專利名稱：氣象變化預測信息提供系統(tǒng)及氣象變化預測信息提供方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提供用于對局部性的氣象變化進行高精度預測的信息的、氣象變化預測信息提供系統(tǒng)及氣象變化預測信息提供方法。
背景技術：
目前的民間氣象公司所實施的氣象信息系統(tǒng)服務為，適用氣象廳制作的數值預報模型的結果、或自動氣象資料收集系統(tǒng)(AMeDAS Automated Meteorological Data Acquisition System)等的廣域性的全國數據，并將這些數據在計算機上進行圖像顯示的服務。即，以由氣象廳的超級計算機生成的數值預報模型為主體的網格點值數據(Grid Point Value0以下稱為GPV數據)成為預報的主流。由于該GPV數據為，不僅覆蓋日本列島區(qū)域，還覆蓋了包含圍繞著日本的沿岸海域在內的廣闊的范圍的數據，因此反而難以根據這種大范圍的數據來進行對小范圍的局部性的氣象的預測。其原因在于，即便是GPV 數據的最小的網格，也是一邊為30km左右的大范圍的區(qū)域(例如，就東京來說，是覆蓋了東京-川崎間的范圍)，而通過該模型無法捕捉到例如羽田機場、代代木公園這種局部的氣象，從而不能進行分析。因此，在根據數值預報模型結果而生成各個用戶的局部預報的情況下，每當生成預報時，氣象技術人員均通過計算機上的技術而進一步進行細分化，且增加地形上的修正數據，從而從廣域的模型結果向狹義的局部預報對大氣現象進行翻譯。然而， 即使進行了這樣的翻譯，也會由于該原始的GPV數據中并不包含局部性的以及特異性的數據，因而無法成為準確的數據。另外，雖然公知積云或積雨云通常由較強的上升氣流形成，但是當進入衰減期時， 降水粒子將對周圍的空氣產生摩擦效果，從而會產生下降氣流。將該下降氣流中會在地面上引起災害這種程度的極端強烈的氣流稱為下擊暴流。下擊暴流多數情況下會帶來各種各樣的(往往為嚴重的)破壞，尤其對于飛機來說是嚴重且最應引起注意的氣象現象。另外， 下降氣流的風速即使在通常的情況下，也被觀測為達到了 “強臺風”或與Fl級的龍卷風相當的瞬時風速30(m/s)的程度，在罕見的情況下會達到翻倍以上的風速。下擊暴流在吹落至地面附近之后，碰撞到地表而向水平方向擴散。將該擴散大約小于4km的較小型的下擊暴流稱為微暴流，而將擴散達到4km以上的大型的下擊暴流稱為大暴流。通常，與大暴流相比微暴流的風速更快、更強。此外，在多普勒雷達的觀測中，將遠離雷達的方向與接近雷達的方向這兩個方向上的風速之差(相當于水平流的風速差)為10(m/s)以上的氣流作為下擊暴流。但是，由于風速差的范圍過大的氣流難以由雷達辨別，因此主要以風速差的范圍小于4km的微暴流作為對象。對于正在起飛或著陸的飛機而言，該下擊暴流是與墜落有直接關系的現象。其原因在于，尤其在以接近于失速速度的速度飛行的、機身姿態(tài)不穩(wěn)定的著陸時，機身將被較強的下降氣流壓向地面。此外，作為與下擊暴流同時產生的現象，還存在風切變。其為下降氣流從下擊暴流中心吹到地面，但該下降流被地面反彈而成為湍流，且風向從下擊暴流中心
4變?yōu)榉派錉畹默F象。也就是說，其為風向以低高度而急劇變化的現象。例如，如果在著陸進場時于飛機跑道的近前處產生了下擊暴流，則在最初會由于吹來較強的逆風而使機身浮起。雖然飛行員可對此采取減小發(fā)動機輸出功率等的措施而繼續(xù)進行著陸進場，但在經過下擊暴流(微暴流)中心附近時，飛機被一舉壓向地面之后，接下來將向機身吹來強烈的順風。因此，迫切需要增加發(fā)動機輸出功率以提高空速，但是，民用飛機用的噴射式發(fā)動機與往復式發(fā)動機不同，其從飛行員的操作到輸出功率上升具有幾秒的時滯。因此，由于在著落時，本來到失速速度為止的時間就較少，因而有時會瞬間地陷入失速中，且由于高度較低而沒有恢復的余地，從而導致墜落。即使未至墜落的地步，也基本上會成為伴著接近于墜落的嚴重的沖擊的著陸。這樣的事故在1970年代到80年代，尤其是在民用飛機的航線數較多的美國多次發(fā)生。因此，近年來推進了在機場設置氣象用多普勒雷達，而對其發(fā)生進行檢測以及預測， 從而進行對墜落事故的防止的研究。此外，在飛機方面，也推進了應對風切變的對策，在 A320等中，當檢測到風切變時，會在發(fā)出警告的同時自動進入復飛以進行回避的程序發(fā)揮作用。在專利文獻1中，提出了“采用神經網絡，而使過去的氣象現象數據與其周圍環(huán)境的變化相結合并進行多次學習，并利用根據該學習結果而計算出的“閾值”以及“突觸耦合系數”，對局部性的特定地點處的氣象進行預測的、局部性的氣象預測方法”。由此，能夠不拘泥于氣象廳的數值預報模型，而通過獨立的氣象網絡生成限定于局部的高精度的預測。 在專利文獻2中，提出了 “一種氣象預測結果選定方法，其為利用低氣壓的移動矢量來選定預測結果的方法，并包括如下步驟，即對低氣壓的移動矢量、與通過根據在某個時間點上的氣象數據而計算出的多個氣象預測結果所獲得的多個預測移動矢量進行比較的步驟；選定對應于與所述移動矢量之間的差最小的預測移動矢量的氣象預測結果，并將與該氣象預測結果相關的數據存儲在存儲裝置中的步驟”。由此，能夠提供一種用于適當地補正氣象預測，從而使氣象預測的精度提高的新型的技術。然而，盡管專利文獻1的方法為，使用例如在羽田觀測到的風向、風速、氣壓的當前的實際測量值，和作為以羽田為中心的東西南北四個觀測地點的銚子、御前崎、八丈島、 秋田的氣壓的當前的實際測量值，而對羽田的局部性的氣象進行預測的方法，但對于欲掌握的氣象現象的范圍為幾km的情況而言，觀測地點間的距離過大。因此，無法捕捉到成為局部性的氣象變化的原因的現象，從而在原理上無法準確地預測氣象變化。此外，專利文獻2的方法中所說的低氣壓是指，可作為紅外線照片而在氣象圖中顯示出的低氣壓，并不能捕捉到由于局部性地發(fā)展的積云或積雨云所產生的較小的低氣壓。即，從紅外線照片中得到的與低氣壓相關的信息在尺寸上的分辨率不足，此外，缺乏所獲得的信息的實時性。在先技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平09-049884號公報專利文獻2 日本特開第3904420號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述的問題點而完成的，根據本發(fā)明的幾種方式，能夠提供一種氣象變化預測信息提供系統(tǒng)以及氣象變化預測信息提供方法，其通過掌握局部性的氣象干擾的存在，從而提供用于準確地對由此而引起的氣象變化進行預測的信息。