福島浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業

福島沖浮体式洋上風況観測タワーデータの公開

2017年11月1日公開
2017年11月29日改訂

サブステーション模式図

浮体式洋上風況観測タワー概要

項目 福島沖浮体式洋上風況観測タワー
気象・海象 風速・風向, 波高・波周期, 流速・流向
水深 120m
離岸距離 20km
観測タワー高さ 60m
浮体の喫水 50m
設置年月 2013.11
観測開始年月 2014.9

観測項目

区分 項目 観測機器 観測要素 評価時間 観測位置・層
気象 風況 三杯式風速計(9台) 風速 10分 40,50,60m
矢羽根式風向計(10台) 風向 10分
トップラーライダー(1台) 風速・風向 10分 60m~310m(12層)
海象 波浪 波浪ブイ(1台)(注1) 有義波高・有義波周期(注2) 60分 海面
海象計(1台) 有義波高・有義波周期(注2) 60分 海面
流況 海象計(1台) 流速・流向 60分 水深6.5m,8.5m,11.0m
ADCP(流速プロファイラー)(1台) 流速・流向 60分 水深5.5m,7.6m,11.8m

注1)観測機器の設置箇所は、波浪ブイは海岸線から約20km離れたふくしま未来近傍の海域に、他の観測機器はサブステーション上に設置している。</span><br />
					注2)波浪の観測要素は、海象計の場合は波高の大きい方から3分の1の波の波高および周期の平均値から求めた有義波高(H1/3)と有義波周期(T1/3)を
					用いた。波浪ブイの場合は波のスペクトルから求めた有義波高(Hs)と有義波周期(Ts)を用いた。本公開データでは、この二つの有義波高と有義波周期は等しいとした。

風況データ(2015年1月~12月)

1:風速の階級別頻度分布(年)

定数 2015年
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年間
ワイブル分布の
形状係数(k)
1.85 1.67 1.9 2.05 2.1 2.46 1.47 2.02 1.93 1.55 2.29 2.07 1.88
ワイブル分布の
尺度係数(c)
9.07 8.71 8.55 9.15 8.54 7.95 6.24 7.25 6.92 8.08 8.29 8.38 8.12

解説

60m高さにおける風速階級別の出現頻度をワイブル分布で近似した場合に、形状係数(K)は1.88、尺度係数(C)は8.12である。

2:風向の出現頻度(年)

解説

60m高さにおける風向出現頻度は南北方向に卓越する。風向SSW(南南西)の出現頻度は12.9%、風向NNW(北北西)は12.6%である。

3:平均風速の鉛直分布(年)

解説

40m高さの平均風速で規格化した平均風速の鉛直分布のべき指数は0.1であり,既往の観測結果とよく一致している。

4:風速階級別乱流強度分布(年)

解説

60m高さにおける乱流強度(90パーセンタイル値)は、IECカテゴリCクラス以下である。

5:平均風速とデータ取得率(月別)

項目 観測高度[m] 2015年 年平均
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
平均風速[m/s] 60m 8.1 8.0 7.5 8.1 7.4 6.8 5.9 6.3 6.2 7.5 7.2 7.4 7.2
データ取得率[%] 85.7 84.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 97.5

解説

60m高さにおける月別の平均風速は5.9m/s~8.1m/sであり、年平均風速は7.2m/sである。月別に見ると、6月から9月までの平均風速は低く、10月から5月までの平均風速は高い。1月、2月、4月の平均風速は8m/sを超えている。

6:平均乱流強度(月別)

項目 観測高度[m] 2015年 年平均
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
乱流強度
平均値[%]
60m(全風向) 10.9 9.9 9.6 5.7 7.3 7.1 8.7 8.2 8.4 9.4 9.4 11.4 8.8

解説

60m高さにおける月別平均乱流強度は5.7%~11.4%であり、年平均値は8.8%である。月別に見ると、4月は5.7%で低く、10月~3月は9%を超えている。

波浪データ(2015年1月~12月)

1:有義波高の階級別頻度分布(年)

解説

有義波高の階級別出現頻度は1.00~1.25mが18.2%と最も高く、次いで1.25~1.50mが17.1%、0.50m以下はほとんどない。

2:波向の出現頻度(年)

解説

波向の出現頻度はSEとE(南東と東)方向が最も多く、波は太平洋側から来ることに対応している。

3:有義波周期の階級別頻度分布(年)

解説

有義波周期の階級別出現頻度は8~9秒が27.0%と最も高く、その前後の有義波周期を含めると、有義波周期7~10秒の出現頻度が全体の約70%を占める。有義波周期5秒以下の出現頻度は0.4%と非常に少ない。

