En el uso común, el gradiente del viento , más específicamente el gradiente de velocidad del viento [1] o el gradiente de velocidad del viento , [2] o, alternativamente , el viento cortante , [3] es el componente vertical del gradiente de la velocidad media del viento horizontal en la atmósfera inferior . [4] Es la tasa de aumento de la fuerza del viento con el aumento unitario de la altura sobre el nivel del suelo. [5] [6] En unidades métricas, a menudo se mide en unidades de metros por segundo de velocidad, por kilómetro de altura (m / s / km), lo que se reduce a la unidad estándar de velocidad de corte., segundos inversos (s −1 ).
Explicación simple
La fricción de la superficie obliga al viento de la superficie a reducir la velocidad y girar cerca de la superficie de la Tierra , soplando directamente hacia la baja presión, en comparación con los vientos en el flujo casi sin fricción muy por encima de la superficie de la Tierra. [7] Esta capa, donde la fricción superficial ralentiza el viento y cambia la dirección del viento, se conoce como capa límite planetaria . El calentamiento solar diurno debido a la insolación engrosa la capa límite a medida que los vientos calentados por el contacto con la superficie caliente de la tierra se elevan y se mezclan cada vez más con los vientos en el aire. El enfriamiento radiativo durante la noche desacopla gradualmente los vientos en la superficie de los vientos por encima de la capa límite, aumentando la cizalladura vertical del viento cerca de la superficie, también conocida como gradiente de viento.
Fondo
Normalmente, debido a la resistencia aerodinámica , hay un gradiente de viento en el flujo del viento, especialmente en los primeros cientos de metros sobre la superficie de la Tierra, la capa superficial de la capa límite planetaria . La velocidad del viento aumenta al aumentar la altura sobre el suelo, comenzando desde cero [6] debido a la condición de no deslizamiento . [8] El flujo cerca de la superficie encuentra obstáculos que reducen la velocidad del viento e introducen componentes aleatorios de velocidad vertical y horizontal en ángulo recto con la dirección principal del flujo. [9] Esta turbulencia provoca una mezcla vertical entre el aire que se mueve horizontalmente a varios niveles, lo que tiene un efecto sobre la dispersión de contaminantes , [1] polvo y partículas de arena y suelo en el aire . [10]
La reducción de la velocidad cerca de la superficie es función de la rugosidad de la superficie. Los perfiles de velocidad del viento son bastante diferentes para diferentes tipos de terreno. [8] El suelo irregular y accidentado y las obstrucciones artificiales en el suelo retardan el movimiento del aire cerca de la superficie y reducen la velocidad del viento. [4] [11] Debido a la superficie relativamente suave del agua, la velocidad del viento no disminuye tanto cerca del mar como en tierra. [12] Sobre una ciudad o terreno accidentado, el efecto de gradiente de viento podría causar una reducción del 40% al 50% de la velocidad del viento geostrófico en altura; mientras que sobre aguas abiertas o hielo, la reducción puede ser sólo del 20% al 30%. [13] [14]
Para fines de ingeniería , el gradiente del viento se modela como una cizalladura simple que exhibe un perfil de velocidad vertical que varía según una ley de potencia con un coeficiente exponencial constante basado en el tipo de superficie. La altura sobre el suelo donde la fricción de la superficie tiene un efecto insignificante en la velocidad del viento se llama "altura de gradiente" y se supone que la velocidad del viento por encima de esta altura es una constante llamada "velocidad del viento en gradiente". [11] [15] [16] Por ejemplo, los valores típicos para la altura de gradiente prevista son 457 m para grandes ciudades, 366 m para suburbios, 274 m para terreno abierto y 213 m para mar abierto. [17]
Aunque la aproximación del exponente de la ley de potencias es conveniente, no tiene una base teórica. [18] Cuando el perfil de temperatura es adiabático, la velocidad del viento debe variar logarítmicamente con la altura, [19] Las mediciones en terreno abierto en 1961 mostraron una buena concordancia con el ajuste logarítmico hasta 100 mo más o menos, con una velocidad media del viento casi constante hasta 1000 m. [20]