(1)本發(fā)明為一種氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其提供用于對在局部性的特定區(qū)域內由于氣壓的變化而產生的給定的氣象變化進行預測的信息，并包括至少三個氣壓測量裝置，其被配置在所述特定區(qū)域中的互不相同的位置處；數據處理裝置，其對每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據進行處理，所述數據處理裝置包括氣壓數據獲取部，其持續(xù)獲取每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據；氣壓梯度計算部，其根據所述氣壓數據獲取部從被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述特定區(qū)域中的給定位置處的兩個方向上的氣壓梯度以作為要素的、二維的氣壓梯度矢量進行計算；氣象變化預測信息生成部，其根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量，而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。給定的氣象變化為，由于氣壓的變化而產生的氣象變化，例如，可以為由于局部性的低氣壓的產生而導致的雷雨、暴雨、龍卷風、下擊暴流等的氣象變化。公知雷雨、暴雨、龍卷風、下擊暴流等的氣象變化是由積雨云的產生而導致的。雖然熟知該積雨云通常是由較強的上升氣流形成的，但由于上升氣流的產生，將導致在該地面附近氣壓下降。根據本發(fā)明，能夠通過對兩個方向上的氣壓梯度進行測定，從而確定氣壓變化較大的位置的方向。因此，能夠捕捉到帶來劇烈的氣壓變化的局部性的氣象干擾(多種降水單體或較小的低氣壓等)，從而提供用于準確地進行對由此而引起的氣象變化的預測的信息。(2)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的大小，而生成該低氣壓產生與否的信息，以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。雖然在低氣壓產生前氣壓差較小，但由于在產生低氣壓時周邊的氣壓差將增大， 因而能夠通過對氣壓梯度矢量的大小進行監(jiān)視，從而捕捉到低氣壓產生的瞬間。(3)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的方向，而生成所述特定區(qū)域內的低氣壓的方向的信息，以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。由于氣壓梯度矢量包含兩個方向上的氣壓梯度以作為要素，因而能夠根據氣壓梯度矢量的方向來確定當前正在產生的局部性的較小的低氣壓(降水單體)位于哪個方向上。(4)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的時間變化，而生成所述特定區(qū)域內的低氣壓的移動方向、移動速度、移動距離以及移動時間中的至少一個信息， 以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。由于能夠根據氣壓梯度矢量的方向來確定低氣壓的方向，因而能夠通過對氣壓梯度矢量的時間變化進行監(jiān)視，從而對低氣壓的活動進行追蹤。
(5)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣壓梯度計算部根據所述氣壓數據獲取部從被配置于不在一個平面上的四個位置處的四個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述給定的位置處的三個方向上的氣壓梯度以作為要素的、三維的氣壓梯度矢量進行計算，以取代二維的所述氣壓梯度矢量。根據此種方式，能夠生成除水平方向上的氣壓梯度以外還加進了高度方向上的梯度的、更詳細的信息。(6)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣壓梯度計算部將被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置、或被配置于不在一個平面上的四個位置處的四個所述氣壓測量裝置作為一個組，并對多個組中的每一組計算所述氣壓梯度矢量，并且，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的多個所述氣壓梯度矢量，而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。根據此種方式，能夠根據針對每個組而計算出的氣壓梯度向量的方向來確定氣壓變化較大的位置(例如，低氣壓的位置)。(7)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，還包括氣象變化預測部，所述氣象變化預測部根據用于對所述氣象變化進行預測的信息，而判斷給定的判斷基準是否被滿足，并根據判斷結果對所述氣象變化的產生進行預測。根據此種方式，能夠使氣象變化的預測自動化。(8)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，每個所述氣壓測量裝置均包括氣壓傳感器，所述氣壓傳感器具有根據氣壓而使共振頻率發(fā)生變化的壓敏元件，并輸出與該壓敏元件的共振頻率相對應的氣壓數據。通常用于氣象觀測的氣壓計的分辨率為Ua級，與此相對，頻率變化型的氣壓傳感器通過以高頻率的時鐘信號對壓敏元件的振動頻率進行測量，從而能夠比較容易地獲得 1 級的測定分辨率。因此，能夠通過采用高分辨率的頻率變化型的氣壓傳感器，捕捉到短時間內的微小的氣壓變化，從而提供對氣象變化的預測有益的信息。此外，能夠提供如下的信息，即，用于對氣壓是在緩慢地變化、還是在急劇地變化、氣壓的變化量、氣壓的變化情況進行高精度的檢測，從而對氣象變化(例如，由于局部性的低氣壓而產生的大雨或龍卷風等) 進行預測的信息。通過對該信息進行分析，從而能夠對給定的氣象變化進行高精度的預測。(9)在該氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中，可以采用如下方式，即，所述氣壓傳感器所具有的所述壓敏元件為雙音叉型壓電振子。通過采用雙音叉型壓電振子，從而能夠實現更高分辨率的氣壓傳感器。(10)本發(fā)明為一種氣象變化預測信息提供方法，其提供用于對在局部性的特定區(qū)域內由于氣壓的變化而產生的給定的氣象變化進行預測的信息，并包括氣壓測量步驟，利用被配置在所述特定區(qū)域內的互不相同的位置處的至少三個氣壓測量裝置，而對氣壓進行測量；氣壓數據獲取步驟，持續(xù)獲取每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據；氣壓梯度計算步驟，根據在所述氣壓數據獲取步驟中，從被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述特定區(qū)域內的給定位置處的兩個方向上的氣壓梯度以作為要素的、二維的氣壓梯度矢量進行計算；氣象變化預測信息生成步驟，根據在所述氣壓梯度計算步驟中計算出的所述氣壓梯度矢量，而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。


