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ラジオゾンデとは?

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気球に取り付けられる直前のラジオゾンデ(日本の気象庁で使用されているRS2-91型レーウィンゾンデ)

ラジオゾンデ (ドイツ語: Radiosonde) とは、地上から上空(およそ高度30km)の高層気象観測気象データ(気温湿度気圧)を随時観測するために、主にゴム気球で飛ばされる無線機付き気象観測機器のことである。

ラジオは英語で無線電波、ゾンデはドイツ語やフランス語で探針のことであり、「ラジオゾンデ」は測定対象の近傍に位置し情報を電波で伝送する計測システムの一部分を意味する。なお英語でもradiosondeと呼ばれるのが普通。

日本ではゴム気球で観測装置を飛ばして行なう高層気象観測を総じてラジオゾンデと呼ばれることが多いが、実際には上空の風向や風速も観測できるレーウィンゾンデGPSゾンデなどの観測機器が多く用いられる。


ラジオゾンデで使われる球形のゴム気球

目次

  • 1 概要
  • 2 高層気象観測機器の種類について
  • 3 無線局としてのラジオゾンデ
  • 4 脚注
  • 5 関連項目
  • 6 外部リンク

概要

通常、ラジオゾンデはゴム気球に取り付けられ、上昇しながら上空の気温湿度気圧を観測する。ラジオゾンデには観測結果を伝送するための無線送信機が装備されており、観測結果は無線(周波数403.3MHz~405.7MHzの100kHz間隔・1673MHz・1680MHz・1687MHz)で地上に送信される。内容はテレメトリー信号になっているので、傍受してもデータを解読する必要がある。600gのゴム気球を用いた場合、約90分で上空30km程度に達すると気球の膨張が限界に達して破裂し、ラジオゾンデは落下し観測は終了する。

日本から飛ばした場合、多くは偏西風に乗って太平洋上へ落下するが、季節や時間帯、地理的な影響や気象条件などにより、陸地に落下する場合もある(ただし陸地に落下することが予想される場合は、パラシュートを取り付けて飛ばしている)。過去には、八丈島測候所から飛揚されたラジオゾンデが、通常通り上空まで上昇後、再び、八丈島に落下したという事例がある。

多くは使い捨てだが、修理した方が安く上がるのであれば回収されたゾンデを修理して使用する(この場合、ケースには放出者の連絡先と「本機を拾得された方は御連絡下さい」などの文言が書かれる)。

ラジオゾンデには計測機器と無線送信機の回路基板とセンサー類、データ送信用アンテナ、電池が内蔵されている。半導体が普及する以前は小型の真空管を用いていた。電池は小型の積層電池、注水電池(塩化銀電池)、リチウム一次電池が用いられる。これらは環境負荷の少ないものが選定・使用されている。

日本では、全国18箇所の気象台測候所航空自衛隊陸上自衛隊大学などの研究機関、日本気象協会などが観測を実施している。気象台・測候所では、通常1日に2回(8時30分・20時30分)飛ばしている。台風接近時などは1日に最大4回飛ばすことがある。海上保安庁では船舶から飛ばしているが、航空機から投下することもある。

高層観測のためにゾンデを放球する場合、定時観測では年に1-2回、航空路誌(AIP:Aeronautical Information Publication)で告知するほか、臨時観測する場合、放球数時間前に航空当局に対して「高層観測を行うためのゾンデ放球を行う」旨の告知を行い、ノータムを流してもらうことになっている。


高層気象観測機器の種類について

気圧、気温や湿度の他に風向・風速を測定する機能も持つ観測機器は特にレーウィンゾンデ(rawinsonde)という。

測風精度をレーウィンゾンデより向上させるため、ゾンデに無線の受送信機能を持たせたトランスポンダを装備し、地上設備のパルス送信機の電波をゾンデが受信後、応答電波を発し、送受信の所要時間から直線距離を計測するゾンデをエコーゾンデ、ゾンデが気象データのほか自機のGPS情報をGPS衛星から取得してDGPS(相対測位方式)により誤差数m程度まで補正して、その3次元の位置情報を地上に送信し、気象データとともに高度や風向・風速を観測するものをGPSゾンデといわれる。GPSゾンデは小型軽量化が著しくまた測風観測に必要な地上の方向探知器システムが不要になることから、近年はレーウィンゾンデから置き換わりつつある。18,000 m (59,000 ft)以上の高度では対共産圏輸出統制委員会(COCOM)規制の名残で大陸間弾道ミサイルのような用途への搭載を防ぐためにGPSは使用できない。

また、上空の放射線量を計測するものは放射能ゾンデ、オゾン濃度を計測するものはオゾンゾンデ、などのエアロゾルを計測するものはエアロゾルゾンデ、空中の電位差を計測するものは電気ゾンデといい、通常レーウィンゾンデで観測できる測定量以外の量を観測する機能を持つゾンデは、総称して特殊ゾンデという。

無線局としてのラジオゾンデ

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この節は特に記述がない限り、日本国内の法令について解説しています。また最新の法令改正を反映していない場合があります。ご自身が現実に遭遇した事件については法律関連の専門家にご相談ください。免責事項もお読みください。

日本では、電波法施行規則第2条第1項第42号に「航空機、自由気球、たこ又は落下傘に通常装置する気象援助業務用の自動送信設備であって、気象資料を送信するもの」と定義し、電波型式周波数空中線電力を第13条の3の2に定めている。また、適合表示無線設備でなければならず技適マークの表示は必須である。(従前は無線機器型式検定規則による検定機器で検定マークの表示が必須であった。)なお、上記の400MHz帯の周波数は、2009年(平成21年)に高度化に伴いデジタル式を導入後のものであり、従前の型式(電波型式はアナログ、周波数は404.5MHzおよび1600MHz帯の3波、空中線電力1W以下)のものについては、2019年6月25日まで免許される。

気象援助局も参照。

脚注

  1. ^ 天から○○が降ってきた!
  2. ^ http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KAN11/anzen/cgi/html/2018/300646.html
  3. ^ GPS without limits
  4. ^ Why are there altitude and velocity limits for GPS equipment?
  5. ^ COCOM Limits

関連項目

外部リンク

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出典:wikipedia
2018/12/02 19:32

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