La cizalladura del viento suele ser tridimensional, [21] es decir, también hay un cambio de dirección entre el viento geostrófico "libre" impulsado por la presión y el viento cercano al suelo. [22] Esto está relacionado con el efecto espiral de Ekman . El ángulo isobárico transversal del flujo ageostrófico desviado cerca de la superficie varía de 10 ° sobre aguas abiertas a 30 ° sobre terreno accidentado y accidentado, y puede aumentar a 40 ° -50 ° sobre tierra por la noche cuando la velocidad del viento es muy baja. [14]
Después de la puesta del sol, la pendiente del viento cerca de la superficie aumenta, con la estabilidad creciente. [23] La estabilidad atmosférica que ocurre durante la noche con enfriamiento radiativo tiende a contener remolinos turbulentos verticalmente, aumentando el gradiente del viento. [10] La magnitud del gradiente de viento está influenciada en gran medida por la altura de la capa límite convectiva y este efecto es aún mayor sobre el mar, donde no hay variación diurna de la altura de la capa límite como sobre la tierra. [24] En la capa límite convectiva, una mezcla fuerte disminuye el gradiente de viento vertical. [25]
Ingenieria
El diseño de los edificios debe tener en cuenta las cargas de viento, que se ven afectadas por el gradiente del viento. Los respectivos niveles de pendiente, generalmente asumidos en los Códigos de Construcción, son 500 metros para ciudades, 400 metros para suburbios y 300 m para terreno abierto plano. [26] Para fines de ingeniería, un perfil de velocidad del viento según la ley de potencia puede definirse de la siguiente manera: [11] [15]
dónde:
- = velocidad del viento en altura
- = viento de gradiente a altura de gradiente
- = coeficiente exponencial
Turbinas de viento
El funcionamiento del aerogenerador se ve afectado por el gradiente del viento. Los perfiles verticales de velocidad del viento dan como resultado diferentes velocidades del viento en las palas más cercanas al nivel del suelo en comparación con las que se encuentran en la parte superior del recorrido de las palas, lo que da como resultado una carga asimétrica. [27] El gradiente del viento puede crear un gran momento de flexión en el eje de una turbina de dos palas cuando las palas están verticales. [28] El gradiente de viento reducido sobre el agua significa que se pueden usar torres de turbinas eólicas más cortas y menos costosas en parques eólicos que se colocan en mares (poco profundos). [12] Sería preferible que las turbinas eólicas se probaran en un túnel de viento simulando el gradiente de viento que eventualmente verán, pero esto rara vez se hace. [29]
Para la ingeniería de turbinas eólicas, una variación polinomial en la velocidad del viento con la altura se puede definir en relación con el viento medido a una altura de referencia de 10 metros como: [27]
dónde:
- = velocidad del viento [m / s], en altura
- = velocidad del viento [m / s], en altura = 10 metros
- = Exponente de Hellmann
El exponente de Hellmann depende de la ubicación costera y la forma del terreno en el suelo y la estabilidad del aire. En la siguiente tabla se dan ejemplos de valores del exponente de Hellmann:
localización | α |
---|---|
Aire inestable sobre la superficie del agua abierta: | 0,06 |
Aire neutro sobre la superficie del agua abierta: | 0,10 |
Aire inestable sobre costa abierta y plana: | 0,11 |
Aire neutro sobre costa abierta plana: | 0,16 |
Aire estable sobre la superficie del agua abierta: | 0,27 |
Aire inestable sobre áreas habitadas por humanos: | 0,27 |
Aire neutro sobre áreas habitadas por humanos: | 0,34 |
Aire estable sobre costa abierta plana: | 0,40 |
Aire estable sobre áreas habitadas por humanos: | 0,60 |
Fuente: "Energía renovable: tecnología, economía y medio ambiente" de Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese, (Springer, 2007, ISBN 3-540-70947-9 , ISBN 978-3-540-70947-3 ), página 55
Deslizamiento
