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.