大气边界层是指大气层底部直接受地表影响的旋转湍流边界层，是自由大气与地表进行质量、动量和能量交换的区域，也是风机和风电场实现风能利用的场所。由于剪切力、浮力和科氏力的相互作用，大气边界层的湍流结构极其复杂，其理论预测往往局限于表面层的平均风速。风能利用的持续发展使得风机尺寸不断增大，未来风机叶片将主要运行在表面层以上区域，因此对表面层以上湍流风特性的研究已经成为风能科学研究的前沿热点和难点问题。本项目将主要借助于理论分析和数值模拟手段，研究不同大气稳定度条件下的大气边界层结构和湍流风特性，相关结果将有望推动风能应用、天气预报、气候模拟等多个研究领域的进展。