オーストラリアが波動データポータルを開設

小型の太陽光発電式波浪ブイが海に打ち上げられる。出典：UWA

オーストラリア人の約90%は海岸から50キロメートル圏内に居住しており、オーストラリアの2024年気候報告書では、国の気象、気候、海洋状況は変化し続けていることが明らかになっています。海面上昇は、沿岸浸水、高潮、浸食、地下水系への塩水浸入のリスクを増大させ、沿岸地域社会と沿岸生態系に重大な脅威をもたらします。

オーストラリアの大部分では、現在時折発生している沿岸洪水が、今世紀後半には慢性化すると予測されています。また、100年に一度発生する確率だった極端な海面上昇が、毎年発生するようになると予測されています。

西オーストラリア大学（UWA）の海洋学者たちは、波浪データ記録のための海洋ブイの利用を拡大し、そのデータを自由に利用できるようにすることで、沿岸資源の科学的管理を支援しています。最近では、西オーストラリア州沿岸と南アフリカの間の南極海に10基の漂流型波浪ブイを配置し、波浪予測能力を向上させました。これらの小型の太陽光発電式波浪ブイは、海流に浮かび、今後数年間にわたって波浪データを収集する予定です。

波浪ブイのネットワークは、オーストラリア沿岸域における波浪によって引き起こされるプロセスと変化を研究者が理解するのに役立っています。出典：UWA

漂流するブイの一つと、研究員のマルジエ・デルカニ氏とTIDEプロジェクトリーダーのジェフ・ハンセン博士。出典：UWA

ジェフ・ハンセン博士は、「これらのブイは波やうねりの状況を予測する上で極めて重要なデータを提供します」と述べています。「これらの新しい低コストの波浪ブイにより、これまで波の観測ができなかった大洋の真ん中から、詳細な波浪データをリアルタイムで収集することが可能になりました。これにより、これらのデータを比較し、波浪予測モデルに取り込むことで、その精度を向上させることができます。これは、現在気象局と共同で取り組んでいる課題です。」

波浪予測モデルは、データ同化（観測結果を使用してモデルを調整し、実際の状況により適合させる技術）が不足していることもあって、精度の点で大気モデルに遅れをとっています。

「出発点が間違っていれば、残りの予報も間違っている可能性が高い」とハンセン氏は言う。「予報は本質的に難しいもので、時間の経過とともに誤差が積み重なり、誤った予報につながることが多い。しかし、観測とデータ同化を活用することで、1日に数回作成する7日から10日間の予報の出発点を改善することができる。」

UWAの漂流型および係留型の波浪ブイから得られるデータは、今年運用開始された世界気象機関情報システム2.0（WIS 2.0）でまもなく利用可能になります。WIS 2.0は、国際、地域、そして国レベルでのリアルタイムデータ共有を可能にする枠組みを提供することで、既に世界的に気象予報の精度向上と早期警報システムの支援に貢献しています。

漂流ブイは、大学が運営するより大規模な波浪ブイネットワークの一部であり、ソファー・スポッター、ソファー・スマート・ムーリング、またはデータウェル・ウェーブライダーMk4ユニットで構成されています。このネットワークは現在、波浪予測の改善、サンゴ礁沿岸の沿岸力学、海洋熱波、波力エネルギー開発、そして西オーストラリア州の長期的な波浪気候に焦点を当てた幅広い研究プロジェクトを支援しています。

オーストラリアの統合海洋観測システム（IMOS）の投資を受け、マイク・カトラー博士とライアン・ロウ教授は最近、オーストラリア全土の沿岸部に23基の新しい波浪ブイを設置しました。設置場所は各州に少なくとも1基ずつです。これらのブイは、水深10メートルから70メートルまで、沿岸海域の波高、周期、波向、水温を測定します。

海岸から離れた場所で漂流するブイと同様に、これらの小型の太陽光発電式波浪ブイは低コストで比較的容易に設置できます。海底に係留され、海洋予報の検証と改善、海洋活動やレクリエーションへの情報提供、そして海洋および沿岸プロセスに関する理解を深めるための基盤となる、重要な準リアルタイムデータを収集します。

ほぼリアルタイムのデータは、Cuttler 氏と Hansen 氏によって作成された新しい全国ウェブサイト AusWaves.org から簡単に表示およびダウンロードできます。このウェブサイトは、UWA のすべての波浪ブイからのデータを収集し、それを地域のパートナーによって作成された既存のウェブサイトと統合して、品質管理されたほぼリアルタイムの波浪データを表示するための初の全国的に一貫したプラットフォームへのアクセスを提供します。

ほぼリアルタイムの波データは、新しいウェブサイト「AusWaves.org」でご覧いただけます。出典： AusWaves.org 。

カトラー氏によると、AusWavesのウェブサイトは、沿岸域の幅広い関係者のニーズに応えるよう設計されており、ユーザーフレンドリーな形式で独自の沿岸波浪データを提供しているという。「視覚的な表示と波浪・水面温度データのダウンロード機能により、この新しいウェブサイトはオーストラリア全土でより幅広い人々がデータにアクセスできるようになるでしょう」とカトラー氏は述べた。「私たちは、養殖業、観光事業者、地元の漁師、サーファーなど、海に依存するすべての人々が、水上でより安全に備え、よりよい準備を行えるようにすることを目指しています。」

同大学は、波力エネルギーを再生可能エネルギー発電に利用する独自の方法も開発している。同大学海洋研究所のヒュー・ウォルガモット博士は、「世界最大かつ最も安定した波力エネルギー資源がオーストラリア南岸にあるため、再生可能エネルギー開発の即時的な可能性を秘めています」と述べている。オーストラリア大陸棚の周囲を横切る海洋波の平均出力は、オーストラリアの平均電力消費量の約10倍と推定されている。

「広大な南極海沿いの持続的な強風は、大きな波を作り出し、再生可能エネルギーをほぼ絶え間なく海岸へと運んでいます」とウォルガモット氏は述べた。「特に、本土の南部と南西部の海岸線、そしてタスマニア島の南西部の海岸線は、波力レベルが最も高く、波の質が非常に高く、間欠性は最小限で、極端波も比較的小さいという、途切れることのないエネルギー生産に不可欠な2つの特性を備えています。」

Wolgamotのリーダーシップの下、「係留型マルチモード・マルチボディ」（M4）装置を用いてモデル予測を検証するプロジェクトが進行中です。M4は、ヒンジの屈曲運動によって発電する表面乗用型波力発電装置です。長さ24メートルの装置の前後が波の山に位置し、中央が波の谷に位置します。この装置の各部の回転運動は、搭載された発電機によって電力に変換されます。

今年、西オーストラリア州南部キング・ジョージ湾で実施されたM4は、世界初の大規模実験であり、オーストラリアにおける海洋波力発電の技術的実現可能性を実証し、研究者や産業界向けの運用データを生成することを目的としています。このプロジェクトは完全にオープンソースであるため、データは科学者、エネルギー開発者、そして地域社会と共有されています。

M4は、ヒンジの屈曲運動によって発電する表面乗用型波力発電装置です。出典：UWA