In den folgenden Beiträgen sollen die wesentlichen meteorologischen Rahmenbedingungen im Offshore-Bereich, speziell in der Deutschen Bucht erörtert werden. Diese sind insbesondere die dort vorherrschenden Windrichtungen, die Oberflächenrauigkeit auf See, die Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit von der Höhe, die Windscherung im Offshore-Bereich sowie die Turbulenz und die Verteilung der Windgeschwindigkeit in der Nordsee an einem konkreten Beispiel.
Die zentrale Hauptwindrichtung, das heißt die überwiegend vorherrschende Windrichtung in der Deutschen Bucht ist die Richtung Süd-West; die relative Häufigkeit, also zu wieviel Prozent der bemessenen Zeit der Wind aus einer bestimmten Richtung kommt, der Windrichtung Süd-West ist hier vergleichsweise am größten. Nach entsprechenden Windmessungen in 15 m Höhe ü. NN folgen als primäre Nebenwindrichtungen zunächst die Richtung Nordwest-West und dann mit einem in etwa gleichen Aufkommen West und Süd-Südwest. Danach werden in der u. g. Quelle als sekundäre Nebenwindrichtungen weiterhin die fünf Windrichtungen Nord, Süd, Ost sowie Nordost-Ost und Südost-Ost angeführt. Die Richtungen Nord-Nordost und Süd-Südost treten demgegenüber mit einer vernachlässigbar kleinen Häufigkeit auf, so dass diese nicht mehr zu den Nebenwindrichtungen in der Deutschen Bucht gezählt werden. Diese Werte wurden in einem zehnjährigen Beobachtungszeitraum aufgenommen.
Bezüglich der Windbedingungen an Offshore-Standorten kann bei der Oberfläche von Meeren wie auch von Seen im Binnenland von einer sehr glatten Fläche ausgegangen werden, weshalb die Rauigkeit bei schwachem (und konstantem) Wind vergleichsweise gering bis sehr gering ist. Bei stärker werdendem Wind wird ein Teil der Windenergie zur Wellenbildung benutzt, das heißt die Rauigkeit steigt in der Folge in Abhängigkeit von der jeweils vorherrschenden Windgeschwindigkeit an. Nachdem die Wellen gebildet wurden, nimmt die Rauigkeit wieder ab; es handelt sich im Offshore-Bereich daher um eine Oberfläche mit variabler Rauigkeit.
Im Allgemeinen ist die Rauigkeit einer Wasserfläche sehr klein, da es in diesem Bereich, zum Beispiel auf dem Meer, nur sehr wenige bzw. keine Hindernisse gibt. Daher resultiert auf offener See der insgesamt kleinstmögliche Wert der sogenannten Rauhigkeitslänge (Rauhigkeitsfaktor) z aller möglichen Geländeformen wie beispielsweise flachem oder offenem Land, Waldgelände oder städtischen Siedlungsgebieten. Bei der Berechnung bzw. Untersuchung des Windes sind Inseln, Leuchttürme, Plattformen, Sandbänke, Halligen etc. allerdings genauso zu berücksichtigen, wie an Land zum Beispiel luvseitige Hindernisse oder sonstige potenzielle Beeinflussungsfaktoren der Rauigkeit.
Weiterführende Informationen zum Thema finden sich unter anderem in der Publikation „Europäischer Windatlas“ von I. Troen und E. L. Petersen, Hrsg.: Risø National Laboratory, Roskilde (Dänemark), 1990, die in der deutschsprachigen Fassung auch unter dem Internetlink http://orbit.dtu.dk/files/112135502/Europaeischer_Windatlas.pdf verfügbar ist.