Dijkema, T.J. (Tammo Jan) schreef: ↑06-06-2023 13:58
Bedankt Edward, leuk om je scriptie door te bladeren. Ik zag dat je meetwaarden van windstoot maar tot ca. 16 m/s (60km/u) gaan. Mijn analyse van wat meer data laat zien dat de correlatie juist bij hogere windsnelheden zich anders gedraagt. Mocht ik eens meer tijd hebben dan duik ik dieper in je scriptie, misschien kan ik je formules nalopen met mijn data.
Op zich is de 16 m/s geen limitering: bij 16 m/s aan gemiddelde wind (10 min., wat al uitzonderlijk is, landinwaarts, in Nederland) zijn er windstoten van ca. 20-25 m/s te verwachten. De metingen zijn gedaan over 1 maand, plus een paar extra dagen binnen hetzelfde halfjaar met andere stralingscondities.
De wrijvingssnelheid kan je niet zomaar berekenen. Daarvoor moet je de windsnelheid op zeer hoge frequentie meten en ontbinden in richtingen (ultrasone meting). Daarom kan dat niet met onze Sylphidedatabase. Je hebt echt data op 10, 20 of zelfs 100 Herz nodig. De wrijvingssnelheid hangt bij een gegeven windsnelheid af van de (convectieve) (in-)stabiliteit van de atmosfeer, de windsnelheid zelf en omliggende wrijvingselementen/obstakels. In een homogene omgeving kan je verwachten dat onder omstandigheden van hoge windsnelheden de (in-)stabiliteit van de atmosfeer een wat kleinere rol speelt. Dat levert in verhouding tot de windsnelheid een relatief kleinere spreiding in de wrijvingssnelheid op. Het verschil tussen de maximale windstoot en windsnelheid kan je parameteriseren als x maal de wrijvingssnelheid bovenop de gemiddelde wind. Die x heeft dan een kansverdeling die mede afhangt van het tijdsinterval waarover je de windsnelheid meet.
In het geval van veel obstakels zal de kansverdeling niet meer opgaan en kan je het verschil tussen de windsnelheid en windstoot niet meer goed parameteriseren: dat verschil hangt dan af van de landschapselementen windopwaarts en zelfs (in mindere mate) ook wind-/stroomafwaarts. Daardoor kan in een inhomogene omgeving je landschap op 500 m afstand bij hogere windsnelheden een grotere rol gaan spelen en kan je windstoot wat onvoorspelbaarder worden.
Onder zeer stabiele of zeer onstabiele condities wordt de spreiding in de kansverdeling bijvoorbeeld groter. Maar de wrijvingssnelheid wordt onder sterke stabiliteit geminimaliseerd (richting 0 als je een zeer sterke temperatuurinversie hebt). Aan de andere kant kan die juist versterkt worden in sterk convectieve omstandigheden. Zo kan in bepaalde omstandigheden de wrijvingssnelheid gekoppeld worden aan convectie en onweersbuien, waarbij de windstoten zich dus weer onverwachter kunnen gaan gedragen: als de wrijvingssnelheid door factoren extern van de lokale ruwheid en grenslaag wordt beïnvloed, kunnen de windstoten versterkt of verzwakt worden. De dynamica wordt veel complexer in dat soort omstandigheden.
Daarom zullen lokale factoren en de windsnelheid zeker hun invloed uitoefenen op de kansverdeling van de windstoten. En vergeet niet: kansverdelingen blijven kansverdelingen. Als je een normale verdeling rondom x = 4 hebt, is bij een standaardafwijking van 1 in deze verdeling altijd zo'n 16% kans op waarden onder 3 en eveneens op waarden boven 5, mits deze verdeling inderdaad normaal is (wat bij windstoten bovenop de gemiddelde wind en de wrijvingssnelheid dan ook weer niet het geval zal zijn....).