La couche limite atmosphérique est une caractéristique clé du vent naturel. Celle-ci est définie par une augmentation de la vitesse du vent (à partir de zéro au sol) et une diminution de l'intensité de la turbulence avec l'augmentation de la hauteur, comme le montre la Figure 1. Il est essentiel de dupliquer cette couche limite pour pouvoir mesurer des grandeurs mécaniques sur des structures. Les vents forts typiques présentent une stratifié thermique neutre, où les variations de température et de pression avec la hauteur sont négligeables pour la plupart des applications pratiques. La description précise d'une couche limite naturelle nécessite la définition de paramètres et de conditions spécifiques.
La couche limite atmosphérique est divisée en sous-couche visqueuse, couche de Prandtl et couche d'Ekman, comme le montre la Figure 01. Alors que la sous-couche visqueuse n'est généralement pas pertinente pour la modélisation numérique, la couche de Prandtl, soumise à une friction, s'étend jusqu'à environ 100 mètres de hauteur. Dans la couche Ekman située au-dessus, le vent pivote dans la direction du vent géosriche. La simulation des flux de vent atmosphériques néglige souvent la force de Coriolis, qui est considérée comme conservatrice pour la plupart des applications du génie éolien.
![Stratification de la couche atmosphérique et caractéristiques de la couche limite selon Koss [7]](/fr/webimage/053328/4141016/Image.png?mw=760&hash=ec9a55cdca40d30b4481aa04757df3b01dc1fa64)