Calcolo del vento da 10 a 18 metri di altezza ?

[pisanaccio]

Mi è stato richiesto tramite e-mail il seguente quesito..

Spero che qualcuno possa darmi delle info ..




Buongiorno,

sto facendo dei rilievi anemometrici ad un'altezza di 10 m, c'è un
metodo per estrapolare la velocità del vento ad altezza 18 m a partire dai dati a 10 m?

Grazie

[Cristian-Ostuni/Bologna]

a distanze così piccole, NO. cè di mezzo la turbolenza che non è direttamente calcolabile. a meno che non si usi un modello meteorologico.

in teoria si potrebbe usare la relazione di vento termico, nel caso che la temperatura fra le due altezze fosse diversa. ma servirebbe anche la pressione, e a quel punto conviene misurare direttamente il vento con un anemometro.

in pratica il vento a 18 m sarà al 99% uguale a quello a 10 m

[Controcorrente]

in pratica il vento a 18 m sarà al 99% uguale a quello a 10 m

ma ne sei proprio sicuro?

è proprio nei primi 20 metri dal suolo che si osservano notevoli variazioni di intensità ....

quando torna a casa dò un'occhiata al libro che ho letto tempo fa "la meteorologia in mare" di giuliacci ...

[Lorenzo Catania]

quando torna a casa dò un'occhiata al libro che ho letto tempo fa "la meteorologia in mare" di giuliacci ...

Appunto .... "in mare"

[Controcorrente]

Appunto .... "in mare"

non capisco ....

[falcon!!!]

Io conoscevo la formula di Naegeli

Vh = V10 (0.233 + 0.656 Log (h + 4.75))

con h uguale all'altezza in cui desideri ricavare la velocità

comunque come dite voi, piu ci sono ostacoli e meno questa legge sarà valida, per via delle turbolenze

[Lorenzo Catania]

non capisco ....

La domanda iniziale riguardava il calcolo per una stazione su terraferma, condizione questa che impone grosse differenze da una stazione in mare aperto.
Difatti quando ci troviamo ad una quota di 10-20 metri, se siamo su terraferma saremo quasi esclusivamente all'interno dello strato limite planetario (fatta eccezione per alcune particolari condizioni nelle nottate in pieno inverno), mentre in mare aperto saremo quasi esclusivamente già in atmosfera libera (qui infatti lo strato limite è spesso assente, o alto solo pochissimi metri, ad eccezione di alcune condizioni invernali particolari, o forte instabilità estiva in assenza di vento).
Di conseguenza, se siamo in atmosfera libera i venti che ci interessano verranno comandati dalle condizioni sinottiche, dalle brezze e quant'altro, e quindi un calcolo approssimativo potrà essere comunque fatto in condizioni di vento di direzione ed intensità più o meno costante nel tempo.
Ma se siamo all'interno dello strato limite, appunto, dovremo fare i conti con la turbolenza, specialmente nelle ore diurne, quando è forte l'attività convettiva ed i vortici ad asse orizzontale (grandi da alcuni centimetri a diversi metri) prevalgono sulle avvezioni delle masse d'aria. Pertanto in queste condizioni non puoi assolutamente fare un calcolo istante per istante di direzione e soprattutto intensità del vento ad una certa quota partendo dagli stessi parametri ad un'altra quota, perché saranno valori "random", cioé quasi casuali e rapidamente variabili nel tempo. L'unica cosa che potrai fare sarà stimare l'intensità MEDIA su un certo periodo (decine di minuti, ore), partendo dai dati MEDI ad un'altra quota; ma anche qui non si potrà essere sicuri dei risultati.
Ecco perché, sulla base di rilevazioni puntuali molto accurate fatte negli anni in vari esperimenti, perpetrati su territori di vario tipo, i ricercatori stanno tentando di sviluppare modelli che in qualche modo possano restituire questa stima nel modo più accurato possibile. Non avremo MAI il risultato esatto, ma forse dei profili che, chissà, più o meno si avvicineranno alla realtà, una volta conosciute le condizioni di partenza (attività convettiva, coefficienti di stabilità della massa d'aria, ecc. ecc.).
La formula proposta da falcon!!!, che non ho adesso il tempo di studiarmi, potrebbe essere uno dei risultati di questi studi (essendo una scala logaritmica mi tornerebbe anche), ma appunto, si parla di stime più o meno grossolane su medie temporali.
Intanto verifichiamo che sia riferita allo strato limite planetario (planetary boundary layer, PBL, in inglese). Se qualcuno ha modo di farlo saremmo a cavallo.