Al planear, el gradiente del viento afecta las fases de despegue y aterrizaje del vuelo de un planeador . El gradiente del viento puede tener un efecto notable en los lanzamientos desde tierra . Si el gradiente de viento es significativo o repentino, o ambos, y el piloto mantiene la misma actitud de cabeceo, la velocidad aerodinámica indicada aumentará, posiblemente excediendo la velocidad máxima de remolque de lanzamiento desde tierra. El piloto debe ajustar la velocidad aerodinámica para hacer frente al efecto de la pendiente. [30]
Al aterrizar, la pendiente del viento también es un peligro, especialmente cuando los vientos son fuertes. [31] A medida que el planeador desciende a través del gradiente de viento en la aproximación final al aterrizaje, la velocidad del aire disminuye mientras que la tasa de hundimiento aumenta, y no hay tiempo suficiente para acelerar antes del contacto con el suelo. El piloto debe anticipar el gradiente del viento y utilizar una velocidad de aproximación más alta para compensarlo. [32]
La pendiente del viento también es un peligro para las aeronaves que realizan giros pronunciados cerca del suelo. Es un problema particular para los planeadores que tienen una relativamente larga envergadura , lo que les expone a una diferencia mayor velocidad del viento para un determinado banco de ángulo. La diferente velocidad aerodinámica experimentada por cada punta de ala puede resultar en una pérdida aerodinámica en un ala, causando un accidente de pérdida de control. [32] [33] El momento de balanceo generado por el diferente flujo de aire sobre cada ala puede exceder la autoridad de control de alerones , haciendo que el planeador continúe rodando en un ángulo de alabeo más pronunciado. [34]
Navegación
En la navegación , el gradiente del viento afecta a los veleros al presentar una velocidad del viento diferente a la de la vela a diferentes alturas a lo largo del mástil . La dirección también varía con la altura, pero los marineros se refieren a esto como "cizalladura del viento". [35]
La indicación de los instrumentos de la cabeza del mástil de la velocidad y dirección aparentes del viento es diferente de lo que ve y siente el navegante cerca de la superficie. [36] [37] Los fabricantes de velas pueden introducir un giro de la vela en el diseño de la vela, donde la cabeza de la vela se coloca en un ángulo de ataque diferente del pie de la vela para cambiar la distribución de sustentación con la altura. El efecto del gradiente del viento se puede tener en cuenta en la selección del giro en el diseño de la vela, pero esto puede ser difícil de predecir ya que el gradiente del viento puede variar ampliamente en diferentes condiciones climáticas. [37] Los marineros también pueden ajustar el asiento de la vela para tener en cuenta la pendiente del viento, por ejemplo, utilizando una contra de la botavara . [37]
Según una fuente, [38] el gradiente del viento no es significativo para los veleros cuando el viento supera los 6 nudos (porque una velocidad del viento de 10 nudos en la superficie corresponde a 15 nudos a 300 metros, por lo que el cambio de velocidad es insignificante en la altura del mástil de un velero). Según la misma fuente, el viento aumenta constantemente con la altura hasta unos 10 metros con vientos de 5 nudos, pero menos si hay menos viento. Esa fuente afirma que en vientos con velocidades promedio de seis nudos o más, el cambio de velocidad con la altura se limita casi por completo al uno o dos metros más cercanos a la superficie. [39] Esto concuerda con otra fuente, que muestra que el cambio en la velocidad del viento es muy pequeño para alturas superiores a 2 metros [40] y con una declaración de la Oficina de Meteorología del Gobierno de Australia [41] según la cual las diferencias pueden ser tan poco como un 5% en aire inestable. [42]
En el kitesurf , el gradiente del viento es aún más importante, porque la cometa de potencia se vuela en líneas de 20-30 m, [43] y el kitesurfer puede usar la cometa para saltar del agua, llevando la cometa a alturas aún mayores sobre la superficie del mar. .
