Original paper

Mean gust factors in complex terrain

Ágústsson, Hálfdán; Ólafsson, Haraldur

Meteorologische Zeitschrift Vol. 13 No. 2 (2004), p. 149 - 155

published: May 6, 2004

DOI: 10.1127/0941-2948/2004/0013-0149

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ArtNo. ESP025011302011, Price: 29.00 €

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Abstract

Gust factors are analyzed for wind speeds greater than 10 m/s in a large set of data from automatic weather stations in the complex terrain of Iceland. The mean gust factors appear to be independent of the static and dynamic stability of the atmosphere, suggesting that gravity wave dynamics may compensate for the damping of turbulence in stably stratified flows. The mean gust factor depends however on wind speed and nearby topography and decreases regularly with increasing wind speed and station altitude. High mountains close to the weather stations give strong downstream wind gusts. In a subset of the data, containing only statically stable flows, mean gust factors of 1.6 or more may be obtained if an upstream mountain rises at least 200 m above the weather station and the distance to the mountain is less than 10 times its height above the station. Faktoren für Windböen mit Windstärke größer als 10 m/s werden in einer großen Datenmenge von Messungen automatischer Wetterstationen für das komplexe Terrain von Island analysiert. Die mittleren Böenfaktoren scheinen von der statischen und dynamischen Stabilität der Atmosphäre unabhängig zu sein, was darauf hindeutet, daß Schwerewellendynamik die Dämpfung der Turbulenz in stabil geschichteten Strömungen kompensieren kann. Der mittlere Böenfaktor hängt jedoch von der Windgeschwindigkeit und von der nahe gelegenen Topographie ab und verringert sich gleichmäßig bei Zunahme der Windstärke und der Stationshöhe. Hohe Berge nah an den Wetterstationen bewirken starke, abwärts gerichtete Windstöße. In einer Teilmenge der Daten, mit statisch stabiler Strömung, können mittlere Böenfaktoren von 1,6 oder mehr erreicht werden, wenn ein stromaufwärts gelegener Berg sich mindestens 200 m höher als die Wetterstation erhebt und seine Distanz kleiner als seine 10-fache Höhe über der Station ist.