En ny metod för att beräkna impuls- och värmeflöden vid stabila förhållanden

Sammanfattning: De Bruin och Hartogensis har föreslagit en ny metod för att beräkna impulsflödet och det sensibla värmeflödet vid stabila förhållanden. Metoden bygger på att de normaliserade standardavvikelserna är approximativt konstanta för den horisontella vinden och temperaturen. Beräkningarna görs endast utifrån medelvinden och temperaturen och dess standardavvikelser. Den här metoden testas i den här studien med datamaterial från Labans kvarnar på Gotland i Östersjön och Östergarnsholm som ligger 4 km utanför Gotland. Labans kvarnar representerar flöden över land och Östergarnsholm flöden över hav. Konstanterna som De Bruin och Hartogensis använde är följande: Cu=2.5 och CT=2.3, vilket gav en mycket liten spridning i deras beräkningar av flöden. Datamaterialet de använde sig av var från Kansas, USA, över en plan grässlätt. Olika statistiska mått har här testats för att erhålla värden på konstanterna. Medel-, median- och typvärde för de normaliserade standardavvikelserna för respektive kvantitet har beräknats. För landförhållanden i den här studien fås lite högre värden på konstanterna, Cu=2.6 och CT=2.6, än vad De Bruin och Hartogensis erhöll.  Vid beräkningar av flöden över hav delas vindriktningen upp i två intervall. Vindriktningen som ligger mellan 220o - 300o representerar vindar som blåser ifrån Gotland och vindriktningar som ligger mellan 80o - 220o representerar vindar från öppet hav. För öppna havsförhållanden fås konstanter som har ett lägre värde vid beräkning av impulsflödet, Cu=2.2 , än de värde som De Bruin och Hartogensis fick. För vindar som blåser ifrån Gotland erhålls konstanten till:Cu=3.0. Konstanter för beräkning av värmeflödet är svårare att bestämma och ger inte alls lika bra resultat över hav som för impulsflödet. Bestämningar av värmeflöde är mycket mer komplicerade än för impulsflöde. Delvis på grund av att det behövs två konstanter, men det beror också på att temperaturstrukturen i det marina gränsskiktet inte följer Monin-Obukhovs similaritetsteori.Framsidans foto