Variabilidad del parámetro de rugosidad sobre una cobertura vegetal

Abstract

La longitud de rugosidad es un parámetro de escala característico de la capa de superficie, utilizado en estudios micrometeorológicos, de contaminación urbana, de potencial eólico o en los modelos dinámicos de pronóstico del tiempo y el clima. Experimentalmente este parámetro se determina a partir de datos observacionales del perfil de viento bajo condiciones neutrales de estabilidad atmosférica. Sin embargo, existen evidencias de una dependencia del mismo con los cambios en la estabilidad. Utilizando datos observados sobre una superficie con cobertura vegetal y bajo las hipótesis de la teoría de la semejanza de Monin-Obukhov, se estudió la variabilidad del parámetro de rugosidad con la estabilidad atmosférica. Se obtuvieron expresiones empíricas que permitieron estimar esa longitud en función de un parámetro de estabilidad. Se encontraron variaciones en su magnitud de hasta dos órdenes bajo condiciones estables, mientras que en condiciones inestables su variabilidad fue pequeña. Por otra parte, se estudió el impacto que producen las parametrizaciones obtenidas al aplicarlas en un preprocesador meteorológico para un modelo de difusión de contaminantes. Los resultados obtenidos tendrían un impacto directo en el campo de velocidades cercano a superficie.

The roughness length is a characteristic scale parameter of the surface layer used in urban pollution, wind potential or micrometeorological studies as well as dynamic models of weather and climate. It is experimentally determined from observational data of the wind profile in neutral conditions. However, there is evidence of dependence with changes in stability. Under the assumptions of the theory of Monin-Obukhov, the variability of the roughness parameter with atmospheric stability was studied from wind profiles observed over a vegetated surface. Empirical expressions for estimating the roughness length variability depending on the stability were obtained. Results showed that in stable condition the roughness length can fluctuate up to two orders of magnitude, whereas in unstable conditions variability was smaller. In addition, the impact of the dependence upon stability of this parameter was studied in a weather processor for contaminant diffusion. The results have a direct impact on the wind field near surface.