近年来突发暴雨、强风和湍流等异常天气正在不断增加。为了让小型无人机和未来的交通工具“飞行汽车”安全地飞行，就必须拥有能准确掌握风力和风向的技术。目前受到关注的是“激光雷达（LiDAR）”法。2050年或许能实现预测风的影响的城市开发。

气象观测中使用的多普勒激光雷达，其用途已扩大到机场和风力发电等领域（供图：三菱电机）

激光雷达是一种用激光测量与物体之间距离的技术，并越来越多地用于汽车上。三菱电机曾经针对气象观测用途开发了名为“多普勒激光雷达”的方法。具体来说就是向大气中照射激光，捕获遇到空中漂浮的微粒“气溶胶”后反弹回来的光，然后将气溶胶随风移动时发生的光频率变化（多普勒效应）换算成风速和风向。

过去测量风时使用电波雷达，但很难在没有雨滴和云的晴天时测量。多普勒激光雷达利用气溶胶测量，因此晴天时也能以高精度进行测量。原本是作为帮助飞机安全起降的军需品开发的，近年来开始推广到民用领域。

羽田机场2015年引进的三菱电机多普勒激光雷达大约为人可以进去的简易房大小，能测量约30公里外的风速等。该产品已被微型化至约50厘米见方，用于建设风力发电站时的发电量评估等。

与海外的竞争产品相比，三菱电机的多普勒激光雷达具有更长的测量范围。除了激光输出功率比较高之外，放大光的部件还采用独特的结构，能检测到微弱的光。另外，还改良了用于频率分析等的软件技术，即使在雨后等气溶胶较少的气象条件下也能保持高精度。

今后将推进小型化并降低成本，扩大应用范围。例如，在高楼林立的城市地区操纵无人机和飞行汽车（电动式垂直起降飞行器）时用来测量风。可以在街上设置多个多普勒激光雷达，监测无人机在相对低空的飞行。预计还会用来研究在2025年的世界博览会（大阪·关西世博）上使用的飞行汽车的航线和起降地点。

在此之前首先打算将其引入建筑工地。三菱电机2022年3月与竹中工务店等共同通过实验确认了在建筑工地使用的有效性。计划2023年度开始提供。

过去很难掌握与正在建设中的与建筑高度相同的地上数十米的风力，无法避免突发强风造成的事故和工期延长。2022年8月还与三菱地所在东京丸之内实施了风的可视化实验。

在未来，还有望将风的测量值和预测数据与地图信息相结合，用于城市开发。存在高楼风课题的伦敦已经将风的信息用于城市设计。气候变化的影响一年比一年明显，三菱电机业务创新本部的信江一辉指出：“掌握和预测风对于建设具有弹性（高复原力）的城市至关重要。”

还将利用数字孪生

促进考虑风等气象条件的城市开发，是名为数字孪生（在计算机上再现现实的虚拟空间）的方法。天气状况也在城市的数字孪生体上再现，并被用来创建安全和宜居的城市。

新加坡正以政府为中心，推进将整个国家变成数字孪生体的“虚拟新加坡”项目。将制作全国的3DCAD数据，用于基础设施建设等城市规划。

2020年12月，日本国土交通省也提出了同样的概念“Project PLATEAU”。将制作把全国的城市变成数字孪生体的“3D城市模型”，为应用于各种用途，将作为开放数据公开。

通过与此类城市模型相结合来产生附加值的不仅仅是气象数据。例如，还可以与人流数据相结合来预测拥堵情况或模拟发生灾害时的避难路线等。预计数字孪生的用途今后将在各个领域扩大，美国Grand View Research公司预测，2030年的市场规模将达到1558亿美元。

日文：高崎文、《日经产业新闻》，2022/8/26
中文：JST客观日本编辑部