B1.1 自然风的物理基础

大气边界层是自然风的一个重要特征。 湍流的定义是随着高度的增加，风速从零开始增加，湍流强度减少，如图1所示。 对于结构力学参数的测量，模拟该边界层至关重要。 典型的强风表现出中性温度分层，在大多数实际应用中，温度和压力随高度的变化可以忽略不计。 准确描述自然边界层需要定义特定的参数和条件。

大气边界层分为粘性层、普朗特层和埃克曼层，如图1所示。 粘性底层通常与数值模拟无关，但是摩擦占主导地位的普朗特层一直延伸到大约 100 米高。 在上面的 Ekman 层中，风向变为地转风。 大气风流模拟通常忽略科里奥利力，这对于大多数风工程应用来说被认为是保守的。

大气层分层和边界层特征按照 Koss [7]