Содержание
Ветер полезен и вреден. Наиболее опасными частями штормов являются сильные ветры, которые могут сносить деревья, снимать крыши домов или кататься на лодках в море. С другой стороны, ветер является важной частью многих проектов в области возобновляемой энергии и необходим для плавания или управления воздушным змеем. Различные погодные инструменты, включая приложения для смартфонов, измеряют скорость ветра с помощью звука, света и механической силы самого ветра.
Ветровой Анемометр
Анемометры являются одним из самых простых погодных инструментов, используемых для измерения скорости ветра; некоторые также определяют направление ветра. Основной анемометр напоминает ветряную мельницу или флюгер. Он состоит из пропеллера с чашками на концах лопастей для улавливания ветра. Скорость, с которой воздух вращается, определяет скорость ветра. Анемометры с горячей проволокой определяют очень небольшие изменения скорости ветра, измеряя, сколько энергии требуется для нагрева продуваемого ветром провода до постоянной стандартной температуры.
Доплеровский радар
В 1960-х годах ученые разработали доплеровский радар для измерения скорости и направления ветра при штормах. До этого развития было очень трудно узнать, что происходило в штормовом интерьере. Доплеровский радар произвел революцию в изучении погоды, измерив скорость и направление движущегося объекта, такого как унесенный ветром дождь. Это делается путем измерения изменений в радиолокационных волнах, движущихся к объекту или отражающихся от него. Радиолокационные микроволны направляются к целевой области, а затем измеряют, как волны были изменены, когда они возвращаются к излучающему микроволновое устройство.
Лазерный ЛИДАР
Обнаружение и определение дальности света работает подобно доплеровскому радару, за исключением того, что вместо пучка микроволн используются лазерные лучи.В отличие от радаров, LIDAR измеряет скорости ветра ближе к земле и анализирует влияние ветра на здания и деревья, которые находятся на уровне земли. ЛИДАР измеряет скорость ветра, анализируя скорость, с которой часть лазерного излучения отражается от излучателя от микроскопических капель жидкости в воздухе. Скорость, с которой лазерный свет возвращается в излучатель, определяет скорость ветра. Несмотря на множество применений, LIDAR особенно полезен при калибровке ветряных турбин для проектов возобновляемой энергии.
Звуковой СОДАР
Звуковое обнаружение и определение дальности также используют эффект Доплера для определения скорости ветра. Как и LIDAR, он измеряет скорость ветра близко к земле и чаще всего используется для калибровки ветровых турбин.
SODAR определяет энергию ветра, анализируя, как ветер изменяет звуковые волны. Он может более точно определять условия ветра ниже отметки 60 метров, поскольку он использует горизонтальную звуковую волну на высоте 60 метров и две почти вертикальные волны, исходящие от поверхности земли, для определения скорости ветра.