hrvatski

Proučavanje turbulentnih tokova bure u navjetrini Splita

U ovom radu promatrani su turbulentni tokovi bure na području srednjeg Jadrana, točnije u blizini Dugopolja kraj Splita. Budući da se uz buru uglavnom vežu asocijacije na sjeverni Jadran gdje je bura najintenzivnije proučavana, javila se potreba i za istraživanjem bure (posebice njenih mikroskalnih, turbulentnih karakteristika) i na ostatku istočne obale Jadrana. U tu svrhu ovaj se rad bavi proučavanjem turbulentnih parametara bure, poput vertikalnih turbulentnih tokova impulsa i topline, kao i turbulentne kinetičke energije (TKE), koja predstavlja jednu od najvažnijih veličina u teoriji turbulentnih gibanja. Korišteni su visokofrekventni podaci brzine vjetra i sonične temperature dobiveni mjerenjem na tornju postavljenom na vrhu Pometenog brda (600 m n.m.) u tromjesečnom razdoblju od 1. siječnja do 31. ožujka 2011. godine. Na toranj su bila montirana tri ultrasonična anemometra na visini od 40, 20 i 10 m kako bi se uvažio logaritamski profil vjetra, inače tipičan za prizemni sloj. Nakon izvršene kontrole kvalitete podataka, na temelju kriterija o smjeru i trajanju bure izdvojeno je 17 epizoda bure unutar ovog tromjesečnog razdoblja. Kako bi se definirale turbulentne perturbacije potrebne za proračun turbulentnih tokova, potrebno je odrediti vremensku skalu usrednjavanja koja razdvaja procese na makroskali od onih na mikroskali. Na temelju Fourierove spektralne analize i metode ogiva kospektara turbulentnih tokova impulsa i topline određena je vremenska skala usrednjavanja u iznosu od 15 min. Proučavanjem turbulentnih tokova impulsa primijećene su intenzivne i neočekivano velike vrijednosti tih veličina na visini od 20 m, što je u suprotnosti s činjenicom da se turbulentni tokovi u prizemnom sloju u pravilu ne mijenjaju više od 10-20 % po visini. Pokazano je da takvo ponašanje korelira sa srednjom horizontalnom brzinom bure na 20 m. Između ostalog, pokazano je i da pojednostavljen sustav horizontalne jednadžbe gibanja i jednadžbe termodinamike, uz uvaženu horizontalnu homogenost, nije primjenjiv za slučaj bure na Pometenom brdu. Slično je pokazano i za pojednostavljenu jednadžbu ravnoteže TKE, inače često korištenu u numeričkim modelima za parametrizaciju TKE. Razlog tome leži u kompleksnosti okolnog terena, tj. u horizontalnoj heterogenosti i neopravdanosti zanemarivanja horizontalnih derivacija u promatranim jednadžbama.

bura; Reynoldsovo usrednjavanje; turbulentni tok impulsa; turbulentni tok topline; turbulentna kinetička energija; Jadran

Istraživanje u okviru ovoga rada je potpomognuto i od strane Hrvatske zaklade za znanost putem projekta CATURBO (09/151).