a combination of a kinematic method and a physical method, a method described in Japanese Patent No. 3851641 can be employed. That is, the motion of the predicted precipitation R1 (t) after t hours by the kinematic method, the predicted precipitation R2 (t) after t time by the physical method, and the predicted precipitation R2 (t) by the physical method On the basis of the weight function C (t) after t hours of the predicted precipitation R1 (t) by the scientific method, the predicted precipitation R (t) after t hours is obtained from the following equation.
(Equation 1)
R (t) = C (t) * R1 (t) + (1-C (t)) * R2 (t)

実際は、運動学的手法による予測の方が実測値に近い場合や、物理的手法による予測の方が実測値に近い場合がある。したがって、重み関数C(t)として、例えば地形要因と風向要因と風速要因とによって、運動学的手法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)との重み付けが異なることに対応させて、異なる重み関数C(t)を用意し、これらの用意された重み関数C(t)を選択して用いる。これにより、実際の状況に応じた、より正確な降水量予測を行うことができる。   Actually, the prediction by the kinematic method may be closer to the actual measurement value, or the prediction by the physical method may be closer to the actual measurement value. Therefore, as the weighting function C (t), for example, the predicted precipitation R1 (t) after t time by the kinematic method and the predicted precipitation after t time by the physical method depending on the terrain factor, the wind direction factor and the wind speed factor. Different weighting functions C (t) are prepared in correspondence with different weightings from the quantity R2 (t), and these prepared weighting functions C (t) are selected and used. Thereby, the more accurate precipitation prediction according to the actual situation can be performed.

前記第1〜第3実施形態において、さらに、降水領域20や局地的降水領域21の降水量(降水強度)の時間変化から、所定時間経過後の降水強度を予測してもよい。例えば、局地的降水領域21の移動に伴って、この領域での降水量が徐々に高くなる場合、その時間変化に基づいて所定時間経過後の局地的降水領域21の降水量を予測することができる。降水領域20についても同様にして、降水量の時間変化から、所定時間経過後の降水領域20の降水量を予測することができる。また、局地的降水領域21や降水領域20の移動に伴って、降水量が増加した場合だけでなく、降水量が減少した場合についても同様に予測することができる。   In the first to third embodiments, the precipitation intensity after a lapse of a predetermined time may be predicted from the temporal change in precipitation (precipitation intensity) in the precipitation area 20 or the local precipitation area 21. For example, when the precipitation in this region gradually increases as the local precipitation region 21 moves, the precipitation in the local precipitation region 21 after a predetermined time has been predicted based on the change over time. be able to. Similarly for the precipitation region 20, the precipitation amount in the precipitation region 20 after the elapse of a predetermined time can be predicted from the temporal change in the precipitation amount. Further, not only when the precipitation amount increases but also when the precipitation amount decreases with the movement of the local precipitation region 21 and the precipitation region 20, the prediction can be similarly made.

このようにして、降水量の変化についても予測することができるため、降水領域20及び局地的降水領域21の位置変化だけでなく、その領域における降水量の変化についても正確に予測することができる。   In this way, since the change in precipitation can be predicted, it is possible to accurately predict not only the change in position of the precipitation region 20 and the local precipitation region 21, but also the change in precipitation in that region. it can.

また、記第1〜第3実施形態において、さらに、降水領域20や局地的降水領域21の移動ベクトルの時間変化から、所定時間経過後の降水領域位置及び局地的降水領域位置を予測してもよい。例えば、局地的降水領域21の移動に伴って、移動速度が徐々に速くなったり、向きが変化したりする場合、その時間変化に基づいて所定時間経過後の局地的降水領域21の位置を予測することができる。降水領域20についても同様にして、移動ベクトルの時間変化から、所定時間経過後における降水領域位置を予測することができる。また、局地的降水領域21や降水領域20の移動に伴って、移動速度が減少した場合についても同様に予測することができる。   Further, in the first to third embodiments, the precipitation region position and the local precipitation region position after a predetermined time are predicted from the time change of the movement vector of the precipitation region 20 and the local precipitation region 21. May be. For example, when the moving speed gradually increases or the direction changes as the local precipitation area 21 moves, the position of the local precipitation area 21 after a predetermined time has elapsed based on the change over time. Can be predicted. Similarly for the precipitation region 20, the position of the precipitation region after a predetermined time can be predicted from the time change of the movement vector. Moreover, it can predict similarly about the case where a moving speed reduces with the movement of the local precipitation area | region 21 or the precipitation area | region 20. FIG.

