Logaritmisk vindprofil

Logaritmisk vindprofil er en matematisk sammenheng som blir brukt for å finne den logaritmiske profilen til vindfarten som øker med økende høyde fra bakken.

Den logaritmiske vindprofilen er vanligvis avgrenset til de nederste 2 000 metrene av atmosfæren (friksjonslaget eller grenselaget i atmosfæren). I den frie atmosfæren kan man bruke den geostrofiske tilnærmingen.

Ligningen for å estimere vindfarten (u_z) i høyden z (meter) over bakken er:

$u_{z}={\frac {u_{*}}{\kappa }}\ln \left({\frac {z-d}{z_{0}}}\right)+\varphi (z,z_{0},L)$ , $z\geq h$

der u_* er friksjonsfarten (eller skjærfarten) (m s^-1), κ er von Karmans konstant (~0.41), d er forflytningen fra nullplanet, z₀ er ruhetslengden (i meter), og φ er en stabilitetsparameter der L er Obukhov-lengden. Når atmosfæren er nøytralt stabil (når luften har samme tetthet som omgivelsene) er z/L = 0 og φ faller bort.

Nullplanforskyvningen (d) er høyden i meter over bakken der vindfarten er null på grunn av hindringer som trær og bygninger. Den blir normalt satt til å være tilnærmet 2/3 av den gjennomsnittlige høyden (h) av hindringene. For eksempel, dersom man estimerer vinden over en skog med høyden h = 30 m, så er nullplanforskyvningen d = 20 m.

Ruhetslengden (z₀) er et mål på ruheten til overflaten vinden strømmer over, og er mellom 1/10 og 1/30 av den hindringene på bakkens gjennomsnittlige høyde. Over flatt, åpent vann er denne verdien omtrent 0,0002 m, over en flat og åpen gressflate omtrent 0,03 m, over en åker omtrent 0,1-0,25 m og i skoglandskap 0,5-1,0 m. Verdier over 1 m er sjeldne og indikerer svært ujevnt terreng.

Se også

• Planetært grenselag