圖1為表示本實施方式中的氣壓傳感器的結構例的圖。圖2為本實施方式中的壓力傳感器元件的截面的模式圖。圖3為本實施方式中的壓力傳感器元件的截面的模式圖。圖4為模式化地表示本實施方式中的振動片以及隔板的仰視圖。圖5為表示本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)的結構的圖。圖6為用于對二維的氣壓梯度矢量進行說明的圖。圖7為用于對確定低氣壓的位置的方法進行說明的圖。圖8為表示預測判斷表的一個示例的圖。圖9為表示氣象變化預測提供系統(tǒng)的處理的一個示例的流程圖。圖10為用于對三維的氣壓梯度矢量進行說明的圖。圖11為用于對確定低氣壓的位置的方法進行說明的圖。符號說明1 氣象變化預測信息提供系統(tǒng)；2、2A、2B、2C、2D 氣壓測量裝置；4 數據處理裝置；10 氣壓傳感器；12 發(fā)送部；20 接收部；30 處理部(CPU) ；32 氣壓數據獲取部；34 氣壓梯度計算部；36 氣壓變化預測信息生成部；38 氣象變化預測部；40 操作部；50 ROM ；52 預測判斷表；60 =RAM ；70 顯示部；80 發(fā)送部；100 壓力傳感器元件；110 振蕩電路；120 計數器；130 =TCXO ； 140 =MPU ；150 溫度傳感器；160 =EEPROM ；170 通信接口 (I/ F) ；210 隔板；212 突起；214 受壓面；220 振動片；222 振動梁(梁)；224 基部；226 支承梁；228 框部；230 基座；232 腔。
具體實施例方式下面，利用附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的實施方式并不對權利要求中所記載的本發(fā)明的內容進行不恰當的限定。此外，并非以下所說明的所有結構均為本發(fā)明的必要結構要素。1.氣壓傳感器的結構圖1為表示在本實施方式的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)中所采用的氣壓傳感器的結構例的圖。本實施方式的氣壓傳感器也可以采用省略了圖1中的結構要素(各個部分)中的一部分、或添加了其他結構要素的結構。本實施方式中的氣壓傳感器10被構成為，包括壓力傳感器元件100、振蕩電路 110、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator 溫度補償晶體振蕩器)130、 MPU(Micro Processing Unit 微處理器)140、溫度傳感器 150、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory :電可擦可編程只讀存儲器)160、通信接口(I/ F)170。壓力傳感器元件100具有，利用振動片的共振頻率的變化的形式(振動形式)的壓敏元件。該壓敏元件為，例如由水晶、鈮酸鋰、鉭酸鋰等的壓電材料形成的壓電振子，并可適用例如音叉型振子、雙音叉型振子、AT振子(厚度切變振子)、SAW共振子等。尤其是，由于雙音叉型壓電振子與AT振子(厚度切變振子)等相比，其共振頻率相對于伸長應力以及壓縮應力的變化極大從而共振頻率的可變幅度較大，因此通過采用雙音叉型壓電振子以作為壓敏元件，能夠實現可檢測出微小的氣壓差的、具有高分辨率的氣壓傳感器。因此，本實施方式中的氣壓傳感器10采用雙音叉型壓電振子以作為壓敏元件。 另外，通過選擇Q值較高且溫度穩(wěn)定性優(yōu)異的水晶以作為壓電材料，從而能夠實現優(yōu)異的穩(wěn)定性和最高水準的分辨率以及精度。圖2為本實施方式中的壓力傳感器元件100的截面的模式圖。圖3為模式化地表示本實施方式中的壓力傳感器元件100的振動片220以及隔板210的仰視圖。圖3以省略了作為密封板的基座230的方式而描繪。圖2與沿著圖3中的A-A線的截面相對應。壓力傳感器元件100包括隔板210、振動片220、作為密封板的基座230。隔板210為，具有受到壓力而發(fā)生撓曲的可撓部的、平板狀的部件。隔板210的外側的面成為受壓面214，在受壓面214的背面?zhèn)壬闲纬捎幸粚ν黄?12。振動片220具有振動梁(梁)222、以及在振動梁222的兩端形成的一對基部224。 振動梁222在一對基部2 之間被形成為雙側支承的梁狀。一對基部2 分別被固定在形成于隔板210上的一對突起212上。在振動梁222上適當地設置有未圖示的電極，通過從電極供給驅動信號，從而能夠使振動梁222以固定的共振頻率進行彎曲振動。振動片220 由具有壓電性的材料形成。作為振動片220的材質，可列舉水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電材料。振動片220通過支承梁2 而被支承在框部2 上。基座230與隔板210相接合，并在其與210之間形成腔232。通過將腔232作為減壓空間，從而能夠提高振動片220的Q值(減小CI值)。在這種結構的壓力傳感器元件100中，隔板210在受壓面214受到了壓力時將發(fā)生撓曲、變形。于是，由于振動片220的一對基部2M分別被固定在隔板210的一對突起 212上，因而基部2M之間的間隔將隨著隔板210的變形而發(fā)生變化。即，當向壓力傳感器元件100施加了壓力時，能夠使振動梁222產生拉伸或壓縮的應力。圖4為壓力傳感器元件100的截面的模式圖，其圖示了隔板210由于壓力P而發(fā)生了變形的狀態(tài)。圖4為，由于作用有從壓力傳感器元件100的外側朝向內側的力(壓力 P)，從而使隔板210產生了呈朝向元件的內側凸起的變形的示例。此時，一對突起212之間的間隔增大。另一方面，雖然未圖示，但是當作用有從壓力傳感器元件100的內側朝向外側的力時，隔板210將產生呈朝向元件的外側凸起的變形，從而一對突起212之間的間隔將縮小。因此，在與兩端分別被固定于一對突起212上的、振動片220的振動梁222平行的方向上，將產生拉伸或壓縮的應力。即，被施加在垂直于受壓面214的方向上的壓力，經由突起 (支承部)212而被轉換為與振動片220的振動梁222平行的直線方向上的應力。振動梁222的共振頻率可以以如下方式進行分析。如圖2以及圖3所示，當將振動梁22的長度設為I、寬度設為W、厚度設為d時，則外力F作用于振動梁222的長邊方向上時的運動方程式，通過下式(1)而被近似。式1 在式(1)中，E表示縱向彈性常數(楊氏模量)，P表示密度，A表示振動梁的截面面積(=w · d)，g表示重力加速度，F表示外力，y表示位移，χ表示振動梁上的任意位置。
