कम ऊँचाई वाली वनस्पति पर तापमान प्रोफाइल का बेहतर वर्णन: रफनेस ऊँचाई पर पुनर्विचार

सतह के तापमान और संवेग प्रोफाइल के सटीक अनुमानों से सतह और वायुमंडल के बीच ऊर्जा और आर्द्रता के आदान-प्रदान को निर्धारित करना महत्वपूर्ण है। फिर भी, व्यापक और अक्सर अध्ययन की जाने वाली घास की सतह पर तापमान प्रोफाइल का अच्छा अनुमान प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। इस अध्ययन में, हम कम ऊँचाई वाली वनस्पति पर रफनेस सबलेयर (RSL) के लिए मोनिन-ओबुकोव समानता सिद्धांत (MOST) का विस्तार प्रस्तुत करते हैं। हम तंतुमय ऑप्टिक केबल्स से तापमान माप का उपयोग करते हुए अपने सिद्धांत का परीक्षण करते हैं। इससे हमें सतह के पास की तीव्र तापमान ग्रेडियंट को मापने की उच्च ऊर्ध्वाधर मापन समाधान प्राप्त होती है। यह ज्ञात है कि RSL में MOST अमान्य है क्योंकि प्रवाह रफनेस तत्वों द्वारा विकृत होता है। हालांकि, सतह के तापमान को प्राप्त करने के लिए, यह सामान्य उपाय है कि RSL के माध्यम से लॉगरिद्मिक प्रोफाइल को सतह तक निकाला जाए। सतह के पास MOST द्वारा परिभाषित लॉगरिद्मिक व्यवहार के बजाय, हमारे अवलोकन निकट-रेखीय तापमान प्रोफाइल दिखाते हैं। इस लॉग-से-रेखीय संक्रमण को क्लासिकल टरबुलेंस साहित्य में वान ड्रिएस्ट समीकरण द्वारा एक वायुगतिकीय चिकनी सतह पर दर्शाया गया है। यहाँ हम प्रस्तावित करते हैं कि वान ड्रिएस्ट समीकरण का उपयोग एक खुरदुरी सतह पर इस संक्रमण का वर्णन करने के लिए भी किया जा सकता है, जिसमें चिपचिपे लम्बाई पैमाने को सतही लम्बाई पैमाने Ls से बदल दिया जाता है, जो घास की संरचनाओं के पास के सबसे छोटे एडीस के आकार का प्रतिनिधित्व करता है। हम दिखाते हैं कि Ls वनस्पति की भूआकृति के साथ स्केल करता है और यह मॉडल ऊँचे छतों के लिए स्केल किए जाने की संभावना को दर्शाता है। अनुकूलित वान ड्रिएस्ट मॉडल सतह के पास तापमान प्रोफाइल का वर्णन करने और सतह के तापमान का अनुमान लगाने में रफनेस लम्बाई अवधारणा से बेहतर प्रदर्शन करता है।