Ostalo
Značajke bure u prizemnom sloju atmosfere iznad brdovitog terena
Petra Lepri
; Državni hidrometeorološki zavod
*
* Dopisni autor.
Sažetak
Bura je vrlo jak, najčešće suh i mahovit vjetar koji puše iz smjera sjeveroistoka preko priobalnih gorskih lanaca na istočnoj obali Jadranskog mora. Prostorno i vremenski je bura vrlo promjenjiva. Češće se javlja zimi kada može potrajati i do nekoliko dana. Najčešće na Jadran bura donosi hladan i suh zrak. Usrednjena satna vrijednost brzine puhanja bure od 10 do 30 m s-1 je manje značajna od udara bure koji mogu dosegnuti brzinu nekoliko puta veću od usrednjene brzine, čak do 70 m s-1. Sukladno definiciji Svjetske meteorološke organizacije udar vjetra je maksimalna vrijednost 3-s klizne usrednjene vrijednosti brzine vjetra u 10-min periodu (https://space.oscar.wmo.int/variables/view/wind_gust). Bura bitno utječe na život ljudi i brojna područja društvenih djelatnosti, posebice promet. Budući da značajke različitih tipova zavjetrinskog vjetra, a posebno bure, trenutno nisu poznate na način da budu izravno primjenjive prilikom projektiranja inženjerskih konstrukcija, potrebno je analizirati njihove karakteristike i prikazati ih u obliku pogodnom za inženjersku primjenu. Na taj način će biti omogućeno točno određivanje aerodinamičkog opterećenja bure i drugih tipova zavjetrinskog vjetra na konstrukcije i vozila. Na temelju mjerenja brzine vjetra na tri visine na lokaciji Pometeno brdo blizu Dugopolja u zaleđu Splita, u razdoblju od travnja 2010. do lipnja 2011. godine su analizirani vertikalni profili brzine puhanja bure kao i vremenski nizovi intenziteta turbulencije, Reynoldsovog smičnog naprezanja, integralnih duljinskih mjera turbulencije i ostalih relevantnih parametara.
Vrijednosti postignute analizom navedenih parametara su uspoređene s odgovarajućim preporučenim vrijednostima danim u mjerodavnim inženjerskim međunarodnim normama i standardima (npr. ESDU 85020,1985; ISO 4354, 1997; HRN EN 1991 Eurocode 1 2005; ASCE 7-05, 2006; AIJ, 2006). Također je analiziran i spektar gustoće snage fluktuacija brzine puhanja bure i termička stabilnost prizemnog sloja atmosfere za vrijeme trajanja pojedinih epizoda bure. Zbog snažnog mehaničkog miješanja strujanja zraka, bura je približno neutralno termički stratificirana. Rezultati analize epizoda bure ukazuju na činjenicu da se usrednjene vrijednosti puhanja bure podudaraju s empirijskim zakonom potencije i logaritamskim zakonom. Sa smanjenjem brzine vjetra dolazi do porasta eksponenta zakona potencije i aerodinamičke duljine hrapavosti tla kao i smanjenja brzine trenja što ukazuje na profil brzine tipičan za urbana područja pri manjim brzinama vjetra i profil brzine tipičan za ruralna područja pri većim brzinama vjetra. Iznos perioda usrednjavanja ne utječe na usrednjenu vrijednost brzine trenja, medijan i usrednjenu vrijednost eksponenta zakona potencije. Usrednjene vrijednosti aerodinamičke duljine hrapavosti tla se značajno razlikuju za različite periode usrednjavanja dok robusniji medijan nema te karakteristike. Vrijednosti intenziteta turbulencije i lateralne duljinske mjere turbulencije se podudaraju s vrijednostima preporučenim u međunarodnoj normi ESDU 85020 (1985). Longitudinalna i vertikalna komponenata duljinskih mjera turbulencije, Reynoldsovo smično naprezanje, i spektar gustoće snage fluktuacija bure svih triju komponenti brzina značajno odstupaju od vrijednosti preporučenih u ESDU 85020 (1985).
Preporučene vrijednosti u različitim normama i standardima su zakonski propisane vrijednosti koje je nužno koristiti pri projektiranju inženjerskih konstrukcija s ciljem postizanja aerodinamičke stabilnosti konstrukcija. Budući da diljem svijeta postoje različiti zavjetrinski vjetrovi slični buri, rezultati postignuti u okviru ovog doktorskog rada će biti relevantni i primjenjivi diljem svijeta.
Ključne riječi
bura; profil brzine; intenzitet turbulencije; Reynoldsovo smično naprezanje; duljinska mjera turbulencije; spektar gustoće snage fluktuacija strujanja zraka; terenska mjerenja
Hrčak ID:
318381
URI
Datum izdavanja:
12.6.2024.
Posjeta: 238 *