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通過對式(1)賦予通解和邊界條件并求解，從而可以獲得如下的、無外力的情況下的共振頻率的式O)。式2由于截面慣性矩I = dW3/12，截面面積A = dw，λ I = 4. 73，從而式⑵可以變形為式⑶。式3因此，外力F = 0時的共振頻率&與梁的寬度w成正比，而與長度1的二次方成反比。當也以同樣的過程而求取將外力F施加在兩根振動梁上時的共振頻率fF時，則可以得到下式⑷。式 4由于截面慣性矩I = dw3/12，從而式(4)可以變形為下式(5)。式 5fF ^/^1^5^-(5)在式(5)中，Sf表示應力靈敏度(=K · 12/E · (1/w)2)，σ表示應力(=F/ (2Α))。根據上述內容，在使作用于壓力傳感器元件100上的力F在壓縮方向上時為負、在拉伸方向上時為正的情況下，當力F被施加于壓縮方向上時，共振頻率fF將減小，而當力F 被施加于拉伸方向上時，共振頻率fF將增加。而且，通過利用下式(6)中所示的多項式，而對由于壓力傳感器元件100的壓力-頻率特性和溫度-頻率特性而導致的線性誤差進行補正，從而能夠獲得高分辨率且高精度的壓力值P。式(6)P = a(t)f! + P(I)/,1 + τ( )/ + δ⑷--(6)在式(6)中，fn為傳感器規(guī)格化頻率，由fn = (fF/fQ)2來表示。此外，t為溫度， α (t)、β⑴、Y (t), δ (t)分別由下式(7) (10)來表示。式 7α (t) = at3+bt2+ct+d... (7)式8β (t) = et3+ft2+gt+h…(8)式9y (t) = it3+jt2+kt+l …(9)式 10δ (t) = mt3+nt2+ot+p... (10)
在式(7) (10)中，a ρ為補正系數。S卩，通過對壓力傳感器元件100的輸出信號的頻率進行測量，從而能夠獲得振動梁220的振動頻率(作用有力F時的共振頻率fF)，并利用預先測定的共振頻率f；和補正系數a P，而根據式(6)來計算壓力P。下面返回到圖1，振蕩電路110用于輸出使壓力傳感器元件100的振動梁222以共振頻率進行振蕩的振蕩信號。計數器120為，通過TCX0130輸出的高精度的時鐘信號而對振蕩電路110輸出的振蕩信號的預定周期進行計數的倒數計數器。但是，也可以將計數器120構成為，對壓力傳感器元件100在預定的選通時間內的振蕩信號的脈沖數進行計數的、直接計數式的頻率計數器(直接計數器)。MPU (Micro Processing Unit 微處理器)140用于實施根據計數器120的計數值而對壓力值P進行計算的處理。具體而言，MPU140根據溫度傳感器150的檢測值來計算溫度t，并利用被預先存儲在EEPR0M160中的a ρ的補正系數，而根據式(7) (10)來計算α (t)、β (t)、γ (t)、δ (t)。而且，MPU140還利用計數器120的計數值和被預先存儲在 EEPR0M160中的共振頻率f^的值，而根據式(6)來計算壓力值P。而且，MPU所計算出的壓力值P經由通信接口 170而被輸出至氣壓傳感器10的外部。根據這種結構的頻率變化型的氣壓傳感器10，由于通過計數器120而以TCX0130 輸出的高精度且高頻率(例如幾十MHz)的時鐘信號對壓力傳感器元件100的振動周期進行計數，且由MPU140通過數字運算處理來實施壓力值的計算以及線性誤差的補正，因而能夠獲得1 級以下的高分辨率以及高精度的壓力值(氣壓數據)。而且，由于氣壓傳感器10 即使在考慮到計數時間的情況下也能夠以秒級的周期對氣壓數據進行更新，因此也能夠對短時間內的微小的氣壓的變化進行捕捉，從而適合于實時的氣壓測量。另外，雖然在實施例和圖1中，將成為基準時鐘源的振蕩電路設為TCX0130，但也可以由不具備溫度補償電路的、例如搭載有AT切割水晶振子的水晶振蕩電路構成。在這種情況下，雖然對應于不具備溫度補償電路從而氣壓變化的檢測精度將降低，但是設計者只需根據預測系統(tǒng)的成本或預測精度，而適當地選擇是將基準時鐘源設為振蕩電路，還是設為TCXO130即可。2、氣象變化預測信息提供系統(tǒng)的結構圖5為表示本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)的結構的圖。本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)也可以采用省略了圖5中的結構要素(各個部分)中的一部分、或添加了其他結構要素的結構。本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)1被構成為，包含三個以上的氣壓測量裝置2和數據處理裝置4，且提供用于對在局部性的特定區(qū)域內由于氣壓的變化而產生的給定的氣象變化進行預測的信息(以下稱為“氣象變化預測信息”)。氣壓測量裝置2包括氣壓傳感器10和發(fā)送部12。氣壓傳感器10為，具有根據氣壓而使共振頻率發(fā)生變化的壓敏元件，并輸出與該壓敏元件的振動頻率相對應的數據的頻率變化型的傳感器。具體而言，氣壓傳感器10為， 以例如圖1所示的方式而構成，并通過以高頻率的時鐘信號對壓敏元件的振動頻率進行測量，從而能夠以秒級的周期對1 級以下的氣壓變化進行捕捉的高分辨率且高精度的傳感
/ 在本實施方式中，如圖6所示，三個氣壓測量裝置2A、2B、2C被配置在，以氣壓測量
