|
4.2 航行区域の気象海象評価
航行海域の気象、海象を把握することは内航船の安全性を評価するために重要である。そこで、限定近海貨物船の航行区域（Fig. 15）、沿海区域（Fig. 15）、瀬戸内海（領海法施行令による）（Fig. 16）、平水区域（東京湾、陸奥湾、七尾湾、鹿児島湾）（Fig. 17）における気象、海象の評価を行った。なお、限定近海貨物船の航行区域はFig. 15白抜き部で日本を囲む外側の線内、沿海区域はその内側に示す線内で解析を行った。
各海域における平均風速、有義波高の超過確率をFig. 18、Fig19に示す。なお、北太平洋の値はWWNPO III（SR）によるものである。
Fig. 18に示す平均風速の超過確率から、瀬戸内海は平水区域と超過確率の特性は同等であることが分かる。
Fig. 19に示す有義波高の超過確率から、限定近海貨物船の航行区域、沿海区域に対し、平水区域は同一超過確率に対する有義波高が小さいこと、平水区域間ではほぼ同等の特性を表すことが分かる。また、瀬戸内海は平水区域に対して、同一超過確率に対する有義波高の値が大きく、その値は超過確率の減少と共に沿海区域での値に近づくことが分かる。
そこで、瀬戸内海から有義波高が高いと考えられる紀伊水道以南の海域を除き解析を行った。その結果、この海域の超過確率は平水区域と同等の特性を示した。一方、瀬戸内海から紀伊水道以南を除く場合と除かない場合とで平均風速の超過確率の差は殆ど生じない。
| Fig. 15 |
Area definition (enclosed with outer line; limited offshore area, and inner line; inshore area). |
| Fig. 16 |
Seto Inland Sea (black and hatching part) and Kii Channel (hatching part). |
| Fig. 17 |
Smooth water areas (black part: upper left; Nanao Bay, lower left; Kagoshima Bay, upper right; Mutsu Bay, and lower right; Tokyo Bay). |
Fig. 18 Excess probabilities of mean wind speed.
| Fig. 19 |
Excess probabilities of significant wave height. |
これらから、瀬戸内海から紀伊水道以南を除いた海域では平水区域と同等の有義波高、平均風速の特性を示すことが分かる、また、瀬戸内海の紀伊水道以南の海域では、瀬戸内海の他の海域とは有義波高の超過確率の特性が異なるが、風速の特性が同じことから、これはうねりの影響であることが分かる。
5. 結言
10年間分の詳細な波浪推算値を基に、新たに日本近海の波と風データベースを構築し、日本近海の波と風の統計的性質について以下の検討を行い、本データベースの有効性を示した。
（1）日本近海の波と風データベースと、これまでに公表されている他データベースとの比較を波高、波周期、風速の超過確率及びSR108船型（フルード数Fn=0.275）の船体中央部縦曲げモーメントの長期予測により行った。太平洋側に比べ日本海では、使用するデータベースにより波高の超過確率及び長期予測値のばらつきが大きいことが明らかとなった。各データベースで、それぞれデータ種別、収集期間、観測位置が異なるため、絶対的な評価は困難であるが、閉鎖海域の影響の取り入れ方にそれぞれ差異があり、それが太平洋側に比べ日本海での波高の超過確率がばらついている一因となっている。このことから、特に日本海の様な閉鎖海域ではデータベースの特徴を捉えて利用することが重要である。
（2）日本近海の気象、海象の平均的な傾向、比較的荒れた状態の傾向を調べた。その結果、平均風速は房総半島東方海域で大きく、日本海では北海道西方、東シナ海では台湾北方海域でピークを有すること、三陸東方から房総半島東方強風海域が広がっていること、有義波高は、房総半島東方で大きく、日本海では津軽海峡西部に有義波高のピークが存在すること、沖縄南東海域は荒れやすい海域であることが明らかとなった。
（3）航行区域における気象、海象を超過確率により評価した。特に、瀬戸内海の紀伊水道南部ではうねりの影響により瀬戸内海の他の海域とは海象の特性が異なることが明らかとなった。
参考文献
3) Japan Weather Association, The Kobe Collection Maritime Meteorological Data Sets funded by the Nippon Foundation, CD-ROM, 2003.
4）石田茂資, 小川剛孝：波浪データベースの整備状況, 日本造船学会誌, 第831号, 1998, pp.3-10.
5）小川剛孝, 田口晴邦, 石田茂資, 渡辺巌, 沢田博史, 辻本勝, 南真紀子：合理的な乾舷設定法に関する研究, 船舶技術研究所報告, 第37巻第6号, 2000, pp28-49, pp.73-97.
7）日本気象協会：沿岸局地波浪予測手法の研究開発報告書, 平成6年度事業, 1995, pp.167-176, pp.217-230.
8）辻本勝, 小川剛孝：波高―波周期―波向の3相関統計データと船体応答長期予測法への適用について, 関西造船協会論文集, 第236号, 2001, pp.199-209.
9) Guedes Soares, C.: On the Definition of Rule Requirements for Wave Induced Vertical Bending Moments, Marine Structures, 9, 1996, pp.409-425.
10）土岐直二：設計海象の設定法に関する研究, 西部造船会々報, 第89号, 1995, pp.191-208.
11）新開明二, 万順涛：北太平洋の波浪統計データの利用と長期予測, 西部造船会々報, 第90号, 1995, pp.127-136.
12）崔龍虎, 平山次清：長期波浪データベース間の相互関係―波浪データベースの統合に向けて―, 日本造船学会論文集, 第188号, 2000, pp.239-250.
13) PC Global Wave Statistics, British Maritime Technology Limited, 1988.
14) Fang, Z., Jin, C. and Miao, Q.: Wave Statistics for the Northwest Pacific Ocean Areas, National Defence Industry Press, 1996 (in Chinese).
15) Yamanouchi, Y. and Ogawa, A.: STATISTICAL DIAGRAMS ON THE WINDS AND WAVES ON THE NORTH PACIFIC OCEAN, Papers of Ship Research Institute, Supplement No.2, 1970.
16) Takaishi, Y., Matsumoto, T. and Ohmatsu, S.: WINDS AND WAVES OF THE NORTH PACIFIC OCEAN (1964-1973), Papers of Ship Research Institute, Supplement No.3, 1980.
17）渡辺巌, 冨田宏, 谷澤克治：北太平洋の波と風（1974〜1988）, 船舶技術研究所報告, 別冊第14号, 1992.
19) Ogawa, Y., Ozmen, G. and Watanabe, I.: The Statistical Characteristics of Wave Height Data Measured by an Altimeter Loaded on the Satellite, GEOSAT, Papers of Ship Research Institute, Vol.34, No.4, Technical Report, 1997, pp.1-14, http://www.nmri.go.jp/wavedb/world_wave/NmriWorldWaveViewerApplet1.html20）福田淳一：船体応答の統計的予測, 耐航性に関するシンポジウム, 日本造船学会, 1969, pp.99-119.
21) Kawaguchi, K. and Hashimoto, N.: Characteristics of Ocean Waves around Japan Based on WAM Wave Hindcasting Data, Proc. of 13th ISOPE, 2003, pp 189-195.
|