Propagación de sonido
El gradiente de viento puede tener un efecto pronunciado sobre la propagación del sonido en la atmósfera inferior. Este efecto es importante para comprender la propagación del sonido desde fuentes distantes, como sirenas de niebla , truenos , explosiones sónicas , disparos u otros fenómenos como los púfonos de niebla . También es importante en el estudio de la contaminación acústica , por ejemplo, del ruido de las carreteras y de los aviones , y debe tenerse en cuenta en el diseño de barreras acústicas . [44] Cuando la velocidad del viento aumenta con la altitud, el viento que sopla hacia el oyente desde la fuente refracta las ondas sonoras hacia abajo, lo que aumenta los niveles de ruido a favor del viento de la barrera. [45] Estos efectos se cuantificaron por primera vez en el campo de la ingeniería de carreteras para abordar las variaciones de la eficacia de la barrera contra el ruido en la década de 1960. [46]
Cuando el sol calienta la superficie de la Tierra, hay un gradiente de temperatura negativo en la atmósfera. La velocidad del sonido disminuye al disminuir la temperatura, por lo que esto también crea un gradiente de velocidad del sonido negativo . [47] El frente de la onda de sonido viaja más rápido cerca del suelo, por lo que el sonido se refracta hacia arriba, lejos de los oyentes en el suelo, creando una sombra acústica a cierta distancia de la fuente. [48] El radio de curvatura de la trayectoria del sonido es inversamente proporcional al gradiente de velocidad. [49]
Un gradiente de velocidad del viento de 4 (m / s) / km puede producir una refracción equivalente a un lapso de temperatura típico de 7.5 ° C / km. [50] Los valores más altos del gradiente del viento refractarán el sonido hacia la superficie en la dirección del viento, [51] eliminando la sombra acústica en el lado del viento. Esto aumentará la audibilidad de los sonidos a favor del viento. Este efecto de refracción a favor del viento se produce porque hay un gradiente de viento; el sonido no lo lleva el viento. [52]
Por lo general, habrá un gradiente de viento y un gradiente de temperatura. En ese caso, los efectos de ambos pueden sumarse o restar según la situación y la ubicación del observador. [53] El gradiente de viento y el gradiente de temperatura también pueden tener interacciones complejas. Por ejemplo, una sirena de niebla puede ser audible en un lugar cercano a la fuente y en un lugar distante, pero no en una sombra de sonido entre ellos. [54] En el caso de la propagación transversal del sonido, los gradientes del viento no modifican sensiblemente la propagación del sonido en relación con la condición sin viento; el efecto de gradiente parece ser importante solo en configuraciones de ceñida y de sotavento. [55]
Para la propagación del sonido, la variación exponencial de la velocidad del viento con la altura puede definirse como sigue: [45]
dónde:
- = velocidad del viento en altura , y es una constante
- = coeficiente exponencial basado en la rugosidad de la superficie del suelo, normalmente entre 0,08 y 0,52
- = gradiente de viento esperado en altura
En la Batalla de Iuka de la Guerra Civil Estadounidense de 1862 , una sombra acústica , que se cree que fue mejorada por un viento del noreste, mantuvo a dos divisiones de soldados de la Unión fuera de la batalla, [56] porque no podían escuchar los sonidos de la batalla a solo seis millas a favor del viento. [57]
Los científicos han comprendido el efecto del gradiente del viento sobre la refracción del sonido desde mediados del siglo XX; sin embargo, con el advenimiento de la Ley de Control de Ruido de EE. UU . , la aplicación de este fenómeno refractivo comenzó a aplicarse ampliamente a principios de la década de 1970, principalmente en la aplicación a la propagación del ruido desde las carreteras y el diseño resultante de las instalaciones de transporte. [58]
Gradiente de viento elevándose
El aumento del gradiente de viento, también llamado vuelo dinámico , es una técnica utilizada por las aves que se elevan, incluidos los albatros . Si el gradiente del viento es de magnitud suficiente, un pájaro puede trepar hacia el gradiente del viento, intercambiando velocidad terrestre por altura, mientras mantiene la velocidad aerodinámica. [59] Al girar a favor del viento y bucear a través del gradiente de viento, también pueden ganar energía. [60]
Ver también
- Cizalladura del viento
Referencias
- ^ a b Hadlock, Charles (1998). Modelización matemática en el medio ambiente . Washington: Asociación Matemática de América. ISBN 978-0-88385-709-0.