Scusa per la pappardella, non sapevo in quale altro modo riassumere

[pisanaccio]

Ringrazio per le risposte

[Controcorrente]

La domanda iniziale riguardava il calcolo per una stazione su terraferma, condizione questa che impone grosse differenze da una stazione in mare aperto.
Difatti quando ci troviamo ad una quota di 10-20 metri, se siamo su terraferma saremo quasi esclusivamente all'interno dello strato limite planetario (fatta eccezione per alcune particolari condizioni nelle nottate in pieno inverno), mentre in mare aperto saremo quasi esclusivamente già in atmosfera libera (qui infatti lo strato limite è spesso assente, o alto solo pochissimi metri, ad eccezione di alcune condizioni invernali particolari, o forte instabilità estiva in assenza di vento).
Di conseguenza, se siamo in atmosfera libera i venti che ci interessano verranno comandati dalle condizioni sinottiche, dalle brezze e quant'altro, e quindi un calcolo approssimativo potrà essere comunque fatto in condizioni di vento di direzione ed intensità più o meno costante nel tempo.
Ma se siamo all'interno dello strato limite, appunto, dovremo fare i conti con la turbolenza, specialmente nelle ore diurne, quando è forte l'attività convettiva ed i vortici ad asse orizzontale (grandi da alcuni centimetri a diversi metri) prevalgono sulle avvezioni delle masse d'aria. Pertanto in queste condizioni non puoi assolutamente fare un calcolo istante per istante di direzione e soprattutto intensità del vento ad una certa quota partendo dagli stessi parametri ad un'altra quota, perché saranno valori "random", cioé quasi casuali e rapidamente variabili nel tempo. L'unica cosa che potrai fare sarà stimare l'intensità MEDIA su un certo periodo (decine di minuti, ore), partendo dai dati MEDI ad un'altra quota; ma anche qui non si potrà essere sicuri dei risultati.
Ecco perché, sulla base di rilevazioni puntuali molto accurate fatte negli anni in vari esperimenti, perpetrati su territori di vario tipo, i ricercatori stanno tentando di sviluppare modelli che in qualche modo possano restituire questa stima nel modo più accurato possibile. Non avremo MAI il risultato esatto, ma forse dei profili che, chissà, più o meno si avvicineranno alla realtà, una volta conosciute le condizioni di partenza (attività convettiva, coefficienti di stabilità della massa d'aria, ecc. ecc.).
La formula proposta da falcon!!!, che non ho adesso il tempo di studiarmi, potrebbe essere uno dei risultati di questi studi (essendo una scala logaritmica mi tornerebbe anche), ma appunto, si parla di stime più o meno grossolane su medie temporali.
Intanto verifichiamo che sia riferita allo strato limite planetario (planetary boundary layer, PBL, in inglese). Se qualcuno ha modo di farlo saremmo a cavallo.

Scusa per la pappardella, non sapevo in quale altro modo riassumere

ok, ma che c'entra con la mia obiezione???

io non ho detto che esiste un metodo per calcolarsi questa velocità, dicevo che esistono dei gradienti verticali e che, soprattutto su terraferma, la velocità a 18 metri non fosse al 99% uguale a quella a 10 metri

[Fabio Volcano]

Credo andrebbe applicata la legge di parete per boundary layer turbolenti.