Original paper

Sodar data about wind profiles in Moscow city

Lokoshchenko, Mikhail A.; Yavlyaeva, Eugenia A.; Kirtzel, Hans-Jürgen

Meteorologische Zeitschrift Vol. 18 No. 3 (2009), p. 321 - 330

published: Jun 1, 2009

DOI: 10.1127/0941-2948/2009/0383

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Abstract

The results of wind measurements in the lowermost 500 m air layer above Moscow by Doppler sodar 'MODOS' produced by METEK firm are presented for the period from 2004 to 2008. General features both of the annual cycle of wind profiles and of the diurnal one are being discussed. In average, the highest wind speed values are observed in autumn and in winter, the least ones in spring and in summer. The recordable maximal value of the wind speed averaged over 10 minutes in Moscow city has been found as nearly 31 m/s. The distributions of wind speed values regularly show a positive asymmetry and are close to the logarithmically normal law. For the first time, seasonal dynamics of the skewness coefficient and of the kurtosis of wind distributions are analyzed. The most frequently detected wind directions are South-Western and Western-South-Western; the rarest are directions with an Eastern component. The crossover height of wind profiles varies in average from 60-80 m in autumn and in winter to nearly of 100 m in summer. For the first time, mean values of wind turning during the passing of atmospheric fronts have been received and are studied by sodar data. It was found that right-hand (clockwise) turning of wind at cold fronts is more and occurs more quickly compared to warm fronts. The occlusion fronts show intermediate mean values of wind turning.

Kurzfassung

Es werden Ergebnisse von Windmessungen mit einem METEK Doppler Sodar “MODOS” in den untersten 500 m über Moskau aus den Jahren 2004 bis 2008 vorgestellt. Allgemeine Merkmale sowohl des Jahresgangs als auch des Tagesgangs des Windprofils werden diskutiert. Die höchsten Windgeschwindigkeiten werden im Mittel im Herbst und Winter registriert, die geringsten im Frühjahr und Sommer. Der 10 min-Spitzenwert in dem ausgewerteten Zeitraum lag bei 31 m/s. Die Windgeschwindigkeitsverteilungen zeigen regelmäßig eine positive Asymmetrie und das Profil ist nahezu logarithmisch. Erstmals werden hier saisonale Variationen der Schiefe und der Kurtosis der Windverteilungen analysiert. Die häufigsten Windrichtungen sind Südwest und Westsüdwest, die seltenste Ost. Die Höhe des Schnittpunktes von Tages- und Nachtprofilen (“crossover height”) der Windgeschwindigkeit liegt im Mittel in 60 bis 80 m Höhe im Herbst und Winter und bei 100 m im Sommer. Erstmals werden mittlere Winddrehungen während Frontdurchgängen aus Sodar-Daten analysiert. Rechtdrehungen (im Uhrzeigersinn) bei Kaltfrontdurchgängen erweisen sich als häufiger und deutlicher als bei Warmfrontdurchgängen. Okklusionen zeigen Drehungen, die zwischen denen von Warm- und Kaltfronten liegen.