Por lo tanto, tenemos un "gradiente de velocidad del viento" a medida que nos movemos verticalmente, y esto tiene una tendencia a fomentar la mezcla entre el aire en un nivel y el aire en los niveles inmediatamente por encima y por debajo de él.
- ^ Gorder, PJ; Kaufman, K .; Greif, R. (1996). "Efecto del gradiente de viento en los algoritmos de síntesis de trayectorias del Sistema de Automatización Center-TRACON (CTAS)" . AIAA, Guiado, Navegación y Control Conference, San Diego, CA . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica .
... el efecto de un cambio en la velocidad media del viento con la altitud, el gradiente de velocidad del viento ...
[ enlace muerto permanente ] - ^ Sachs, Gottfried (10 de enero de 2005). "Fuerza de viento de cizalladura mínima requerida para el vuelo dinámico de los albatros". Ibis . 147 (1): 1–10. doi : 10.1111 / j.1474-919x.2004.00295.x .
... el gradiente del viento de cizalladura es bastante débil ... la ganancia de energía ... se debe a un mecanismo diferente al efecto del gradiente del viento.
- ^ a b Oke, T. (1987). Climas de la capa límite . Londres: Methuen. pag. 54. ISBN 978-0-415-04319-9.
Por lo tanto, el gradiente vertical de la velocidad media del viento (dū / dz) es mayor en terrenos lisos y menor en superficies irregulares.
- ^ Crocker, David (2000). Diccionario de Inglés Aeronáutico . Nueva York: Routledge. pp. 104 . ISBN 978-1-57958-201-2.
gradiente de viento = tasa de aumento de la fuerza del viento con un aumento unitario de la altura sobre el nivel del suelo;
- ^ a b Wizelius, Tore (2007). Desarrollo de proyectos de energía eólica . Londres: Earthscan Publications Ltd. págs. 40 . ISBN 978-1-84407-262-0.
La relación entre la velocidad y la altura del viento se denomina perfil del viento o gradiente del viento.
- ^ "Glosario de meteorología AMS, capa Ekman" . Asociación Meteorológica Estadounidense . Consultado el 15 de febrero de 2015 .
- ^ a b Brown, G. (2001). Sol, viento y luz . Nueva York: Wiley. pag. 18. ISBN 978-0-471-34877-1.
- ^ Dalgliesh, WA y DW Boyd (1 de abril de 1962). "CBD-28. Viento en edificios" . Canadian Building Digest . Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2007 . Consultado el 7 de junio de 2007 .
El flujo cerca de la superficie encuentra pequeños obstáculos que cambian la velocidad del viento e introducen componentes aleatorios de velocidad vertical y horizontal en ángulo recto con la dirección principal del flujo.
- ^ a b Lal, R. (2005). Enciclopedia de la ciencia del suelo . Nueva York: Marcel Dekker. pag. 618. ISBN 978-0-8493-5053-5.
- ^ a b c Crawley, Stanley (1993). Edificios de acero . Nueva York: Wiley. pag. 272. ISBN 978-0-471-84298-9.
- ^ a b Lubosny, Zbigniew (2003). Operación de aerogeneradores en sistemas de energía eléctrica: modelado avanzado . Berlín: Springer. pag. 17. ISBN 978-3-540-40340-1.
- ^ Harrison, Roy (1999). Comprensión de nuestro medio ambiente . Cambridge: Real Sociedad de Química. pag. 11. ISBN 978-0-85404-584-6.
- ^ a b Thompson, Russell (1998). Procesos y sistemas atmosféricos . Nueva York: Routledge. págs. 102-103. ISBN 978-0-415-17145-8.
- ^ a b Gupta, Ajaya (1993). Directrices para el diseño de edificios de poca altura sometidos a fuerzas laterales . Boca Ratón: CRC Press. pag. 49. ISBN 978-0-8493-8969-6.
- ^ Stoltman, Joseph (2005). Perspectivas internacionales sobre desastres naturales: ocurrencia, mitigación y consecuencias . Berlín: Springer. pag. 73. ISBN 978-1-4020-2850-2.
