地上水平風速の年間スペクトル特性

摘要

風速の地上観測データを用いて，地上風速の長周期変動特性について検討を行った．データには日本全国155地点に配置された気象官署の１分データについて，それぞれの地点で得られた3年間のデータを解析した．得られた結果として，155地点すべてにおいて，約30 min周期のところでスペクトルギャップに相当する極小値，あるいは変曲点が存在することを確認した．また，スペクトル強度と周波数の関係を両軸対数スケールでプロットにしたところ，スペクトルギャップの低周波側においても，慣性小領域のようなスペクトル強度の勾配が直線的に減少する領域が存在することが示された．その傾きは-1.2～-2.0であり，二次元乱流の理論から計算される-3.0に比べて大きい．この傾きがその地点の平均風速に比例して減少することを確認し，そのモデリングを試みた．また，上記の解析に加え，季節の違いなどについても検討を行った．