2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of internal boundary layer resolving scheme for increasing offshore wind simulations with a mesoscale meteorological model
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15K21665
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
嶋田 進 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (90712208)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メソ気象モデルWRF / 海上風観測 / LiDAR / フェッチ効果 / 内部境界層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，低コストで高精度な洋上風力資源量調査手法の開発を目的として，最先端のリモートセンシング装置を用いた海上風観測を実施し，その結果に基づいてメソ気象モデルによる海上風計算の精度改善を試みるものである．光波による風計測装置であるLiDAR (Light Detection and Ranging) による野外実験を行い，その結果を用いてメソ気象モデルWRF (Weather Research and Forecasting model) による沿岸風シミュレーションの精度について検討する．平成27～28年度は，港湾空港技術研究所の観測桟橋にて，鉛直LiDARにより40～200m高における風向風速の鉛直プロファイルを観測した．平成29年度は，本ライダー実験の結果を解析し，気象モデルによる海岸線付近でのフェッチ効果の再現性について検討した．
2台の鉛直LiDARを用いた野外実験の結果より，風が海上を吹送する間に徐々に増速する現象（フェッチ効果）を確認した．陸上と海上のライダー風速比を比較したところ，水平方向の風速比はフェッチ800m以下ではほとんど変化せず，800～1500mでは大きな勾配を持ち，それ以上になると緩やかな単調増加になることがわかった．鉛直方向には，海面高50～90m高ではフェッチ効果がはっきりと確認できるものの，それより上層では徐々に不明瞭になった．さらには，100m解像度のWRFとの比較により，内部境界層の再現性と関連している海岸線付近での風速勾配は，気象モデルの解像度を極端に引き上げた場合でも実測に見られるシャープな勾配は再現できないという問題点が明らかとなった．
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