ce este vântul?în meteorologie, vântul este o mișcare direcțională în vrac a aerului în atmosfera pământului. Viteza vântului și direcția vântului sunt măsurate, care sunt date în următoarele unități:
Viteza:
- Metru pe secundă (m/s) este unitatea SI pentru viteza
- de Kilometri pe oră (km/h) este unitatea de măsură în sistem metric
- de Mile pe oră (mph) este unitatea utilizată în SUA și marea BRITANIE
Direcție:
- Grad (°). Decisiv pentru specificarea direcției vântului este direcția din care suflă vântul., Vântul de Sud bate de la sud la nord (direcția vântului = 180°)
cum se măsoară vântul?deoarece vântul are o masă, acesta poate muta obiecte, de care profită unele dintre instrumentele de măsurare pentru măsurătorile vântului (anemometru). Viteza vântului poate fi astfel determinată de viteza unei elice. Alternativ, diferite dispozitive de măsurare măsoară viteza vântului prin reflexia sau viteza undelor (sunet, lumină) (a se vedea metodele de măsurare).valorile orare ale vitezei sunt medii de la intervale de 6 până la 10 minute., Aceste intervale de 10 minute constau în 4 măsurători pe secundă, care sunt agregate la 10 minute. Vitezele maxime și minime sunt derivate din intervale de 3 secunde constând din 12 măsurători individuale.direcția poate fi determinată, de exemplu, printr-o paletă de vânt, care emite o valoare măsurată în fiecare secundă. Acestea sunt, de asemenea, medii pe 10 minute și apoi agregate la valori orare.
Figura 1: stația Meteo în La Brévine, Elveția
Cum ar trebui să o anemometru fi configurat?,un anemometru trebuie așezat pe o suprafață plană (iarbă tăiată optim) și la zece metri deasupra solului conform standardelor OMM. Nu sunt permise obstacole majore (copaci, clădiri) care afectează circulația aerului în apropiere. Distanța de la un obstacol mai mare la contor trebuie să fie de cel puțin 4 ori înălțimea obiectului.Viteza vântului și direcția vântului se schimbă odată cu creșterea altitudinii față de sol. Prin urmare, stâlpii meteorologici au de obicei senzori de vânt atașați la altitudini diferite (2m, 10m, 80m etc.).
ce instrumente de măsurare sunt utilizate?,
Figura 2: Cupa anemometru cu palete eoliene
Figura 1: stația Meteo în La Brévine, Elveția
ce instrumente de măsurare sunt utilizate?,
Figura 2: Cupa anemometru cu palete eoliene
serviciile Naționale de meteorologie, de obicei, utilizați una dintre următoarele două dispozitive pentru a măsura viteza și direcția vântului:
- O ceașcă anemometru cu palete eoliene (a se vedea Figura 2)
- Un anemometru cu ultrasunete care măsoară atât viteza și direcția vântului (vezi Figura 3)
Care alte metode de măsurare sunt disponibile?
un anemometru cu cupă sau elice măsoară viteza vântului folosind viteza circulară a unității., Aceasta include o paletă de vânt, care măsoară direcția vântului. Aceste dispozitive sunt cele mai frecvente și adesea observate pe clădirile private. Măsurătorile lor sunt relativ precise, dar au dezavantajul că pot fi blocate de praf sau pe mare de sare.
Figura 3: cu Ultrasunete anemometru
Alte anemometre (SODAR / LIDAR) și facă măsurători cu ajutorul Doppler schimbare de frecvență., Acest așa-numit efect Doppler funcționează după cum urmează: dacă undele sonore / luminoase lovesc o particulă din aer care se deplasează spre contor, valul reflectat va avea o frecvență mai mare decât semnalul de ieșire. Cu ajutorul acestei schimbări de frecvență, atât direcția vântului, cât și viteza pot fi calculate și astfel măsurate. Aceste instrumente de măsurare au avantajul că pot crea o imagine 3D a curenților de aer până la 200m înălțime. Acest lucru este util în special atunci când se evaluează locațiile parcurilor eoliene. Cu toate acestea, instrumentele funcționează numai cu o precizie limitată la precipitații (ploaie, zăpadă etc.,) este prezent, deoarece valurile sunt reflectate și de apă.anemometrul ultrasonic măsoară timpul care trece între transmiterea și recepția semnalului între doi receptori. Dacă semnalul are tailwind, va ajunge mai repede decât viteza sunetului, dacă are headwind, va fi mai lent. Deoarece un ciclu de măsurare al acestui dispozitiv durează doar aproximativ 5ms, pot fi efectuate până la 200 de cicluri de măsurare pe secundă. Acest lucru face posibilă măsurarea microcirculațiilor. Dar acest instrument nu este fiabil de utilizat în precipitații.,pentru viteze foarte mari ale vântului, există și anemometre de presiune pitot (tuburi Pitot). Acestea măsoară diferența de presiune dintre aerul de intrare și presiunea normală.
dificultăți de măsurare a vântului
cea mai mare problemă cu vântul este că fiecare obiect mic provoacă turbulențe. Chiar și o linie electrică este suficientă pentru a învârti vântul pentru o anumită distanță. Deoarece senzorii de vânt au de obicei nevoie de un vânt regulat și constant pentru a oferi măsurători precise, turbulența nu este de dorit., Prin urmare, este cu atât mai important ca măsurarea vântului să fie plasată într-un loc în care nu există obstacole.în cazul anemometrelor cu elice sau cochilii, există și problema contaminării sau blocării prin praf sau în apropierea mării cu sare. Prin urmare, acestea trebuie întreținute la intervale regulate. În plus, aceste dispozitive au o anumită întârziere în rafalele grele de vânt, deoarece cojile trebuie mai întâi să accelereze și viteza elicei să nu se schimbe imediat., Problema mai mare este depășirea vitezei după o rafală de vânt, din cauza faptului că dispozitivele sunt create cu cât mai puțină frecare (pentru o accelerare rapidă), reducerea vitezei elicei este întârziată și mai mult odată cu scăderea vitezei vântului.