Logaritminen tuulilaki

Kitkanopeus on määritelmänsä mukaan $u_{*}=\sqrt{\frac{{\tau }_0}{\rho }}=\sqrt{-\overline{u^{\prime }{w}^{\prime }}}$, jossa ${\tau }_0$ on liikemäärän vuo. Kitkanopeuden yksikkö on $\frac{m}{s}$, mutta se ei ole todellinen nopeus, vaan skaalasuure pintakerroksessa.

Neutraalissa stationäärisessä pintakerroksessa potentiaalilämpötila $\theta$ on vakio korkeuden suhteen. Tällaisessa pintakerroksessa ei esiinny nostevoimia ja myös kinemaattinen lämmönvuo $\overline{w^{\prime }{\theta }^{\prime }}$= 0. Tuuliprofiili neutraalissa ilmakerroksessa noudattaa logaritmista tuulilakia, eli tuulen nopeus $u$ korkeuden $z$ funktiona on $u(z)=\frac{u_{*}}{k}ln(\frac{z}{z_0})$, jossa $z_0$ on rosoisuusparametri ja $k$ Von Kármánin vakio (0,4). Rosoisuusparametrin yksikkö on $m$ ja Karmanin vakio on dimensioton luku. Rosoisuusparametri kertoo pinnan aerodynaamisen rosoisuuden. Tyypillisiä arvoja ovat jäälle $10^{-5}$, nurmikolle $10^{-2}$, metsälle 1 ja Helsingin keskustalle 1,5. Siirroskorkeus $z_d$ tarvitaan, jos rosoisuuselementit ovat hyvin suuria. Se voidaan arvioida kaavalla $z_d=\frac{2}{3}{z}_H$, jossa $z_H$ on rosoisuuselementin korkeus, esimerkiksi puun pituus. Vasta siirroskorkeuden yläpuolella alkaa vaikuttaa logaritminen tuulilaki.