Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
En ny metod för att beräkna impuls- och värmeflöden vid stabila förhållanden
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2004 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

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 220- 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

Abstract [en]

De Bruin and Hartogensis have proposed a new method to determine momentum flux and sensible heat flux at stable conditions. When using this method the assumption is made that the standard deviations for the longitudinal wind component and temperature are approximately constant. Only the mean wind and the temperature and the standard deviations are necessary for the calculations.

The method has been analyzed in this study with data from Labans kvarnar sited on Gotland in the Baltic Sea and Östergarnsholm which is situated 4 km outside Gotland. Labans kvarnar represents fluxes over land and Östergarnsholm represents fluxes over sea.

The constants that De Bruin and Hartogensis found are the following:Cu=2.5 for wind speed and CT=2.3  for temperature, which shows very little scatter in the calculations of the fluxes. The data they used where measured in Kansas over a very flat grassland site.

Different statistics measurements have been tested to receive values of the constants. In search of constants the mean value, median value and the modal value for respectively quantity have been calculated. For land conditions the values of the constants are a little bit higher, Cu=2.6 and CT=2.6, than the values De Bruin and Hartogensis received.

When calculating the fluxes over ocean the wind direction is divided in to two intervals. The wind direction between 220- 300represents winds from Gotland and wind direction between  80o - 220o represents winds from open sea. For the open sea conditions the constants calculated for the momentum flux in this study are a little bit lower, Cu=2.2, than the value De Bruin and Hartogensis found. For winds from Gotland the constant for momentum flux was found to be: Cu=3.0. When calculating the sensible heat flux the constants are very difficult to find and do not give as good result as for the momentum flux over sea. The conditions for the sensible heat are much more complicated than it is for momentum flux. Firstly two constants are needed and secondly the temperature structure in the marine boundary layer does not follow Monin-Obukhov similarity theory.

Place, publisher, year, edition, pages
2004.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 77
Keyword [en]
momentum flux, sensible heat flux, parameterization, air-sea fluxes
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-303693OAI: oai:DiVA.org:uu-303693DiVA: diva2:972782
Subject / course
Meteorology
Available from: 2016-12-01 Created: 2016-09-22 Last updated: 2016-12-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1383 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1383 kBChecksum SHA-512
d6412ce10b80fda461328db44b3a34c862c9ea58898b4da6f2961600d226ba1ecb276bea721d4b748b12f7e0812222d4b2ec3f8af0c37b7ac904bd3f662d2624
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

Total: 2 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link