La estratificación térmica es la distribución de la temperatura del aire en las capas de aire cercanas al suelo. La estratificación puede ser neutra, inestable o estable. Normalmente, la temperatura del aire en la capa de aire más baja de la atmósfera disminuye con el aumento de la altitud. Para el aire seco el cambio de temperatura es de aproximadamente 1 Kelvin por cada 100 m. En este caso hablamos de una estratificación térmica neutra. Si el gradiente de temperatura cae por debajo de este valor, hablamos de una estratificación térmica estable; si se supera, sin embargo, hablamos de una estratificación térmica inestable.
La estratificación térmica influye en la velocidad del viento en la dirección vertical, ya que la estratificación térmica inestable reduce la cizalla del viento, es decir, la diferencia de direcciones y velocidades del viento en dos puntos de la atmósfera. Con una estratificación térmica inestable, las capas de aire más profundas están más fuertemente influenciadas por las capas de aire de arriba y la velocidad del viento disminuye sólo lentamente con una menor altitud. Sin embargo, con una estratificación térmica estable, la diferencia en la cizalla del viento es mayor, por lo que la velocidad del viento disminuye mucho más rápido.
Este efecto es de gran importancia cuando se determinan las velocidades del viento a la altura del cubo de las turbinas eólicas, que se determinan a alturas inferiores en base a los datos de las mediciones. Si se utiliza un perfil de altura logarítmico para este propósito, es una buena aproximación de la velocidad real del viento para una atmósfera estratificada neutral o inestable. Sin embargo, con una estratificación térmica estable, el uso del perfil de altitud logarítmico da como resultado desviaciones significativas de las velocidades reales del viento. Para el cálculo del perfil de viento vertical bajo una estratificación térmica estable, también debe considerarse un factor de corrección.
thermal stratification