ο發(fā)送部12將氣壓傳感器10以秒級的周期而實時地測量出的氣壓數據，以被分配給每個氣壓測量裝置2的頻率的電波而進行發(fā)送。各個氣壓測量裝置2被分配了互不相同的發(fā)送頻率。在本實施方式中，以收納于直徑為幾km至幾十km的圓中的程度上的狹小區(qū)域為觀測對象的特定區(qū)域，并在該特定區(qū)域內將三個以上的氣壓測量裝置2固定配置在基本水平的xy平面上。氣壓測量裝置之間的距離被設定為幾百m的程度。氣壓測量裝置間的距離可以不固定，例如，可以考慮將氣壓測量裝置2設置在移動電話等的基站、便利店、智能電網的電表等處。數據處理裝置4被構成為，包括接收部20、處理部(CPU =CentralProcessing Unit,中央處理器)30、操作部40、R0M50、RAM60、顯示部70、發(fā)送部80。接收部20在以預定的周期進行切換以使接收頻率依次成為被分配給每個氣壓測量裝置2的發(fā)送頻率的同時，接收來自各個氣壓測量裝置2的發(fā)送數據，并對各個氣壓數據進行解調。而且，接收部20向處理部30輸送解調后的各個氣壓數據。另外，也可以采用如下方式，S卩，各個氣壓測量裝置2的發(fā)送部12利用相同的發(fā)送頻率的電波，而在被預先確定的互不相同的周期性的時刻，分時地發(fā)送氣壓數據，并且數據處理裝置4的接收部20以與各個氣壓測量裝置2的發(fā)送時刻同步的方式，而分時地接收氣壓數據。處理部30根據R0M50中所存儲的程序來實施各種計算處理及控制處理。具體而言，處理部30從接收部20接受氣壓數據而實施各種計算處理。此外，處理部30實施如下處理，即，與來自操作部40的操作信號相對應的各種處理；使顯示部70顯示各種信息的處理；對經由接收部20以及發(fā)送部80而實現的、與移動終端等外部裝置之間的數據通信進行控制的處理等。特別是，在本實施方式中，處理部30被構成為，包括氣壓數據獲取部32、氣壓梯度計算部34、氣象變化預測信息生成部36、氣象變化預測部38。氣壓數據獲取部32用于實施如下處理，S卩，以與氣壓測量裝置2的識別ID相對應的方式而持續(xù)獲取從接收部20輸送過來的氣壓數據。具體而言，氣壓數據獲取部32接受各個氣壓數據，并使接受到的各個氣壓數據與被分配給每個氣壓測量裝置2的識別ID對應起來，而依次保存至RAM60中。氣壓梯度計算部34用于實施如下處理，即，根據氣壓數據獲取部32從被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個氣壓測量裝置2中獲取的氣壓數據，而計算包含特定區(qū)域中的給定位置處的兩個方向上的氣壓梯度以作為要素的、氣壓梯度矢量。在此，給定的位置例如可以為某一個氣壓測量裝置2的位置。具體而言，氣壓梯度計算部34根據被保存在 RAM60中的氣壓數據，而按照時間序列依次計算氣壓梯度矢量并保存于RAM60中。氣壓梯度矢量f以下式(11)來定義。式11裝置2A的位置為原點、以連接氣壓測量裝置2A與2B的直線的方向為χ軸、以連接氣壓測量裝置2A與2C的直線的方向為y軸的、高度固定的xy平面(水平面)上。當將氣壓測量裝置2A與2B之間的距離設為Δ χ、將氣壓測量裝置2A與2C之間的距離設為Ay、將氣壓測量裝置2A、2B、2C的測量值(氣壓數據)分別設為Ρ(1、Ρ1、Ρ2時，則氣壓測量裝置2Α的位置處的氣壓梯度矢量f通過下式(1 而被近似。
式 12S卩，將χ軸方向上的氣壓梯度θρ/θχ近似為，利用由氣壓測量裝置2Α、2Β分別測量出的氣壓數據PpP1和氣壓測量裝置2Α與2Β之間的距離Δ χ而計算出的、χ軸方向上的氣壓變化率(Ρι-Ρ(ι)/Δχ。同樣地，將y軸方向上的氣壓梯度θρ/θγ近似為，利用由氣壓測量裝置2A、2C分別測量出的氣壓數據pQ、P2和氣壓測量裝置2A與2C之間的距離Δ y而計算出的、y軸方向上的氣壓變化率(P2-Ptl)/Ay。另外，在本實施方式中，由于沒有相對于氣壓測量裝置2A而被配置在ζ軸方向(例如高度方向)上的氣壓測量裝置，因此無法計算ζ軸方向上的氣壓變化率。因此，將ζ軸方向上的氣壓梯度θρ/θζ設為0。在本實施方式中，氣壓梯度計算部34根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A的位置處的、xy平面上的氣壓梯度矢量(二維的氣壓梯度矢量)。雖然使三個氣壓測量裝置2A、2B、2C盡量靠近地配置會提高式(1 的近似的精度，但當過于靠近而成為氣壓測量裝置的測定分辨率以下的氣壓差時，將導致式(1 無法正確地進行計算。因此，考慮氣壓梯度矢量的計算精度和氣壓測量裝置的測定分辨率，而確定三個氣壓測量裝置2A、2B、2C的配置。例如，只要是能夠進行1 級的高分辨率且高精度的測量的氣壓測量裝置，則只需隔開IOOm左右而配置即可。另外，雖然在本實施方式中，以使χ軸與y軸正交的方式而配置三個氣壓測量裝置 2A、2B、2C，但是由于只需能夠計算出xy平面上的具有方向和大小的二維的氣壓梯度矢量即可，因此只要χ軸與1軸不平行，則可以將2A、2B、2C配置在任意的位置處。氣象變化預測信息生成部36實施根據氣壓梯度計算部34計算出的氣壓梯度矢量，而生成氣象變化預測信息的處理。由式(1 可知，氣壓測量裝置2A的位置處的氣壓梯度矢量f為xy平面上的矢量，且具有方向和大小。因此，氣象變化預測信息生成部36可以根據氣壓梯度矢量的大小 f| (= I Vp|)，來判斷特定區(qū)域中局部性的低氣壓的產生與否，并生成該低氣壓產生與否的信息以作為氣象變化預測信息。由于考慮到例如，當局部性地產生了某種程度的較強的低氣壓時，其周邊處的氣壓梯度將急劇增大，因此能夠通過對氣壓梯度矢量的大小進行監(jiān)視，從而判斷局部性的低氣壓的產生與否。根據式(1 可以明確看出，氣壓梯度矢量f指示了與氣壓相對較低的區(qū)域正相反的方向。也就是說，低氣壓存在于與氣壓梯度矢量f正相反的方向上。因此，氣象變化預測信息生成部36也可以根據氣壓梯度矢量的方向，而生成特定區(qū)域中的局部性低氣壓的方向的信息，以作為氣象變化預測信息。另外，由于意味著氣壓梯度矢量f越大則氣壓測量裝置2A的附近的等壓線之間的間隔越小，且在通常情況下認為氣壓測量裝置2A與較小的低氣壓之間的距離更短，因此，
13能夠根據氣壓梯度矢量f的大小來確定低氣壓的大概的位置。此外，還認為當局部性的低氣壓進行移動時，給定的位置處的氣壓梯度矢量的方向或大小將隨之而發(fā)生變化。因此，氣象變化預測信息生成部36可以根據氣壓梯度矢量的時間變化來生成特定區(qū)域中的局部性低氣壓在移動方向、移動速度、移動距離以及移動時間中的至少一個信息，以作為氣象變化預測信息。另外，氣壓梯度計算部34也可以將三個氣壓測量裝置2A、2B、2C作為一個組，并對多個組中的每一個均計算二維的氣壓梯度矢量。例如，如圖7所示，將處于圖6所示的位置關系的三個氣壓測量裝置2A-1、2B-1、2C-1作為一個組，并利用氣壓測量裝置2A_1、2B_1、 2C-1分別測量出的氣壓數據，而根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A-1的位置處的氣壓梯度矢量f\。同樣地，將處于圖6所示的位置關系的三個氣壓測量裝置2A-2、2B-2、2C-2作為一個組，并利用氣壓測量裝置2A-2、2B-2、2C-2分別測量出的氣壓數據，而根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A-2的位置處的氣壓梯度矢量f2。同樣地，將處于圖6所示的位置關系的三個氣壓測量裝置2A-3、2B-3、2C-3作為一個組，并利用氣壓測量裝置2A-3、2B_3、2C_3分別測量出的氣壓數據，而根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A-3的位置處的氣壓梯度矢量