このようにすれば、降水領域20や局地的降水領域21の移動に伴って、移動速度及び移動方向が変化した場合でも、正確に降水領域20や局地的降水領域21の位置予測ができる。   In this way, the position of the precipitation region 20 and the local precipitation region 21 can be accurately predicted even when the moving speed and the moving direction change as the precipitation region 20 and the local precipitation region 21 move. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本実施例においては、降水として雨の場合における予測方法について説明したが、これに限ることなく、雪などの予測に用いてもよい。領域全体を複数の区域に分けて、それぞれの区域において移動ベクトルを求めてもよい。降水量分布のデータは気象レーダー以外で取得してもよい。また、実施形態では、気象レーダーにより降水領域20と局地的降水領域21とを同時に得たが、降水領域20と局地的降水領域21とを、別々に独立して得られる場合であっても、本発明を適用することができる。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In the present embodiment, the prediction method in the case of rain as precipitation has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be used for prediction of snow or the like. The entire region may be divided into a plurality of areas, and the movement vector may be obtained in each area. The precipitation distribution data may be obtained by other than weather radar. In the embodiment, the precipitation area 20 and the local precipitation area 21 are obtained simultaneously by the weather radar, but the precipitation area 20 and the local precipitation area 21 are obtained separately and independently. Also, the present invention can be applied.

10 特定領域
20 降水領域
21a,21b 局地的降水領域
ML,MHa、MHb 移動ベクトル
10 Specific area 20 Precipitation area 21a, 21b Local precipitation area ML, MHa, MHb Movement vector

Claims (5)

降水位置の全体を示す降水領域と、降水領域の移動ベクトルとに基づいて、所定時間経過後の降水領域位置を特定し、
前記降水領域内において、該降水領域より小さい水平規模を示す局地的降水領域と、局地的降水領域の移動ベクトルとに基づいて、所定時間経過後の局地的降水領域位置を特定し、
所定時間経過後の降水領域と局地的降水領域とを合成する降水予測方法であって、
前記降水領域及び局地的降水領域は、気象レーダーにて観測された降水量分布であり、前記降水量分布のデータをウェーブレット変換することにより、降水量分布のデータにおいて前記降水領域から局地的降水領域を抽出することを特徴とする降水予測方法。
Based on the precipitation area showing the whole precipitation position and the movement vector of the precipitation area, the position of the precipitation area after a predetermined time has passed,
In the precipitation area, based on the local precipitation area showing a horizontal scale smaller than the precipitation area, and the movement vector of the local precipitation area, the local precipitation area position after a predetermined time has passed,
A precipitation prediction method for synthesizing a precipitation region after a predetermined time and a local precipitation region ,
The precipitation region and the local precipitation region are precipitation distributions observed by a weather radar, and by performing wavelet transform on the precipitation distribution data, the precipitation region data is localized from the precipitation region. A precipitation prediction method characterized by extracting a precipitation region .
前記気象レーダーにて観測された降水領域及び局地的降水領域の降水量分布のデータと、前記降水領域及び局地的降水領域が移動する経路に所定の間隔で分散配置された雨量計で観測された雨量とを用い、降水領域及び局地的降水領域の降水量分布のデータを、雨量計により観測された雨量に基づいて補正することを特徴とする請求項1に記載の降水予測方法。 Precipitation distribution data in the precipitation area and local precipitation area observed by the weather radar, and observation with a rain gauge distributed at predetermined intervals along the path along which the precipitation area and local precipitation area move The precipitation prediction method according to claim 1, wherein the precipitation distribution data in the precipitation region and the local precipitation region is corrected based on the rainfall observed by a rain gauge using the measured rainfall. 運動学的手法としての前記請求項1又は2に記載の降水予測方法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)と、前記物理的手法による予測降水量R2(t)に対する運動学的手法による予測降水量R1(t)のt時間後の重み関数C(t)(1≧C(t)≧0)とに基づいて、下記の数1によりt時間後の予測降水量R(t)を求めると共に、前記重み関数C(t)として、少なくとも地形要因と風向要因と風速要因とによって、運動学的手法によるt時間後の予測降水量R1(t)と、物理的手法によるt時間後の予測降水量R2(t)との重み付けが異なることに対応させて、異なる重み関数C(t)を用意し、これらの用意された重み関数C(t)を選択して用いることを特徴とする降水予測方法。
(数1)
R(t)=C(t)×R1(t)+(1−C(t))×R2(t)
Predicted precipitation R1 (t) after t hours by the precipitation prediction method according to claim 1 or 2 as a kinematic technique, predicted precipitation R2 (t) after t hours by a physical technique, Based on the weight function C (t) (1 ≧ C (t) ≧ 0) after t hours of the predicted precipitation R1 (t) by the kinematic method with respect to the predicted precipitation R2 (t) by the physical method, The predicted precipitation amount R (t) after t hours is obtained by the following equation 1, and the weight function C (t) is calculated as the weight function C (t) at least after t hours by the kinematic method according to the topographic factor, wind direction factor, and wind speed factor. Different weighting functions C (t) are prepared in correspondence with different weightings between the predicted precipitation R1 (t) and the predicted precipitation R2 (t) after t hours by the physical method. The weight function C (t) is selected and used. Precipitation prediction method.
(Equation 1)
R (t) = C (t) * R1 (t) + (1-C (t)) * R2 (t)
前記降水領域及び/又は局地的降水領域の降水強度の時間変化から、その降水領域及び/又は局地的降水領域の所定時間経過後の降水強度を予測することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の降水予測方法。 The precipitation intensity after a predetermined time elapses in the precipitation area and / or the local precipitation area from the temporal change in the precipitation intensity of the precipitation area and / or the local precipitation area. precipitation prediction method according to any one of the three. 前記降水領域及び/又は局地的降水領域の移動ベクトルの時間変化から、その降水領域及び/又は局地的降水領域の所定時間経過後の降水領域位置及び局地的降水領域位置を予測することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の降水予測方法。 Predicting the precipitation region position and / or the local precipitation region position after a predetermined time of the precipitation region and / or the local precipitation region from the time change of the movement vector of the precipitation region and / or the local precipitation region. The precipitation prediction method according to any one of claims 1 to 4 , wherein:
JP2011278483A 2011-12-20 2011-12-20 Precipitation prediction method Active JP5876286B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011278483A JP5876286B2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Precipitation prediction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011278483A JP5876286B2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Precipitation prediction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013130419A JP2013130419A (en) 2013-07-04
JP5876286B2 true JP5876286B2 (en) 2016-03-02

