Vid luftens passage från en typ av yta till en annan byggs ett internt gränsskikt upp där luftens egenskaper förändras successivt. Detta är grunden för bl.a. bildandet av advekterade low-level jets orsakade av en tröghetssvängning, vilken har sitt ursprung i att under vissa förhållanden erhålls obalans mellan de krafter som påverkar vinden. Målet med arbetet var att kartlägga inflytandet av low-level jets på vindprofilen på Näsudden, Gotland, ovan 100 m höjd. För detta syfte användes mätningar under perioden maj 2000 till juli 2001 gjorda i tre mätmaster i området. En mätmast var placerad på land 1.5 km från Näsuddens kust-linje, en andra mast precis vid kustlinjen och en tredje mast ute i Östersjön 4.6 km från kusten. Eftersom masten ute i havet var placerad mitt i Bockstigens vindpark, omgiven av fem vindturbiner, påverkades vindmätningarna av turbinvakar i vissa riktningssektorer. Genom jämförelser mellan vindmätningar i masten och på turbinerna i för masten ostörda sektorer, togs en korrektion fram så att vind-mätningarna gjorda på turbinerna kunde användas i de sektorer mastmätningarna stördes av turbinvakar. För att kunna studera påverkan av low-level jets på vindprofilen användes data från Bockstigens vindpark tillsammans med en vindmodell, byggd på rörelseekvationerna, Monin-Obukhovs similaritetsteori och K-teori. Modellen, som ej kan generera low-level jets, användes för att beräkna vindprofilerna över havet och hur dessa vind-profiler modifierades vid passagen av kusten. Resultatet från modellen jämfördes sedan med observationer från den 145 m höga masten på Näsudden, 1.5 km från kusten. Det visade sig att de observerade vindhastigheterna på 145 m höjd i medeltal var ca 0.8 m/s högre än vad som beräknats med modellen vid vindriktningar från havet in över Näsudden, vilket kan antas bero på inflytandet från low-level jets. Under månaderna mars till maj är vattnet i Ösersjön klimatologiskt sett mycket kallare än luften, ett förhållande som är fördelaktigt för bildandet av low-level jets. Det visade sig att under dessa månader var vindhastigheten mätt på 145 m höjd inom vind-riktningssektorn 220°-250° hela 1.7 m/s högre än vad som beräknades med vind-modellen, vilket understryker betydelsen av low-level jets under denna del av året. Under resten av året befanns skillnaden mellan observerad och modellberäknad vindhastighet på 145 m höjd vara ca 0.8 m/s för samma vindriktningar. / When air is flowing from one type of surface to another, an internal boundary layer is built up where the properties of the air gradually change. This is the basic condition for the development of for example advected low-level jets caused by inertial oscillations, whose origin is that under certain conditions an imbalance will occur between the forces driving the wind. The purpose with the present work was to map the influence from low-level jets on the wind profile at Näsudden, Gotland, above 100 m height. For this purpose, measurements taken on three towers in the area during the period May 2000 to July 2001 were used. One tower was located inland 1.5 km from the coastline of Näsudden, a second tower was located just at the coastline, and a third one was located offshore 4.6 km from the coast. Since the offshore tower was located in the middle of the Bockstigen wind farm, surrounded by five wind turbines, the wind measurements were affected by turbine wakes in certain wind direction sectors. By comparing the wind measurements taken on the tower with measurements taken on the turbines for directions where the tower was not in the wake, corrections were determined where by the wind measurements taken on the turbines could be used for sectors where the tower was located in wakes. To investigate the influence from low-level jets on the wind profile, data from Bockstigen were used together with a wind model based on the equations of motion, Monin-Obukhov’s similarity theory, and K-theory. The model, which is unable to generate low-level jets, was used to calculate the wind profiles over the sea and how these profiles were modified after passage of the coastline. The results from the model were compared to observations made on the 145 m high tower at Näsudden, 1.5 km from the coast. The comparison showed that the observed wind speed at 145 m height on the average was ca 0.8 m/s higher than the wind speed calculated with the model for wind directions from the sea at Näsudden, which could be assumed to be the effect of the presence of low-level jets. During the months March to May the water in the Baltic Sea is climatologically colder than the air temperature, which is favorable for the development of low-level jets. The results from these months showed that the measured wind speed at 145 m height in the wind direction sector 220°-250° was as much as 1.7 m/s higher than what was calculated with the model, which points at the importance of low-level jets during this part of the year. During the rest of the year the average difference between observed and modeled wind speed at the 145 m level was about 0.8 m/s for the same wind direction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-303861 |
| Date | January 2004 |
| Creators | Johansson, Petra |
| Publisher | Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, 1650-6553 ; 78 |
Page generated in 0.002 seconds