4:波高と周期の頻度表(年)

0.0~ 1.0~ 2.0~ 3.0~ 4.0~ 5.0~ 6.0~ 7.0~ 8.0~ 9.0~ 10.0~ 11.0~ 12.0~ 13.0~ 14.0~ 15.0~ 16.0~ 出現度数 出現率[%]
7.00~                                   0 0.0
6.50~7.00                           2 5     7 0.1
6.00~6.50                       1   2 1 1   5 0.1
5.50~6.00                       1 1 5 2 1   10 0.1
5.00~5.50                   2 3 1 4 4 4     18 0.2
4.50~5.00                   3 6 1 1 15 2 1   29 0.3
4.00~4.50               1 4 21 10 5 8 12 1     62 0.7
3.50~4.00               4 22 46 43 25 25 18 2 1   186 2.1
3.00~3.50               7 30 66 76 30 17 13       239 2.7
2.50~3.00             23 55 115 154 76 16 16 5       460 5.3
2.00~2.50           7 94 180 317 131 81 63 23         896 10.2
1.75~2.00           14 76 208 238 169 69 21 3         798 9.1
1.50~1.75           41 140 338 338 187 138 28 10         1220 13.9
1.25~1.50         4 72 210 423 360 297 89 36 6         1497 17.1
1.00~1.25         8 119 223 526 450 230 27 8           1591 18.2
0.75~1.00         17 110 247 419 418 153 9 2           1375 15.7
0.50~0.75         2 36 98 149 73 7 1             366 4.2
0.25~0.50                 1                 1 0.0
~0.25                                   0 0.0
出現度数 0 0 0 0 31 399 1111 2310 2366 1466 628 238 114 76 17 4 0 8760 100.0
出現率[%] 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 4.6 12.7 26.4 27.0 16.7 7.2 2.7 1.3 0.9 0.2 0.0 0.0 100.0  

解説

波高と波周期の関係を見ると、有義波高1.00~1.50m、有義波周期8~9秒の出現頻度が最も高い。

5:平均有義波高とデータ取得率(月別)

項目 2015年 年平均
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
平均有義波高[m] 1.6 2.0 1.5 1.5 1.3 1.3 1.5 1.9 1.8 1.8 1.8 1.5 1.6
データ取得率[%] 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

解説

月別平均有義波高は1.3m~2.0mであり、年平均有義波高は1.6mである。

6:平均有義波周期とデータ取得率(月別)

項目 2015年 年平均
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
平均有義波周期[s] 8.2 9.0 8.3 7.6 7.9 7.7 9.1 9.1 9.3 8.5 7.8 7.4 8.3
データ取得率[%] 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

解説

月別平均有義波周期は7.4~9.3秒であり、年平均値は8.3秒である。当該サイトは、太平洋の強いうねりの影響を受けるため、年間を通して波周期が長い。

流況データ(2015年1月~12月)

1:流速の階級別頻度分布(年)

解説

海面下11mにおける流速階級別の出現頻度は、0.0~0.3m/sの範囲において全体の約81.6%を占めている。

2:流向の出現頻度(年)

解説

海面下11mにおける流向は南方向が卓越であり、SSWとS(南南西と南)の二つの流向は全体の35.8%を占めている。

3:平均流速の鉛直分布(年)

解説

海面下6.5m~11mにおける平均流速は0.17~0.18m/sの範囲にあり、鉛直方向の差はあまり見られない。

4:平均流速とデータ取得率(月別)

項目 観測水深[m] 2015年 年平均
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
平均流速[m/s] 6.5 0.10 0.08   0.13 0.14 0.17 0.14 0.31 0.33 0.27 0.15 0.11 0.18
8.5 0.11 0.09   0.14 0.15 0.18 0.13 0.26 0.30 0.26 0.14 0.10 0.17
11.0 0.11 0.09   0.14 0.17 0.20 0.15 0.31 0.31 0.26 0.14 0.09 0.18
データ取得率[%] 6.5 83.1 70.2 0.0 48.6 100.0 95.6 100.0 100.0 100.0 100.0 99.3 100.0 83.1
8.5 83.1 70.2 0.0 48.6 100.0 95.6 100.0 100.0 100.0 100.0 99.3 100.0 83.1
11.0 83.1 70.2 0.0 48.6 100.0 95.6 100.0 100.0 100.0 100.0 99.3 100.0 83.1

解説

海面下11mにおける月別平均流速は0.09~0.31m/sであり、年平均値は0.18m/sである。

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