Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Modelling the Wind Climate in Mountain Valleys Using the MIUU Mesoscale Model
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2002 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Modellering av vindklimatet i bergsdalar genom att använda MIUU-modellen (Swedish)
Abstract [en]

High average wind speeds have been measured in many valleys. The reasons for these high winds are channelling effects of two physical origins, forced channelling and pressure driven channelling. In this study, the MIUU-model, a three-dimensional mesoscale model with a higher order closure, has been used to investigate these effects in idealised valleys. The simulations have been performed in both two- and three-dimensions with a multitude of conditions. The valley dimensions, as depth, width and length, have been changed in order to investigate the flow within the valley. The dependence of strength and direction of the geostrophic wind have also been examined. Most of the simulations are performed for wintertime conditions at high latitudes with low roughness. In addition, simulations representing summertime conditions are made to check the influence of the diurnal variation of incoming radiation and thermal stability.

In the two-dimensional simulations the mean wind speed along the valley is found to be independent of the magnitude of the geostrophic wind (at least up to 10 ms-1) if the large-scale flow is perpendicular to the valley. In this case, only the pressure driven channelling effect is of importance. When the geostrophic wind is higher than10 ms-1, the valley winds are coupled to the ambient flow and gravity waves are affecting the results. The mean and maximum wind speeds are found to be a function of the valley depth. In a valley with a water body (a lake) at the bottom, the simulations gave higher within valley winds for lower water temperatures, which increases the stability.

In the three-dimensional simulations, it is shown that the maximum valley winds are almost independent of the valley length. However, the mean valley wind speed is more affected. Furthermore, it was found that close to the area where the valley widens - towards the region with lower synoptic pressure - a wind maximum is found in all simulations.

A simulation of the Torneträsk area was made to investigate the flow in a real topography. With geostrophic wind perpendicular to the valley, high wind speeds occur at low levels in accordance with measurements. For the conditions used, channelling effects dominated the within valley flow.

Abstract [sv]

Sammanfattning av ”Modellering av vindklimatet i bergsdalar genom att använda MIUU-modellen”.

Höga medelvindhastigheter har blivit uppmätta i många dalgångar. Skälen till att dessa vindar kan uppkomma är två olika kanaliseringstyper, tryckdriven - och tvingad kanalisering. I den här studien så har MIUU-modellen använts för att undersöka dessa effekter i olika typer av idealiserade dalgångar. Modellen är tredimensionell och använder sig av ett högre ordningens schema för att sluta ekvationssystemet rörande de turbulenta parametrarna. Simuleringarna har gjorts både i två och tre dimensioner med en mängd olika ingångsvärden. Dalgångens dimensioner, såsom djup, bredd och längd har ändrats och resultaten har jämförts för att kunna kartlägga vindfältet. Effekter av styrkan och riktningen på den geostrofiska vinden har också undersökts. De flesta simuleringarna är genomförda med vinterförhållanden på höga latituder och med låga värden på skrovligheten. Simuleringar med värden som ska representera sommarförhållanden, beträffande den inkommande strålningen och den termiska stabiliteten, är gjorda för att undersöka vindens dygnsvariation. De tvådimensionella simuleringarna ger att medelvinden längs dalgången är i det närmaste oberoende av den geostrofiska vinden styrka om den är riktad vinkelrätt mot dalen. I detta fall är bara tryckdriven kanalisering av betydelse. När den geostrofiska vinden är högre än 10 ms-1 blir vinden i dalgången mer direkt påverkat av gravitationsvågor som bildas över dalgången. Det är också framkommit att det finns ett beroende mellan max-medelvind och daldjup. I en dalgång med en en sjö i botten uppträder högre vindhastigheter speciellt för lägre vattentemperaturer.

I de tredimensionella simuleringarna kan det ses att maxvinden är i det närmaste konstant oberoende dalgångslängd. Medelvinden däremot är mer påverkad och blir högre ju längre dalgången är. En annan slutsats som kan dras från de tredimensionella simuleringarna är att ett vindmax återfinns i anslutning till att dalgångens bredd ändras. Maximat är lokaliserat mot den sida av förträngningen som har ett lägre synoptiskt tryck.

Simuleringar av Torneträskområdet är gjorda för att se hur vindfältet ser ut i verklig terräng. Med den geostrofiska vinden vinkelrät mot dalgången så uppträder höga vindhastigheter på låg nivå i dalgången vilket också är sett i mätningar. Under de simulerade förhållandena så dominerade kanalisering strömningen i dalgången.

Place, publisher, year, edition, pages
2002.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 23
Keyword [en]
MIUU model, wind climate, mountain meteorology
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-302885OAI: oai:DiVA.org:uu-302885DiVA: diva2:968332
Subject / course
Meteorology
Available from: 2016-12-01 Created: 2016-09-12 Last updated: 2016-12-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1790 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1790 kBChecksum SHA-512
e077b9b890a87f25778330ef89330aa20cfbed1c055111295482baea4d4c53c74da9e42df1dcbeda3efcf5d9b11eba891aef98e71caa9289a137c8631009bf22
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link