Зміст
Вітер є і корисним, і згубним. Найнебезпечніші частини бурі - це сильний вітер, який може збити дерева, зняти дахи з будинків або натяжні човни в морі. З іншого боку, вітер є важливою частиною багатьох проектів з відновлюваної енергії і необхідний для плавання або польоту повітряного змія. Різноманітні прилади погоди - включаючи додатки для смартфонів - вимірюють швидкість вітру за допомогою звуку, світла та механічної сили самого вітру.
Вітряний анемометр
Анемометри - один з найпростіших інструментів погоди, що використовується для вимірювання швидкості вітру; деякі також встановлюють напрямок вітру. Основний анемометр нагадує вітряк або флюгер. Він складається з гвинта з чашками на кінцях лопатей для лову вітру. Швидкість, з якою повітря робить обертання гвинта, визначає швидкість вітру. Гарячі дротяні анемометри визначають дуже невеликі зміни швидкості вітру, вимірюючи, яка потужність потрібна для нагрівання дротяного дротом до постійної, стандартної температури.
Доплерівський радіолокатор
Вчені розробили доплерівський радіолокатор у 1960-х роках для вимірювання швидкості вітру та напрямку в шторми. До цього розвитку подій було дуже важко дізнатися, що відбувається в штормовому інтер’єрі. Доплерівський радіолокатор революціонував дослідження погоди, вимірюючи швидкість і напрямок рухомого об’єкта, такого як дощ, що дув вітром. Це робиться шляхом вимірювання змін у радіолокаційних хвилях, що рухаються до об'єкта чи відскакують від нього. Мікрохвилі радіолокатора спрямовані до цільової області, а потім вимірюють, як змінилися хвилі, коли вони повертаються до пристрою, що випромінює мікрохвильову піч.
LIDAR на основі лазера
Виявлення та дальність світла працює як доплерівський радіолокатор, за винятком лазерних променів замість пучка мікрохвильових піч.На відміну від радарів, LIDAR вимірює швидкість вітру ближче до землі та аналізує вплив вітру на будівлі та дерева, які знаходяться на рівні землі. LIDAR вимірює швидкість вітру, аналізуючи швидкість, яку частина лазерного світла відскакує назад до випромінювача від природних мікроскопічних крапель рідини в повітрі. Швидкість, з якою лазерне світло повертається до випромінювача, визначає швидкість вітру. Хоча LIDAR має багато застосувань, LIDAR особливо корисний для калібрування вітрових турбін для проектів з відновлюваної енергії.
На основі звуку SODAR
Для звукового виявлення та діапазону також використовується ефект Доплера для визначення швидкості вітру. Як і LIDAR, він вимірює швидкість вітру, близьку до землі, і найчастіше використовується для калібрування вітрогенераторів.
SODAR визначає енергію вітру, аналізуючи, як вітер змінює звукові хвилі. Він може більш точно визначити умови вітру нижче висоти 60 метрів, оскільки використовує горизонтальну звукову хвилю на висоті 60 метрів та дві майже вертикальні хвилі, що випромінюють від поверхні землі для визначення швидкості вітру.