Основные параметры ветра — направление и скорость, м/с,— определяют иногда в баллах международной шкалы. Совокупность повторяемости направлений ветра в заданном районе земной поверхности в течение года, откладываемых по румбам в одинаковом масштабе, определяет важную характеристику ветрового потока, называемую розой ветров. Роза ветров позволяет установить преобладающие направления ветрового потока, что непременно учитывают при выборе места расположения сооружений. Еще один параметр, характеризующий степень равномерности движения потока во времени,— порывистость. Она обусловлена атмосферной турбулентностью, при которой происходит интенсивное перемешивание частиц воздуха в поперечном направлении с последующими беспорядочными завихрениями. Порывы ветра возникают вследствие торможения частиц воздуха о земную поверхность, конвекционного обмена между слоями воздушных масс, трения между движущимися с разной скоростью слоями. Порывистость ветра оценивают с помощью статистических скоростей пульсации ветрового потока: математического ожидания, среднего квадратического отклонения, закона распределения пульсации потока во времени как непрерывной случайной величины. Резкое кратковременное усиление ветра до 20 м/с и более называется шквалом. Важная характеристика порывов ветра — их размеры.

Несмотря на то, что они по высоте и ширине носят случайный характер, все же существуют наиболее вероятные их значения: высота порывов составляет примерно, а ширина. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчете высотных и протяженных в плане сооружений. Для территории Советского Союза составлена карта районирования по степени интенсивности ветра. На ней [37] вся территория страны разбита на семь ветровых районов. Отдельно выделены горные массивы. Каждому району соответствует скорость ветра, наблюдаемая раз в пять лет и измеряемая на высоте 10 м над поверхностью земли. Большая часть территории СССР (65 %) относится к 1…Ш ветровым районам и только 8 % районам с особо сильными ветрами; 20 % территории приходится на горные местности. Рельеф местности играет очень важную роль в изменении структуры ветра.

Это особенно заметно при сравнении данных о структуре ветра в черте города и в пригороде, в лесной зоне и открытом поле, в резко пересеченной местности, изобилующей оврагами, холмами, и на равнине, в горной местности, насыщенной пиками и вершинами, и в защищенных долинах. Эти зависимости отражают закон изменения пограничного слоя в непосредственной близости от земли, вызванного трением турбулентного потока о ее поверхность. Таким образом, формирование профиля скорости ветра в пограничном слое атмосферы полностью обусловливается шероховатостью подстилающей поверхности земли. В отечественной научной литературе предпочтение отдается формуле, в то время как зарубежные исследователи пользуются формулой.