Family

ID=48908099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011278483A Active JP5876286B2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Precipitation prediction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5876286B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019045146A (en) * 2016-01-12 2019-03-22 株式会社東芝 Weather forecasting device, weather forecasting method, and weather forecasting program
KR101755521B1 (en) 2016-01-19 2017-07-26 홍익대학교 산학협력단 Apparatus and method for measuring areal rainfall using radar polygon method
JP6486876B2 (en) 2016-09-15 2019-03-20 株式会社東芝 Heavy rain prediction method, heavy rain prediction device, system to which the heavy rain prediction device is applied, and program
KR101968413B1 (en) * 2017-08-30 2019-04-11 경북대학교 산학협력단 Short-term precipitation prediction method and apparatus using moving motion vector and advection-diffusion equation
WO2023162482A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 株式会社天地人 Precipitation prediction system, precipitation prediction method, program, base station selection system, and base station selection method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09189773A (en) * 1996-01-12 1997-07-22 Toshiba Corp Rainfall prediction device
JP3452777B2 (en) * 1997-11-12 2003-09-29 株式会社東芝 Rainfall prediction device
JP4095528B2 (en) * 2003-09-30 2008-06-04 三菱電機株式会社 Rainfall movement prediction apparatus and rainfall movement prediction method
JP3851641B2 (en) * 2004-06-14 2006-11-29 関西電力株式会社 Rainfall prediction method and rainfall prediction program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013130419A (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dixon et al. Impact of data assimilation on forecasting convection over the United Kingdom using a high-resolution version of the Met Office Unified Model
Minamide et al. Adaptive observation error inflation for assimilating all-sky satellite radiance
JP5876286B2 (en) Precipitation prediction method
JP2010060443A (en) Weather forecast device, method, and program
Wheatley et al. Storm-scale data assimilation and ensemble forecasting with the NSSL Experimental Warn-on-Forecast System. Part I: Radar data experiments
Sun et al. Real-time low-level wind and temperature analysis using single WSR-88D data
JP5557082B2 (en) Precipitation distribution estimation system and precipitation distribution estimation method
Kong et al. Development of a hybrid En3DVar data assimilation system and comparisons with 3DVar and EnKF for radar data assimilation with observing system simulation experiments
Fridlind et al. Use of polarimetric radar measurements to constrain simulated convective cell evolution: A pilot study with Lagrangian tracking
Stanev et al. Blending surface currents from HF radar observations and numerical modeling: tidal hindcasts and forecasts
Liou et al. A variational multiple–Doppler radar three-dimensional wind synthesis method and its impacts on thermodynamic retrieval
CN109977346B (en) Method and device for forecasting wind speed of regional wind field
US10359543B2 (en) Forecasting lightning activity
JP2017003416A (en) Rainfall prediction system
JP6034361B2 (en) Weather prediction device and weather prediction method
JP2019045146A (en) Weather forecasting device, weather forecasting method, and weather forecasting program
Gemmrich et al. Spatial characteristics of ocean surface waves
KR101892502B1 (en) calculation system for storm relative helicity using wind profiler and calculation method for storm relative helicity using the same
Hwang et al. Mapping surface currents and waves with interferometric synthetic aperture radar in coastal waters: Observations of wave breaking in swell-dominant conditions
Mitchell et al. Observation and interpretation of wave clouds over Macquarie Island
KR20200056121A (en) Spatial down-scaling method with regional characteristics
CN120562318A (en) A method for wind and wave response modeling and ocean current inversion based on machine learning
Otsuka et al. GSMaP RIKEN Nowcast: Global precipitation nowcasting with data assimilation
Huang et al. Impacts of assimilating future clear-air radial velocity observations from phased array radar on convection initiation forecasts: An observing system simulation experiment study
JP2012149920A (en) Precipitation intensity estimation system and precipitation intensity estimation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5876286

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250