f3o該氣壓梯度矢量f\、f2、f3分別指示了與低氣壓正相反的方向。從而，能夠根據氣壓梯度矢量f\、f2、f3中的任意兩個來確定低氣壓的位置。因此，氣象預測信息生成部可以根據氣壓梯度計算部；34計算出的氣壓梯度矢量，來生成特定區(qū)域中的低氣壓的位置的信息，以作為氣象變化預測信息。另外，在圖7中，例如，當低氣壓處于連接氣壓測量裝置2A-1與2A-2的直線的延長線上時，由于氣壓梯度矢量和f2的方向相同，因此將無法準確地確定低氣壓的位置。 因此，通過將氣壓測量裝置2Α-1、2Α-2、2Α-3設置于不在一條直線上的三個位置處，從而只要選擇了氣壓梯度矢量&、4、4中的恰當的兩個，則必然能夠確定低氣壓的位置。另外，也能夠根據三個氣壓梯度矢量f\、f2、f3，而利用與三角測量相同的方法，更高精度地確定低氣壓的位置。氣象變化預測部38實施如下的處理，即，根據由氣象變化預測信息生成部36生成的氣象變化預測信息，而對特定區(qū)域中的給定的氣象變化(雷雨、暴雨、龍卷風、下擊暴流等)進行預測。具體而言，例如，如圖8所示，R0M50中存儲有預測判斷表52，在該預測判斷表52中，使雷雨、暴雨、龍卷風、下擊暴流等的預測對象的氣象與識別ID和用于判斷各個氣象變化的產生的判斷基準對應起來。該判斷基準至少包含與氣壓相關的基準，還可以包含與溫度或濕度相關的基準。而且，氣象變化預測部38參照預測判斷表52，而根據氣象變化預測信息來判斷各個判斷基準是否被滿足，從而預測出會產生滿足判定基準的氣象變化。例如，氣象變化預測部38可以采用如下方式，即，在氣壓梯度矢量的大小大于預定的閾值時，則判斷為正在產生隨著急劇的上升氣流的局部性的(較小的)低氣壓，并預測出在預定時間以內(例如幾分鐘或幾十分鐘以內)會產生雷雨或暴雨等的氣象變化。此外，氣象變化預測部38可以采用如下方式，即，根據包含局部性的低氣壓的移動方向或移動速度等的氣象變化預測信息來計算該低氣壓的位置的時間變化，并根據計算結果而對氣象變化的產生位置以及產生時間中的至少一個進行預測。另外，當本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)只需提供氣象變化預測信息就足夠時，氣象變化預測部38并不是處理部30所必需的結構要素。操作部40為由操作鍵和按鈕開關等構成的輸入裝置，并向處理部30輸出與用戶的操作相對應的操作信號。R0M50存儲用于使處理部30實施各種計算處理和控制處理的程序或數據等。尤其是，本實施方式中的R0M50用于存儲所述的預測判斷表52。RAM60被用作處理部30的作業(yè)區(qū)域，其用于臨時存儲如下信息，即從R0M50中讀出的程序或數據、從操作部40處輸入的數據、處理部30根據各種程序而執(zhí)行的運算結果寸。顯示部70為，由LCD (Liquid Crystal Display 液晶顯示器)等構成的顯示裝置， 并根據從處理部30處輸入的顯示信號來顯示各種信息。發(fā)送部80用于實施向外部裝置發(fā)送由處理部30生成的信息的處理等。例如，可以將氣象變化預測信息生成部36所生成的氣象變化預測信息、或氣象變化預測部38所預測的信息，經由發(fā)送部80而向移動終端等發(fā)送。3、氣象變化預測信息提供系統(tǒng)的處理圖9為表示氣象變化預測信息提供系統(tǒng)的處理的一個示例的流程圖。首先，各個氣壓測量裝置2對新的壓力值(氣壓數據)進行測量，并發(fā)送測量出的氣壓數據(步驟S10)。接下來，數據處理裝置4通過氣壓數據獲取部32而獲取來自各個氣壓測量裝置2 的氣壓數據(步驟S20)。接下來，數據處理裝置4的氣壓梯度計算部34根據在步驟S20中所獲取的氣壓數據，而針對氣壓測量裝置的各個組計算氣壓梯度矢量(步驟S30)。接下來，氣象變化預測信息生成部36根據在步驟S30中計算出的氣壓梯度矢量， 而對有無局部性的低氣壓進行判斷(步驟S40)。例如，可以在某一個氣壓梯度矢量的大小超過了閾值時，判斷為存在低氣壓，而在所有的氣壓梯度矢量的大小均在閾值以下時，判斷為不存在低氣壓。 當判斷為不存在低氣壓時(步驟S50中為否時)，氣象變化預測部38預測為，在預定時間以內不會產生預測對象的氣象變化(步驟S110)。另一方面，當判斷為存在低氣壓時(步驟S50中為是)，氣象變化預測信息生成部 36根據在步驟S30中計算出的氣壓梯度矢量而確定低氣壓的方向或位置(步驟S60)。例如，能夠根據最大的氣壓梯度矢量的方向來確定低氣壓的方向，或根據多個氣壓梯度矢量的方向和大小，而利用與三角測量相同的方法來計算低氣壓的位置(距離和方向)。接下來，氣象變化預測信息生成部36根據此前所獲得的低氣壓的方向或位置的時間變化，而計算低氣壓的移動方向、移動速度、移動距離、移動時間等(步驟S70)。接下來，氣象變化預測部38根據從氣壓梯度矢量的時間序列中得到的各種信息， 來判斷用于預測對象的各種氣象變化的產生的判斷基準(在預測判斷表52中所設定的判斷基準)是否被滿足(步驟S80)。當至少一個判斷基準被滿足時(步驟S90中為是)，氣象變化預測部38根據在步驟S70中計算出的低氣壓的移動方向、移動速度、移動距離、移動時間等，而對滿足判斷基準的氣象變化的產生位置和產生時間進行預測(步驟S100)。
另一方面，當所有的判斷基準均未被滿足時(步驟S90中為否)，氣象變化預測部 38預測為，在預定時間以內，預測對象的所有的氣象變化均不會產生(110)。而且，反復執(zhí)行步驟SlO至步驟Sl 10的處理，直至結束處理(直至步驟S120中為是)。如以上說明中所述，根據本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，能夠通過采用1 級的高分辨率的頻率變化型的氣壓傳感器10，而捕捉短時間內的微小的氣壓的變化，從而提供氣象變化預測信息。而且，能夠通過對該氣象變化預測信息進行分析，從而對給定的氣象變化進行高精度的預測。此外，根據本實施方式，由于能夠捕捉局部性的低氣壓的產生，因此能夠對由于該低氣壓而導致的氣象變化的產生進行預測。另外，能夠通過根據氣壓梯度矢量的時間變化來計算該低氣壓的移動路徑，從而對氣象變化的產生位置或產生時間進行預測。此外，由于一般的氣壓計價格昂貴，因而在局部性的區(qū)域配置多個氣壓計是不現實的，與此相對，在本實施方式中，由于能夠利用半導體的制造技術而廉價地提供氣壓傳感器10，因此能夠通過在局部性的區(qū)域配置多個氣壓測量裝置2的組，從而計算多個位置處的氣壓梯度矢量，以生成更詳細的氣象變化預測信息。例如，當將組之間的間距設定為大約幾百m至幾km時，則能夠形成比自動氣象資料收集系統(tǒng)的觀測網格(一條邊大約為17km 21km)更小的觀測網格，從而能夠準確地捕捉到無法由自動氣象資料收集系統(tǒng)捕捉到的這種局部性的氣象變化。