Monin-Obukhov Benzerlik Teorisi
Monin-Obukhov Similarity Theory · Ayrıca şöyle bilinir: Monin-Obukhov, Similarity theory, Monin-Obukhov length scale
Monin-Obukhov benzerlik teorisi, sınır tabaka meteorolojisinde rüzgar hızının, sıcaklığın ve nemin yüzeye yakın yükseklikle nasıl değiştiğini tanımlayan temel bir çerçevedir. 1954'te yayımlanan bu teori, normalize edilmiş düşey profillerin, mekanik türbülans ile bufor konveksiyon arasındaki dengeyi ölçen tek bir boyutsuz parametre olan Monin-Obukhov kararlılık parametresine bağlı olduğunu göstermektedir.
Tam yöntemi oku
Bu bölümü okumak için ücretsiz hesapla giriş yapın.
Yöntem haritası
İlişkili yöntemlerin komşuluğu — keşfetmek için bir düğüm seçin.
Ne zaman kullanılır
Rüzgar ve sıcaklık ölçümlerini farklı yüksekliklere ekstrapüle etmek, yüzey tabakası gözlemlerini yorumlamak, kara yüzeyi ve sınır tabaka parametrizasyonlarını modellerde doğrulamak ve sınırlı profil verilerinden akıları tahmin etmek için Monin-Obukhov benzerlik teorisini kullanın.
Güçlü yönler & sınırlılıklar
- Boyutsal analiz ve ölçeklendirme argümanlarına teorik olarak dayanır; benzerlik çerçevesi sağlam ve geniş çapta uygulanabilir.
- Yüzey tabakasının tamamındaki profillerin bir veya birkaç yükseklikteki ölçümlerden tahmin edilmesini sağlar.
- Benzerlik fonksiyonlarının evrenselliği, sayısal modellerde parametrizasyonu basitleştirir.
- Çeşitli ortamlarda (kara, okyanus, buz, bitki örtüsü) gözlemlenen profilleri başarıyla yeniden üretir.
- Yarı-kararlı durum, yatay olarak homojen ve düz arazi koşullarını varsayar; karmaşık arazilerde veya hızlı hava değişiklikleri sırasında ihlaller hatalara neden olur.
- Benzerlik fonksiyonları ampirik olarak saçılımla türetilir; katsayılar yayınlanmış formülasyonlar arasında değişir.
- Uygulama yüzey tabakasıyla (sınır tabakasının yaklaşık en düşük %10'u) sınırlıdır; bu yüksekliklerin üzerinde geçerli değildir.
- Momentum ve ısı düşey gradyanlarının koliner olduğunu varsayar; özellikle güçlü kararlı koşullarda her zaman geçerli değildir.
SSS
Monin-Obukhov uzunluğu nedir ve fiziksel olarak neyi temsil eder?
Monin-Obukhov uzunluğu (L), bufor türbülans kinetik enerjisi üretiminin kayma üretimine eşit olduğu bir uzunluk ölçeğini temsil eder. L küçük olduğunda, bufor hakimdir (kararsız); L büyük olduğunda, kayma hakimdir (kararlı). Nötr koşullarda, L sonsuza yaklaşır.
Nötr, kararsız ve kararlı koşullar nelerdir?
Nötr koşullar, lapse oranının adyabatik orana eşit olduğu durumda ortaya çıkar; türbülans yalnızca rüzgar kesmesiyle yönlendirilir. Kararsız koşullar, bufor türbülansını artıran daha güçlü ısıtmaya sahiptir. Kararlı koşullar, türbülanslı karışımı bastırır, rüzgar kesme etkilerini azaltır.
Evrensel benzerlik fonksiyonları kararlılık koşulları arasında nasıl farklılık gösterir?
Nötr koşullarda, rüzgar profili logaritmik yasayı izler. Kararsız koşullarda, artan karışım nedeniyle profil daha eğridir. Kararlı koşullarda, türbülansın bastırılması nedeniyle profil çok diktir. Farklı polinom veya üstel fonksiyonlar bu şekilleri yakalar.
Monin-Obukhov teorisi sıcaklık profillerini tahmin edebilir mi?
Evet, teori sıcaklık ve nemi de kapsar. Potansiyel sıcaklık gradyanı, aynı kararlılık parametresi kullanılarak parametrelendirilir, ancak ısı için evrensel fonksiyonlar momentum için olanlardan farklıdır.
Kaynaklar
- Monin, A. S., & Obukhov, A. M. (1954). Basic laws of turbulent mixing in the ground layer of the atmosphere. Tr. Akad. Nauk SSSR, 24, 163-187. link ↗
- Paulson, C. A. (1970). The mathematical representation of wind speed and temperature profiles in the unstable atmospheric surface layer. Journal of Applied Meteorology, 9(6), 857-861. DOI: 10.1175/1520-0450(1970)009<0857:TMROWS>2.0.CO;2 ↗
Bu sayfayı kaynak gösterin
ScholarGate. (2026, June 3). Monin-Obukhov Similarity Theory. ScholarGate. https://scholargate.app/tr/meteorology/monin-obukhov-similarity
Hangi yöntem?
Bu yöntemi en yakın akrabalarının yanına koyup yan yana okuyun — kütüphane kitapları masaya serer; seçim sizindir.
- Yığınsal Aerodinamik AkıMeteoroloji↔ karşılaştır
- Eddy KovaryansıMeteoroloji↔ karşılaştır
- Termal RüzgarMeteoroloji↔ karşılaştır