- ^ Chen, Wai-Fah (1997). Manual de Ingeniería Estructural . Boca Ratón: CRC Press. págs. 12–50. ISBN 978-0-8493-2674-5.
- ^ Ghosal, M. (2005). "7.8.5 Gradiente de velocidad del viento vertical". Recursos de energía renovable . Ciudad: Alpha Science International, Ltd. págs. 378–379. ISBN 978-1-84265-125-4.
- ^ Stull, Roland (1997). Introducción a la meteorología de la capa límite . Boston: Editores académicos de Kluwer. pag. 442. ISBN 978-90-277-2768-8.
... tanto el gradiente de viento como el perfil de viento medio en sí mismo generalmente se pueden describir como diagnóstico mediante el perfil de viento de registro.
- ^ Thuillier, RH; Lappe, UO (1964). "Características del perfil de viento y temperatura de observaciones en una torre de 1400 pies" . Revista de meteorología aplicada . 3 (3): 299-306. Código Bibliográfico : 1964JApMe ... 3..299T . doi : 10.1175 / 1520-0450 (1964) 003 <0299: WATPCF> 2.0.CO; 2 .
- ^ Mcilveen, J. (1992). Fundamentos del tiempo y el clima . Londres: Chapman & Hall. págs. 184 . ISBN 978-0-412-41160-1.
- ^ Burton, Tony (2001). Manual de energía eólica . Londres: J. Wiley. pag. 20. ISBN 978-0-471-48997-9.
- ^ Köpp, F .; Schwiesow, RL; Werner, C. (enero de 1984). "Mediciones remotas de perfiles de viento de capa límite utilizando un Lidar Doppler CW" . Revista de Meteorología Aplicada y Climatología . 23 (1): 153. Código bibliográfico : 1984JApMe..23..148K . doi : 10.1175 / 1520-0450 (1984) 023 <0148: RMOBLW> 2.0.CO; 2 .
- ^ Johansson, C .; Uppsala, S .; Smedman, AS (2002). "¿La altura de la capa límite influye en la estructura de turbulencia cerca de la superficie sobre el Mar Báltico?" . XV Congreso sobre Capas Fronterizas y Turbulencias . http://ams.confex.com/ams/BLT/techprogram/program_117.htm falta el título ( ayuda ) . Sociedad Meteorológica Estadounidense .
|conference-url=
- ^ Shao, Yaping (2000). Física y modelización de la erosión eólica . Ciudad: Kluwer Academic. pag. 69. ISBN 978-0-7923-6657-7.
En la mayor parte de la capa límite convectiva, una mezcla fuerte disminuye el gradiente de viento vertical ...
- ^ Augusti, Giuliano (1984). Métodos probabilísticos en ingeniería estructural . Londres: Chapman y Hall. pag. 85. ISBN 978-0-412-22230-6.
- ^ a b Heier, Siegfried (2005). Integración a la Red de Sistemas de Conversión de Energía Eólica . Chichester: John Wiley & Sons. pag. 45. ISBN 978-0-470-86899-7.
- ^ Harrison, Robert (2001). Grandes aerogeneradores . Chichester: John Wiley & Sons. pag. 30. ISBN 978-0-471-49456-0.
- ^ Barlow, Jewel (1999). Pruebas de túnel de viento de baja velocidad . Nueva York: Wiley. pag. 42. ISBN 978-0-471-55774-6.
Sería preferible evaluar los molinos de viento en el gradiente de viento que eventualmente verán, pero esto rara vez se hace.
- ^ Manual de vuelo en planeador . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU., Washington DC: Administración Federal de Aviación de EE. UU. 2003. págs. 7–16. FAA-8083-13_GFH.
- ^ Longland, Steven (2001). Deslizamiento . Ciudad: Crowood Press, Limited, The. pag. 125. ISBN 978-1-86126-414-5.
La razón para hacer el aumento es porque la velocidad del viento aumenta con la altura (un "gradiente de viento")
- ^ a b Piggott, Derek (1997). Vuelo sin motor: un manual sobre vuelo en altura . Knauff & Grove. págs. 85–86, 130–132. ISBN 978-0-9605676-4-5.
