Atmosferyczna warstwa graniczna jest kluczową cechą charakterystyczną wiatru naturalnego. Jest ona definiowana przez wzrost prędkości wiatru (od zera na ziemi) i spadek intensywności turbulencji wraz ze wzrostem wysokości, jak pokazano na rysunku 1. W przypadku pomiaru wielkości mechanicznych na konstrukcjach niezbędne jest odtworzenie tej warstwy granicznej. Typowe silne wiatry wykazują neutralne rozwarstwienie termiczne, w którym zmiany temperatury i ciśnienia wraz z wysokością są pomijalne w większości praktycznych zastosowań. Dokładne opisanie naturalnej warstwy granicznej wymaga zdefiniowania określonych parametrów i warunków.
Atmosferyczna warstwa graniczna jest podzielona na lepką podwarstwę, warstwę Prandtla i warstwę Ekmana, jak pokazano na rysunku 1. Lepka sub-warstwa zazwyczaj nie jest istotna dla modelowania numerycznego, natomiast warstwa Prandtla zdominowana przez siły tarcia rozciąga się na wysokość około 100 metrów. W warstwie ekmana powyżej wiatr jest zwrócony w kierunku wiatru geostroficznego. W symulacji przepływu wiatru atmosferycznego często pomijana jest siła Coriolisa, która jest uważana za ostrożną w przypadku większości zastosowań inżynierii wiatrowej.
![Stratyfikacja warstw atmosfery i charakterystyka warstwy granicznej według Kossa [7]](/pl/webimage/053328/4141016/Image.png?mw=760&hash=ec9a55cdca40d30b4481aa04757df3b01dc1fa64)