粗糙度
气候领域
粗糙度是气象学中的一个重要概念,它描述的是地球表面的粗糙程度。这个概念在空气动力学中有重要的应用。
物理意义
粗糙度可以用来衡量地表的粗糙程度,包括陆地、植物覆盖区域以及水体表面。它具有长度单位,通常以米为单位。在物理学中,粗糙度被定义为靠近地面的平均风速为零时的高度。然而,在实际情况下,这个高度并不存在。近地层的风速分布遵循一定的规律,这些规律被称为对数分布风速廓线。粗糙度主要由地表的几何形状、尺寸和排列方式等因素决定,与气流本身并无直接关联。对于水面和弹性植被来说,粗糙度还会受到风速的影响。蒙蒂思(J. L. Monteith)通过实验得出了一种经验关系,即粗糙度与粗糙单元平均高度之比约为0.13。然而,这种比例实际上是由多个因素共同作用的结果,如莱托(H. Lettau)提出的公式所示,其中涉及到粗糙单元迎风面上的平均截距和它们之间的平均距离。这些公式虽然有一定的实用价值,但也存在着局限性和经验性质。在中性大气条件下,可以通过测量风速廓线来估算粗糙度。
目录
概述
物理意义
参考资料