地面粗糙度等级及其对风速的影响空气在流动的过程中不仅受到气压梯度力和地转偏向力的作用，而且在离 地面1.5公里的近地面大气层里，它还受到地面障碍物的影响，气象学上将 1.5公里以下的气层称为摩擦层在摩擦层里，空气经过粗糙不平的地表面，受到摩擦力的作用，空气流动 的速度，也就是风速会越来越小由于地表粗糙程度不一，作用于空气的摩 擦力的大小也就不同，风速减小的程度也就不同，地面粗糙度越大，作用于 空气的摩擦力也就越大，相应的风速减小的也就越多在风力发电机以及建筑学等领域对地面粗糙度进行了分类，总共分为A、 B、C、D四类，各类对应的地表状况如下：A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城市郊区；C类指有密集建筑群的中等城市市区；D类指有密集建筑群但房屋较高的大城市市区图1 A类 图2 B类图3 C类图4 D类为了能对地面粗糙度进行量化分析，通常使用粗糙度长度（表征完全湍流 中表面粗糙程度所用的特征长度参数，单位为：m）Z0对地面粗糙度进行度 量，其值分布于0-2m之间表1中列出了地面粗糙度等级值对应的粗糙度长 度值，以及能源指数和地表特征。
表1：地面粗糙度等级及粗糙度长度（来源于德国风能协会）粗糙度等级粗糙度长度Z0m能源指数（百分比）地表特征00.0002100海，湖0.50.002473开阔地带且地势平坦，如机场跑道1.00.0352开阔的田野，没有栅栏、树木等，但可以有起伏的丘陵和非常分散的矮建筑物1.50.05545可以有一些房屋和高8米但距离超过1公里的灌木、树木等的田野2.00.139可以有一些房屋和高8米但距离超过500m的灌木、树木等的田野2.50.231有很多的房屋，灌木和植物，和高8米距离250m的树木等的田野3.00.424小村庄，小城市，或者拥有高大灌木树木的粗糙不平的田野3.50.618有密集建筑群的中等城市市区4.01.613有密集建筑群但房屋较高的大城市市区在确定某地区的地面粗糙度类别时，若无实测资料，建筑学上可按下述原则近似，该原则同样适用于风力发电机领域1. 以拟建房屋为中心、2km为半径的迎风半圆影响范围内的房屋高度和密 集度来区分粗糙度类别，风向原则上应以该地区最大风的风向为准，但也可 取其主导风向；2. 以半圆影响范围内建筑物的平均高度来划分地面粗糙类别当平均高度 不大于9m时为B类；当平均高度大于9m但不大于18m时为C类；当平均 高度大于18m时为D类；3. 影响范围内不同高度的面域可按下述原则确定，即每座建筑物向外延伸 距离等于其高度的面域内均为该高度，当不同高度的面域相交时，交叠部分 的高度取大者；4. 平均高度取各面域面积为权数计算。
地面粗糙度对风速的影响范围如下图所示图5地面粗糙度对风速的影响范围图片版权声明：图片来源于互联网，版权归原作者所有 www.wind-energie.de ；2. ；3. GB 50009—2001。