推 blc:try "Ekman Spiral" 03/04 22:49
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發信人: mph.bbs@bbs.wretch.cc (夢白), 看板: TY_Research
標 題: Re: [問題] 大氣環境邊界層風速剖面的公式
發信站: 無名小站 (Sun Mar 5 03:23:09 2006)
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※ 引述《YCoo.bbs@ptt.cc (阿苦)》之銘言：
> 一般來說
> 現在講的風速大部分都是 U(10)
> 也就是地面上十公尺的風速
> 那請問一下
> 有沒有大氣環境邊界層風速剖面的公式
> 可以用來對照比較不同高度時的風速
> 或者是哪裡可以查到這些相關的資料的
> 謝謝
邊界層裡的東西(尤其是地面層surface layer，200 m 以下)，假設與理論很多，
比較簡單估算風速剖面的公式叫做:
The power-law profile (冪次剖面?<==不確定怎麼翻):
http://0rz.net/c2167
先假設所有風向都是單一平行x軸方向，也就是所謂的 U 分量。
U Z
----- = (-----)^m
Ur Zr
Zr: reference height，基準高度，就是你提到的 10m (或是用 2m)
Ur: reference wind speed， 10m 的風速(或是 2m的風速)
m: power-law exponent，隨著地表粗糙度與大氣的穩定度而變，
一般接近中性大氣，平滑的地表 m = 1/7
詳細m值的變化請見下列網頁的表 6-2:
http://www.webmet.com/met_monitoring/625.HTML
冪次剖面雖然可以描繪近地表的風速剖面，可是對於地表的粗糙度描述不夠細膩，
對於垂直動量的傳輸(vertical momentum transfer)無法做較準確的評估，
因而影響他對各層風速的估計。
真正較為人用來估量垂直剖面的公式稱為:
The logarithmic wind profile (對數剖面)
http://0rz.net/e7177
u* Z
U = (---) x ln(---)
k Zo
包含了垂直通量梯度理論(即著名的 K 理論，K theroy)；
混合長度假說(mixing length)；粗糙高度的估量(Zo, roughness length)等等
有興趣可以看以下網頁介紹:
http://0rz.net/6316E
http://0rz.net/d218u
垂直風速的剖面，代表著大氣與近地面垂直動量通量(透過垂直風切)的交換，
直接影響著大氣穩定度的維持。
參考資料:
1) An Introduction to Dynamic Meteorology 3rd - James R. Holton
2) Introduction to Micometeorology 2nd - S. Pal Arya
3) Geophysical Fluid Dynamics 2nd - Joseph Pedlosky
4) AMS onlie glossary of meteorology:
http://amsglossary.allenpress.com/glossary
5) The meteorological resource center:
http://www.webmet.com/
6) Dr. Mark A. Bourassa, COAPS/FSU
http://coaps.fsu.edu/~bourassa
7) Dr. Alex DeCaria, MILLERSVILLE, PA
http://snowball.millersville.edu/~adecaria/
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夫兵者不祥之器物或惡之故有道者不處君子居則貴左用兵則貴右兵者不祥之器非君子
之器不得已而用之恬淡為上勝而不美而美之者是樂殺人夫樂殺人者則不可得志於天下
矣吉事尚左凶事尚右偏將軍居左上將軍居右言以喪禮處之殺人之眾以哀悲泣之戰勝以
喪禮處之道常無名樸雖小天下莫能臣侯王若能守之萬物將自賓天地相合以降甘露民莫
之令而自均始制有名名亦既有夫亦將知cpe-24-160-180-176.columbus.res.rr.com海
推 YCoo:如此詳盡的介紹...真的是太感謝了... 03/05 23:49