通過采用本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，從而有可能實現，能夠在暴雨或下擊暴流等的氣象變化產生之前，以比以往更寬裕的時間來發(fā)送警告信息。4、應用例本實施方式中的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)能夠應用于各種各樣的用途。例如，在飛機場上，能夠應用于對產生于跑道上的著陸位置附近的下擊暴流的預測中。具體而言，以圍繞跑道的著陸位置的方式將三個以上的氣壓裝置作為一個組而配置多組，并對每個組計算氣壓氣壓梯度矢量。由于在下擊暴流產生前必然會產生上升氣流，從而會局部性地出現氣壓較低的區(qū)域，因此通過對各個組的氣壓梯度矢量的大小進行監(jiān)視， 從而能夠捕捉到局部性的低氣壓產生的瞬間，并且確定其產生位置。當低氣壓的產生位置在著陸位置附近時，則對這之后的各個組的氣壓梯度矢量的時間變化進行記錄。而且，由于通過從上升氣流變?yōu)橄陆禋饬鞫a生下擊暴流，因此當各個組的氣壓梯度矢量的方向急劇地變化或變得不穩(wěn)定，則能夠預測為，在短時間后將于著陸位置附近處產生下擊暴流。由此，如果存在處于著陸狀態(tài)的飛機，則能夠指示其避免著陸。此外還能夠應用于，例如對局部性的特定區(qū)域內的暴雨的預測中。預先在城市地區(qū)等的易產生暴雨的區(qū)域內將三個以上的氣壓測量裝置設為一個組而配置多組，并對每個組計算氣壓梯度矢量。由于在暴雨產生前必然會產生上升氣流，從而會局部性地出現氣壓較低的區(qū)域，因此通過對各個組的氣壓梯度矢量的大小進行監(jiān)視，從而能夠捕捉到局部性的低氣壓產生的瞬間，并且確定其產生位置。如果捕捉到了低氣壓的產生，則對這之后的各個組的氣壓梯度矢量的時間變化進行記錄。而且，能夠通過根據各個組的氣壓梯度矢量的時間變化而對低氣壓的移動方向、移動速度、移動距離、移動時間等進行分析，從而對暴雨的產生與否、產生位置、產生時間等進行預測。由此，能夠在暴雨產生之前將警報傳播至被預測為會產生暴雨的區(qū)域。5、改變例本發(fā)明并不限定于本實施方式，其能夠在本發(fā)明的主旨的范圍內實施各種的變形。例如，可以采用如下變形，S卩如圖10所示，四個氣壓測量裝置2A、2B、2C、2D被配置在以氣壓測量裝置2A的位置為原點、以連接氣壓測量裝置2A與2B的直線的方向為χ軸、 以連接氣壓測量裝置2A與2C的直線的方向為y軸、以連接2A與2D的直線的方向為ζ軸的、xyz空間內。例如，xy面為水平面，ζ軸方向為高度方向。當將氣壓測量裝置2A與2B 之間的距離設為Δχ，將氣壓測量裝置2A與2C之間的距離設為Ay，將氣壓測量裝置2Α與 2D之間的距離設為ΔΖ，將氣壓測量裝置2A、2B、2C、2D的測量值(氣壓數據)分別設為pQ、 Pi、P2、P3時，則氣壓測量裝置2A的位置處的氣壓梯度矢量f通過下式(1 而被近似。式13S卩，將χ軸方向上的氣壓梯度θρ/θχ近似為，利用由氣壓測量裝置2A、2B分別測量出的氣壓數據PpP1和氣壓測量裝置2A與2B之間的距離Δ χ，而計算出的χ軸方向上的氣壓變化率(Ρι-Ρ(ι)/Δχ。同樣地，將y軸方向上的氣壓梯度θρ/θγ近似為，利用由氣壓測量裝置2A、2C分別測量出的氣壓數據pQ、p2和氣壓測量裝置2A與2C之間的距離Δ y，而計算出的y軸方向上的氣壓變化率(P2-P(l)/Ay。此外，將ζ軸方向上的氣壓梯度θρ/θζ近似為，利用由氣壓測量裝置2A、2D分別測量出的氣壓數據pQ、P3和氣壓測量裝置2A與2D之間的距離Δζ，而計算出的ζ軸方向上的氣壓變化率{(ρ3+α)-Ρ(ι}/Δζ。另外，由于在地面附近，大概每IOm的高度差將產生IhI^a左右的氣壓差，因此為了捕捉1 級的氣壓的變化，而附加了用于消除與氣壓測量裝置2A與2D之間的高度差Δζ相對應的氣壓差的補正項a。氣壓梯度計算部34也可以根據該式(1 來計算氣壓測量裝置2A的位置處的、 xyz空間內的氣壓梯度矢量(三維的氣壓梯度)。而且，氣象變化預測信息生成部36根據氣壓梯度計算部；34計算出的三維的氣象梯度，而生成氣象變化預測信息。根據此種方式， 由于能夠以加進高度方向的方式而確定低氣壓的方向，因此能夠提供更有益的氣象變化預測信息。另外，雖然在本改變例中，以χ軸、y軸、ζ軸相互正交的方式而配置四個氣壓測量裝置2A、2B、2C、2D，但由于只需能夠計算出xyz空間內的具有方向和大小的氣壓梯度矢量即可，因此只要χ軸、y軸、ζ軸不相互平行，則可以將四個壓測量裝置2A、2B、2C、2D配置在任意的位置處。即，只需將氣壓測量裝置2A、2B、2C、2D配置在不處于一個平面上的任意的四個位置處即可。并且，氣壓梯度計算部34可以采用如下結構，即，以四個氣壓測量裝置2A、2B、2C、 2D為一個組，而對多個組中的每一組計算三維的氣壓梯度矢量。例如，如圖11所示，以處于圖10所示的位置關系的四個氣壓測量裝置2A-1、2B-1、2C-1、2D-1為一組，并利用氣壓測量裝置2A-1、2B-1、2C-1、2D-1分別測量出的氣壓數據，而根據式(13)來計算氣壓測量裝置 2A-1的位置處的氣壓梯度矢量f\。同樣地，將處于圖10所示的位置關系的四個氣壓測量裝置2A-2、2B-2、2C-2、2D-2作為一組，并利用氣壓測量裝置2A_2、2B-2、2C-2、2D_2分別測量出的氣壓數據，而根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A-2的位置處的氣壓梯度矢量f2。同樣地，將處于圖10的位置關系的四個氣壓測量裝置2A-3、2B-3、2C-3、2D-3作為一組，并利用氣壓測量裝置2A-3、2B-3、2C-3、2D-3分別測量出的氣壓數據，而根據式(1 來計算氣壓測量裝置2A-3的位置處的氣壓梯度矢量f3。而且，氣象變化預測信息生成部36可以根據氣象梯度計算部34計算出的多個氣壓梯度矢量，而生成特定區(qū)域中低氣壓的位置的信息，以作為氣象變化預測信息。此外，雖然在本實施方式中，氣壓測量裝置2被設置在固定點上，但也可以將至少一部分的氣壓測量裝置2設置在車輛等的移動體上。即使在這種情況下，也只需通過預先在移動體上搭載GPS (Global Positioning System 全球定位系統(tǒng))，從而使氣壓測量裝置 2發(fā)送氣壓數據以及移動體的位置信息，并使數據裝置4以與移動體的位置對應起來的方式而獲取(存儲)氣壓數據即可。本發(fā)明包括了與實施方式中所說明的結構在實質上相同的結構(例如，功能、方法以及結果相同的結構，或目的以及效果相同的結構)。此外，本發(fā)明還包括將實施方式中所說明的結構的非本質性的部分替換了的結構。此外，本發(fā)明還包括，實現了與實施方式中所說明的結構相同的作用效果的結構、或能夠達到相同目的的結構。此外，本發(fā)明還包括在實施方式所說明的結構中附加了公知技術的結構。
