Măsurăm viteza vântului folosind anemometre de secole, dar progresele recente au făcut posibilă furnizarea de prognoze meteo mai fiabile și mai precise. Anemometrele sonice măsoară viteza vântului rapid și precis în comparație cu versiunile tradiționale.
Centrele de științe atmosferice folosesc adesea aceste dispozitive atunci când efectuează măsurători de rutină sau studii detaliate pentru a ajuta la realizarea unor prognoze meteo precise pentru diverse locații. Anumite condiții de mediu pot limita măsurătorile, dar se pot face anumite ajustări pentru a depăși aceste probleme.
Anemometrele au apărut în secolul al XV-lea și au continuat să fie îmbunătățite și dezvoltate în ultimii ani. Anemometrele tradiționale, dezvoltate pentru prima dată la mijlocul secolului al XIX-lea, utilizează un aranjament circular de cupe de vânt conectate la un înregistrator de date. În anii 1920, acestea au devenit trei, oferind un răspuns mai rapid și mai consistent, care ajută la măsurarea rafalelor de vânt. Anemometrele sonice reprezintă acum următorul pas în prognoza meteo, oferind o precizie și o rezoluție mai mare.
Anemometrele sonice, dezvoltate în anii 1970, utilizează unde ultrasonice pentru a măsura instantaneu viteza vântului și pentru a determina dacă undele sonore care călătoresc între o pereche de senzori sunt accelerate sau încetinite de vânt.
În prezent, acestea sunt comercializate pe scară largă și utilizate într-o varietate de scopuri și locații. Anemometrele sonice bidimensionale (viteza și direcția vântului) sunt utilizate pe scară largă în stațiile meteorologice, transportul maritim, turbinele eoliene, aviația și chiar în mijlocul oceanului, plutind pe balize meteorologice.
Anemometrele sonice pot efectua măsurători cu o rezoluție temporală foarte mare, de obicei de la 20 Hz la 100 Hz, ceea ce le face potrivite pentru măsurători de turbulență. Vitezele și rezoluțiile din aceste intervale permit măsurători mai precise. Anemometrul sonic este unul dintre cele mai noi instrumente meteorologice din stațiile meteorologice de astăzi și este chiar mai important decât girueta, care măsoară direcția vântului.
Spre deosebire de versiunile tradiționale, un anemometru sonic nu necesită piese mobile pentru a funcționa. Acesta măsoară timpul necesar unui impuls sonor pentru a se deplasa între doi senzori. Timpul este determinat de distanța dintre acești senzori, unde viteza sunetului depinde de temperatură, presiune și contaminanți ai aerului, cum ar fi poluarea, sarea, praful sau ceața din aer.
Pentru a obține informații despre viteza aerului între senzori, fiecare senzor acționează alternativ ca emițător și receptor, astfel încât impulsurile sunt transmise între ele în ambele direcții.
Viteza de zbor este determinată pe baza timpului de impuls în fiecare direcție; aceasta captează viteza, direcția și unghiul vântului tridimensional prin plasarea a trei perechi de senzori pe trei axe diferite.
Centrul pentru Științe Atmosferice are șaisprezece anemometre sonice, dintre care unul este capabil să funcționeze la 100 Hz, două sunt capabile să funcționeze la 50 Hz, iar restul, care sunt în mare parte capabile să funcționeze la 20 Hz, sunt suficient de rapide pentru majoritatea operațiunilor.
Două instrumente sunt echipate cu încălzire anti-gheață pentru utilizare în condiții de gheață. Majoritatea au intrări analogice, permițându-vă să adăugați senzori suplimentari, cum ar fi temperatura, umiditatea, presiunea și gazele de urme.
Anemometrele sonice au fost utilizate în proiecte precum NABMLEX pentru a măsura vitezele vântului la diferite înălțimi, iar Cityflux a efectuat diferite măsurători în diferite părți ale orașului.
Echipa proiectului CityFlux, care studiază poluarea aerului urban, a declarat: „Esența CityFlux este de a studia ambele probleme simultan, măsurând cât de repede vânturile puternice elimină particulele de materie dintr-o rețea de «canioane» stradale ale orașului. Aerul de deasupra lor este locul unde trăim și respirăm. Un loc care poate fi suflat de vânt.”
Anemometrele sonice reprezintă cea mai recentă dezvoltare majoră în măsurarea vitezei vântului, îmbunătățind precizia prognozelor meteo și fiind imune la condiții nefavorabile, cum ar fi ploile abundente, care pot cauza probleme cu instrumentele tradiționale.
Date mai precise despre viteza vântului ne ajută să înțelegem condițiile meteorologice viitoare și să ne pregătim pentru viața de zi cu zi și pentru muncă.
Data publicării: 13 mai 2024