Se dice que la pendiente del viento es pronunciada o pronunciada cuando el cambio en la velocidad del viento con la altura es muy rápido, y es en estas condiciones que se debe tener especial cuidado al despegar o aterrizar en un planeador.
- ^ Knauff, Thomas (1984). Conceptos básicos del planeador desde el primer vuelo hasta el solo . Thomas Knauff. ISBN 978-0-9605676-3-8.
- ^ Conway, Carle (1989). Joy of Soaring . Ciudad: Soaring Society of America, Incorporated. ISBN 978-1-883813-02-4. Si el piloto se encuentra con el gradiente de viento cuando gira en dirección al viento, obviamente habrá menos viento en el ala más baja que en la más alta.
- ^ Jobson, Gary (2004). Campeonato de vela de Gary Jobson . Ciudad: International Marine / Ragged Mountain Press. pag. 180. ISBN 978-0-07-142381-6.
La cizalladura del viento es la diferencia de dirección a distintas alturas sobre el agua; El gradiente del viento es la diferencia en la fuerza del viento a diferentes alturas sobre el agua.
- ^ Jobson, Gary (1990). Tácticas de campeonato: cómo cualquiera puede navegar más rápido, más inteligente y ganar carreras . Nueva York: St. Martin's Press. págs. 323 . ISBN 978-0-312-04278-3.
No reconocerá la cizalladura del viento si su ángulo de viento aparente es menor en una virada que en la otra porque la dirección aparente del viento es una combinación de la velocidad del barco y la velocidad del viento, y la velocidad de navegación puede estar más determinada por las condiciones del agua en una dirección. en lugar de otro. Esto significa que cuanto más rápido va un barco, más "adelante" se vuelve el viento aparente. Es por eso que la dirección de `` alcance cercano '' es la dirección más rápida de navegación, simplemente porque a medida que el barco acelera, el viento directo aparente avanza más y más sin detener las velas y la velocidad del viento aparente también aumenta, aumentando así la velocidad del barco incluso más. Este factor en particular se aprovecha al máximo en la navegación a vela en la arena en la que es común que un yate de arena exceda la velocidad del viento medida por un observador estacionario. La cizalladura del viento ciertamente se siente porque la velocidad del viento en el tope será mayor que a nivel de cubierta. Por lo tanto, las ráfagas de viento pueden volcar fácilmente un pequeño velero si la tripulación no es lo suficientemente cautelosa.
- ^ a b c Garrett, Ross (1996). La simetría de la navegación . Ferry de Dobbs: Sheridan House. págs. 97–99, 108 . ISBN 978-1-57409-000-0.
La velocidad y la dirección del viento se miden normalmente en la parte superior del mástil y, por lo tanto, debe conocerse el gradiente del viento para determinar la velocidad media del viento incidente en la vela.
- ^ Bethwaite, Frank (publicado por primera vez en 1993; nueva edición en 1996, reimpresa en 2007). Vela de alto rendimiento . Waterline (1993), Thomas Reed Publications (1996, 1998 y 2001) y Adlard Coles Nautical (2003 y 2007). ISBN 978-0-7136-6704-2. Compruebe los valores de fecha en:
|date=
( ayuda ) Consulte las secciones 3.2 y 3.3. - ^ Ver p. 11 del libro citado de Bethwaite
- ^ http://www.onemetre.net/Design/Gradient/Gradient.htm sobre el diseño de modelos de yates radiocontrolados
- ^ http://www.bom.gov.au/weather/nsw/amfs/Wind%20Shear.shtml
- ^ Como se explica en el libro de Bethwaite, el aire es turbulento cerca de la superficie si la velocidad del viento es superior a 6 nudos.
- ^ Currer, Ian (2002). Kitesurf . Ciudad: Lagos Parapente. pag. 27. ISBN 978-0-9542896-0-7.