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權利要求
1.一種氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于，提供用于對在局部性的特定區(qū)域內由于氣壓的變化而產生的給定的氣象變化進行預測的信息，并包括至少三個氣壓測量裝置，其被配置在所述特定區(qū)域中的互不相同的位置處； 數據處理裝置，其對每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據進行處理， 所述數據處理裝置包括氣壓數據獲取部，其持續(xù)獲取每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據； 氣壓梯度計算部，其根據所述氣壓數據獲取部從被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述特定區(qū)域內的給定位置處的兩個方向上的氣壓梯度以作為要素的、二維的氣壓梯度矢量進行計算；氣象變化預測信息生成部，其根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量， 而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。
2.如權利要求1所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的大小，而生成該低氣壓產生與否的信息，以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。
3.如權利要求1或2所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的方向，而生成所述特定區(qū)域內的低氣壓的方向的信息，以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。
4.如權利要求1或2中任一項所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于， 所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的所述氣壓梯度矢量的時間變化，而生成所述特定區(qū)域內的低氣壓的移動方向、移動速度、移動距離以及移動時間中的至少一個信息，以作為用于對所述氣象變化進行預測的信息。
5.如權利要求1或2中任一項所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于， 所述氣壓梯度計算部根據所述氣壓數據獲取部從被配置于不在一個平面上的四個位置處的四個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述給定位置處的三個方向上的氣壓梯度以作為要素的、三維的氣壓梯度矢量進行計算，以取代二維的所述氣壓梯度矢量。
6.如權利要求1或2中任一項所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于， 所述氣壓梯度計算部將被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置、或被配置于不在一個平面上的四個位置處的四個所述氣壓測量裝置設為一個組，并對多個組中的每一組計算所述氣壓梯度矢量，所述氣象變化預測信息生成部根據所述氣壓梯度計算部計算出的多個所述氣壓梯度矢量，而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。
7.如權利要求1或2中任一項所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣象變化預測部，所述氣象變化預測部根據用于對所述氣象變化進行預測的信息，而判斷給定的判斷基準是否被滿足，并根據判斷結果對所述氣象變化的產生進行預測。
8.如權利要求1或2中任一項所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于，每個所述氣壓測量裝置均包括氣壓傳感器，所述氣壓傳感器具有根據氣壓而使共振頻率發(fā)生變化的壓敏元件，并輸出與該壓敏元件的共振頻率相對應的氣壓數據。
9.如權利要求8所述的氣象變化預測信息提供系統(tǒng)，其特征在于， 所述氣壓傳感器所具有的所述壓敏元件為雙音叉型壓電振子。
10.一種氣象變化預測信息提供方法，其特征在于，提供用于對在局部性的特定區(qū)域內由于氣壓變化而產生的給定的氣象變化進行預測的信息，并包括氣壓測量步驟，利用被配置在所述特定區(qū)域內的互不相同的位置處的至少三個氣壓測量裝置，而對氣壓進行測量；氣壓數據獲取步驟，持續(xù)獲取每個所述氣壓測量裝置測量出的氣壓數據； 氣壓梯度計算步驟，根據在所述氣壓數據獲取步驟中，從被配置于不在一條直線上的三個位置處的三個所述氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，而對包含所述特定區(qū)域內的給定位置處的兩個方向上的氣壓梯度以作為要素的、二維的氣壓梯度矢量進行計算；氣象變化預測信息生成步驟，根據在所述氣壓梯度計算步驟中計算出的所述氣壓梯度矢量，而生成用于對所述氣象變化進行預測的信息。
全文摘要
一種氣象變化預測信息提供系統(tǒng)及氣象變化預測信息提供方法，其掌握局部性氣象干擾的存在而提供用于準確預測由此導致的氣象變化的信息。氣象變化預測信息提供系統(tǒng)(1)包括配置在局部性特定區(qū)域內的不同位置處的至少三個氣壓測量裝置(2)、處理各氣壓測量裝置測量出的氣壓數據的數據處理裝置(4)。數據處理裝置包括氣壓數據獲取部(32)，其持續(xù)獲取各氣壓測量裝置測量的氣壓數據；氣壓梯度計算部(34)，其根據從配置于不在一直線上的三個位置處的三個氣壓測量裝置中獲取的氣壓數據，計算包含特定區(qū)域內給定位置處的兩個方向的氣壓梯度以作為要素的二維氣壓梯度矢量；氣象變化預測信息生成部(36)，根據氣壓梯度矢量生成用于預測特定區(qū)域內的給定氣象變化的信息。
文檔編號G01W1/10GK102445715SQ20111029375
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2010年10月4日
發(fā)明者藤崎昌伸 申請人:精工愛普生株式會社