Sammanfattning
För att tjäna som ett hjälpmedel för lokalprognoser och flygplatsprognoser har vid SMHI startats ett arbete med att utveckla en atmosfärisk gränsskiktsmodell. Modellen ska kopplas till en storskalig, numerisk prognosmodell som förser den med variabla randvärden för vind, temperatur och fuktighet. Istället för att använda de vanliga Ekman-ekvationerna har använts en metod utvecklad av L N Gutman (1969) fär att härleda gränsskiktsekvationerf ör en en-dimensionell modell. Dessa ekvationer har fördelen att de filtrerar bort de tröghet-diffusionssvängningar som är närvarande i ett Ekman-skikt när den geostrofiska vinden varierar i tiden.
En enkel, torr version av modellen har utnyttjats för att studera effekten av variationen i tiden av bakgrundsvinden (den storskaliga vinden). En turbulent utbyteskoefficient, som är grundad på Manin & Obukhovs similaritetsteori och som använder Blackadars reduktion av blandningslängden, har använts i dessa experiment. Crank-Nicolson-metoden har utnyttjats vid den numeriska tidsintegrationen. Beräkningsresultaten visar att det blir stora skillnader mellan vinden beräknad ur den icke-stationära modellen och motsvarande stationära lösningar. Detta visas med vindhodografer vid olika tidpunkter samt med figurer med friktionshastigheten, u*, och tvärisobara vinkeln som funktion av tiden. Slutligen har också en jämförelse gjorts mellan två olika analytiska lösningar samt en finit differenslösning, från vilka värmeflödena vid jordytan, beroende på värmeledning, i marken som funktion av tiden har beräknats.