Similarity Equations for Wind and Temperature Profiles in the Radix Layer, at the Bottom of the Convective Boundary Layer
Notice bibliographique
Résumé
In the middle of the convective boundary layer, also known as the mixed layer, is a relatively thick region where wind speed and potential temperature are nearly uniform with height.Below this uniform layer (UL), wind speed decreases to zero at the ground, and potential temperature increases to the surface skin value.This whole region below the UL is called the radix layer (RxL), and is of order hundreds of meters thick.Within the bottom of the RxL lies the classical surface layer (order of tens of meters thick) that obeys traditional Monin-Obukhov similarity theory.The RxL depth is shown to depend on friction velocity, Deardorff velocity, and boundary layer depth.The wind RxL is usually thicker than the temperature RxL.Using RxL depth, UL wind speed, and UL potential temperature as length, velocity, and temperature scales, respectively, one can form dimensionless heights, velocities, and temperatures.When observations obtained within the RxL are plotted in this dimensionless framework, the data collapse into similarity curves.This data collapse is tightly packed for data collected over singlelocation homogeneous surfaces, and shows more scatter for data collected along 72-km flight tracks over heterogeneous surfaces.Empirical profile equations are proposed to describe this RxL similarity.When these profile equations are combined with the flux equations from convective transport theory, the results are new flux-profile equations for a deep region within the bottom of the convective boundary layer.These RxL profile similarity equations are calibrated using data from four sites with different roughnesses: Minnesota, BLX96-Lamont, BLX96-Meeker, and BLX96-Winfield.The empirical parameters are found to be invariant from site to site, except for the profile shape parameter for wind speed.This parameter is found to depend on standard deviation of terrain elevation, rather than on the aerodynamic roughness length.The resulting parameter values are compared with independent data from a forested fifth site, Koorin, and it is found that displacement height must be subtracted from all the heights in the RxL profile equations.The resulting profile equations could be useful for calculating wind loading on bridges, wind turbine power estimation, air pollutant transport, or other applications where wind speeds or temperatures are needed over the bottom hundreds of meters of the convective boundary layer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».