- ^ Foss, Rene N. (junio de 1978). "Interacción de cizalladura del viento en el plano de tierra en la transmisión acústica" . WA-RD 033.1. Departamento de Transporte del Estado de Washington . Consultado el 30 de mayo de 2007 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b Bies, David (2003). Control de ruido de ingeniería; Teoría y práctica . Londres: Spon Press. pag. 235. ISBN 978-0-415-26713-7.
Como la velocidad del viento generalmente aumenta con la altitud, el viento que sopla hacia el oyente desde la fuente refracta las ondas sonoras hacia abajo, lo que aumenta los niveles de ruido.
- ^ C.Michael Hogan, Análisis del ruido de la carretera , Diario de contaminación del agua, aire y suelo, vol. 2, No. 3, Biomedical and Life Sciences and Earth and Environmental Science Issue, páginas 387–392, septiembre de 1973, Springer Verlag, Países Bajos ISSN [https://www.worldcat.org/search?fq=x0:jrnl&q=n2:0049-6979 0049-6979]
- ^ Ahnert, Wolfgang (1999). Ingeniería de refuerzo de sonido . Taylor y Francis. pag. 40. ISBN 978-0-419-21810-4.
- ^ Everest, F. (2001). El manual maestro de acústica . Nueva York: McGraw-Hill. págs. 262-263. ISBN 978-0-07-136097-5.
- ^ Lamancusa, JS (2000). "10. Propagación del sonido en exteriores" (PDF) . Control de ruido . ME 458: Control de ruido de ingeniería. State College, PA: Universidad de Penn State . págs. 10,6–10,7.
- ^ Uman, Martin (1984). Relámpago . Nueva York: Publicaciones de Dover. págs. 196 . ISBN 978-0-486-64575-9.
- ^ Volland, Hans (1995). Manual de electrodinámica atmosférica . Boca Ratón: CRC Press. pag. 22. ISBN 978-0-8493-8647-3.
- ^ Singal, S. (2005). Estrategia de control y contaminación acústica . Alpha Science International, Ltd. p. 7. ISBN 978-1-84265-237-4.
Se puede ver que los efectos de refracción ocurren solo porque hay un gradiente de viento y no se debe al resultado de la convección del sonido a lo largo del viento.
- ^ Rango de sonido N01-N07 (PDF) . Sección de Ciencia y Tecnología Básica. Real Escuela de Artillería. 2002-12-19. págs. N – 12.
... normalmente habrá tanto un gradiente de viento como un gradiente de temperatura.
- ^ Mallock, A. (2 de noviembre de 1914). "Señales de niebla: áreas de silencio y mayor rango de sonido" . Actas de la Royal Society of London. Serie A, que contiene artículos de carácter matemático y físico . 91 (623): 71–75. Código bibliográfico : 1914RSPSA..91 ... 71M . doi : 10.1098 / rspa.1914.0103 .
- ^ Malbequi, P .; Delrieux, Y .; Canard-caruana, S. (1993). "Estudio de túnel de viento de la propagación del sonido 3D en presencia de una colina y de un gradiente de viento". ONERA, TP n . 111 : 5. bibcode : 1993ONERA .... R .... M .
- ^ Cornualles, Sir (1996). Grant como comandante militar . Barnes & Noble Inc. pág. 92. ISBN 978-1-56619-913-1.
- ^ Cozzens, Peter (2006). Los días más oscuros de la guerra: las batallas de Iuka y Corinto . Chapel Hill: Prensa de la Universidad de Carolina del Norte. ISBN 978-0-8078-5783-0.
- ^ Hogan, C. Michael y Gary L. Latshaw, "The Relationship between Highway Planning and Urban Noise" , Actas de la ASCE, Conferencia de especialidad de la División de Transporte Urbano, 21/23 de mayo de 1973, Chicago, Ill., American Society of Civil Ingenieros
- ^ Alexander, R. (2002). Principios de la locomoción animal . Princeton: Prensa de la Universidad de Princeton. pag. 206. ISBN 978-0-691-08678-1.
- ^ Alerstam, Thomas (1990). Migración de aves . Cambridge: Cambridge University Press. pag. 275. ISBN 978-0-521-44822-2.