大気波浪結合モデル及び合成開口レーダーに基づく海上風況推定手法の確立

基于大气波耦合模型和合成孔径雷达的海风状况估计方法的建立

• 批准号: 17760644
• 负责人: 大澤 輝夫
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760644/
• 关键词: 洋上風力発電; メソ気象モデル; 合成開口レーダー; 海上風; 大気波浪結合モデル

本研究では,洋上風力発電の開発の支援を目的として,メソ気象モデルによる数値シミュレーション及び人工衛星搭載の合成開口レーダーを用いることにより,沿岸海域の海上風を高精度に推定する手法の確立を試みた.今年度得られた成果を以下に列記する.1.人工衛星RADARSAT-1及びENVISAT搭載の合成開口レーダー画像をデータ処理し,風速推定アルゴリズムCMOD4により海上表層風速を算出した.京都大学防災研究所が所有する白浜海象観測所の海洋鉄塔における海上風観測値との比較により,そのRMS誤差はそれぞれ1.64m/s及び1.93m/sであることが示され,この精度はメソ気象モデルMM5による風速推定値の精度を上回ることが確認された.2.メソ気象モデル及び合成開口レーダーが対象とする100km程度までの沿岸海域の風速推定精度の裏付けをとる目的で,気象庁メソ客観解析値及びQuikSCAT衛星搭載散乱計データを用いて日本周辺海域の年平均風速を調査した.デンマークの海洋鉄塔から得られた経験式により風速の高度補正を行い,また30年間のNCEPデータで年々変動の補正をかけた結果として,高精度な海上の年平均風速マップが作成された.3.メソ気象モデルMM5と波浪モデルSWANを結合し,さらに強風時に水面直下に形成されるバースト層を組み込んだ海洋モデルCCMを結合することにより,大気-海洋-波浪結合モデルを構築した.風車ハブ高度の風速を比較した結果,メソ気象モデルMM5単体の風速値と比べて大きな差は確認できず,波浪による海面摩擦よりも大気安定度の方が風車ハブ高度の風速推定には影響が大きいことが明らかになった.

This study で は, the wind in the 発 electric の open 発 の support を purpose と し て, メ ソ 気 like モ デ ル に よ る the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン and artificial satellite び の synthetic openings レ ー ダ ー を with い る こ と に よ り, を の sea wind along the coastal area and high precision に presumption す る gimmick の establish を try み た. This year have ら れ た results を に listed below written す る. 1. The artificial satellite RADARSAT - 1 and び ENVISAT carry の synthetic openings レ ー ダ ー portrait を デ ー タ 処 し, wind speed presumption ア ル ゴ リ ズ ム CMOD4 に よ り sea surface wind speed を calculate し た. Kyoto university institute of disaster prevention が all す る white walrus 観 の Marine iron objects by measuring the city tower に お け る sea wind 観 numerical measuring と の is に よ り, そ の RMS error は そ れ ぞ れ 1.64 m/s and 1.93 m/s び で あ る こ と が shown さ れ, こ の precision は メ ソ 気 like モ デ ル MM5 に よ presumption る wind speed precision numerical の を last る こ と が confirm さ れ た . 2. メ ソ 気 like モ デ ル opening and び synthesis レ ー ダ ー が like と seaborne す ま る 100 km degree で の の wind speed along the coastal area in the presumption of precision の pay け を と で る purpose, 気 like 庁 メ ソ analytical numerical and guest 観 び QuikSCAT satellite scattered meter デ ー タ を with い て Japan weeks 辺 waters の annual average wind speed を survey し た. デ ン マ ー ク の objects Marine iron tower か ら have ら れ た 経 験 type に よ り wind speed and correct, line を い の height ま の た 30 years NCEP デ ー タ 々 で years - move の corrected を か け た results と し て, high-precision な sea の annual average wind speed マ ッ プ が made さ れ た. 3. メ ソ 気 like モ デ ル MM5 と wave モ デ ル SWAN を し, さ ら に に water straight さ に formed when strong winds れ る バ ー ス ト layer を group み 込 ん だ Marine モ デ ル CCM を combining す る こ と に よ り, big 気 - sea - wave combined with モ デ ル を build し た. Windmill ハ ブ highly の wind speed were also を し た results, メ ソ 気 like モ デ ル MM5 numerical と 単 body の wind speed than べ て big き な poor は confirm で き ず, wave に よ る surface friction よ り も the 気 stability degree の fong が windmill ハ ブ highly presumption の wind speed に は が affected き い こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

日本周辺海域における風カエネルギー腑存量の推定

估算日本周边海域的可用风能量

• 发表时间: 2007
• 期刊: 海洋気象学会・日本気象学会関西支部近畿地区2006年度例会要旨集
• 作者: 須藤祐子;吉本和人;高橋弘;片岡 顕
• 通讯作者: 片岡 顕

海上風推定手法に関する研究レビュー

海上风力估算方法研究综述

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第27回風力エネルギー利用シンポジウム予稿集
• 作者: 村上智一;久保田踊児;吉野 純;大澤輝夫;安田孝志;大澤輝夫
• 通讯作者: 大澤輝夫

日本列島周辺海域における風車ハブ高度での年平均風速分布に関する研究

日本列岛周边海域风电机毂高度年平均风速分布研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 風カエネルギー 第30巻・第3号
• 作者: 須藤祐子;高橋弘;畠山信夫;Joseph Henfling;大澤輝夫
• 通讯作者: 大澤輝夫

海上風の風速鉛直プロファイルに関する研究

海上风力风速垂直廓线研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 海洋気象学会・日本気象学会関西支部近畿地区2005年度例会要旨集
• 作者: 片岡 顕;大澤輝夫
• 通讯作者: 大澤輝夫

バースト層モデルを組み込んだ強風下大気-海洋-波浪結合モデル

结合爆发层模型的强风下大气-海洋-波浪耦合模型

• 发表时间: 2005
• 期刊: 海岸工学論文集 52
• 作者: 村上智一;久保田踊二;吉野純;大澤輝夫;安田孝志
• 通讯作者: 安田孝志