Проверка точности аппроксимации вертикального профиля ветра

Одним из главных факторов, влияющих на величину скорости, определяющим динамическую турбулентность ветра, а следовательно, и изменение его скорости с высотой, является шероховатость подстилающей поверхности; поэтому прежде всего определяют зависимость параметров от шероховатости.

Проверка точности аппроксимации вертикального профиля ветра одной из двух функций может быть осуществлена путем построения кривой,


характеризующей изменение скорости ветра с высотой в полулогарифмических или логарифмических координатах. По степени спрямления этой кривой в полулогарифмических координатах определяется точность аппроксимации логарифмической функцией, по степени спрямления ее в логарифмических координатах осуществляется проверка применимости для аппроксимации степенной функции.

При таком построении параметр определяется как высота, на которой скорость ветра равна нулю; параметр – как тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс (в логарифмических координатах). Построив графики, характеризующие изменение скорости ветра с высотой при различной шероховатости подстилающей поверхности, легко определить зависимость параметра т от этого фактора.

Изменение скорости ветра с высотой можно описать указанными функциями в пограничном слое атмосферы, т. е. до той высоты над поверхностью земли, до которой существенно влияние на ветер подстилающей поверхности. Это – слой, в котором развита турбулентность атмосферы и на движение воздушных частиц оказывает влияние сила трения. Толщина пограничного слоя атмосферы непостоянна. Она изменяется в зависимости от степени турбулентности атмосферы (как динамической, так и термической); следовательно, зависит от шероховатости подстилающей поверхности, от скорости ветра, от температурной стратификации атмосферы.