Inverkan av det interna gränsskiktets höjd på turbulensstrukturen i ytskiktet

Syftet med den här studien är att undersöka om och hur turbulensstrukturen i ytskiktet påverkas av den interna gränsskiktshöjden. Mätningar gjorda 1984 och 1988 på Näsudden på sydvästra Gotland har använts. Vindriktningen har valts så att vinden har en så lång och ostörd anloppssträcka över hav som möjligt. Höjden på det interna gränsskiktet har tagits fram ur temperaturprofiler, där den första inversionen representerar den interna gränsskiktshöjden. Monin-Obukhovs similaritetsteori har använts som stomme i undersökningen. Undersökningen har visat att vissa turbulensfaktorer i ytskiktet följer Monin- Obukhovs teori bättre än andra. Den interna gränsskiktshöjden påverkar främst vindstrukturen. Till viss del påverkas även temperaturstrukturen. I vissa fall kan även den karakteristiska hastigheten i övergångsskiktet påverka turbulensen i ytskiktet. Horisontella vindvariansen, bör t.ex. normaliseras med denna hastighet och inte med friktionshastigheten som Monin-Obukhovs teori föreskriver. Vertikalvindvariansen i ytskiktet kan normaliseras med både friktionshastigheten och den karakteristiska hastigheten i övergånsskiktet, och således både med höjden över marken och den interna gränsskiktshöjden.

The aim of this study is to find out if and how the height of the internal boundary layer affects the structure of the turbulence in the surface layer. This has been done from measurements made 1984 and 1988 at Näsudden on the southwest part of Gotland. The wind direction has been chosen to get as long fetch over sea as possible. The height of the internal boundary layer is obtained from temperature profiles where the first inversion represents the height of the internal boundary layer. The Monin- Obukhov similarity theory has been used as a frame in this investigation.   The study has shown that some turbulence features follow the Monin-Obukhov similarity better than others. The height of the internal boundary layer mostly affects the wind structure, but partly also the temperature structure. In some cases the characteristic velocity in the mixed layer also influences the turbulence in the surface layer. For example, it is better to normalize the horizontal wind variance with this velocity than the friction velocity as proposed in Monin-Obukhov theory. To normalize the vertical wind variance in the surface layer, it is possible to use both the friction velocity and the characteristic velocity in the mixed layer. This means the vertical wind variance can be normalized with both the height above ground and the height of the internal boundary layer.