Stoljećima mjerimo brzinu vjetra anemometrima, ali nedavni napredak omogućio je pružanje pouzdanijih i točnijih vremenskih prognoza. Sonični anemometri mjere brzinu vjetra brže i točnije u usporedbi s tradicionalnim verzijama.
Centri za atmosferske znanosti često koriste ove uređaje prilikom provođenja rutinskih mjerenja ili detaljnih studija kako bi pomogli u izradi točnih vremenskih prognoza za različite lokacije. Određeni uvjeti okoline mogu ograničiti mjerenja, ali mogu se napraviti određene prilagodbe kako bi se prevladali ti problemi.
Anemometri su se pojavili u 15. stoljeću i nastavili su se poboljšavati i razvijati posljednjih godina. Tradicionalni anemometri, prvi put razvijeni sredinom 19. stoljeća, koriste kružni raspored vjetrobranskih čašica spojenih na zapisivač podataka. U 1920-ima postala su tri, što pruža brži i konzistentniji odziv koji pomaže u mjerenju udara vjetra. Zvučni anemometri sada su sljedeći korak u prognoziranju vremena, pružajući veću točnost i rezoluciju.
Sonični anemometri, razvijeni 1970-ih, koriste ultrazvučne valove za trenutno mjerenje brzine vjetra i određivanje ubrzava li ili usporava vjetar zvučne valove koji putuju između para senzora.
Sada su široko komercijalizirani i koriste se u razne svrhe i na raznim lokacijama. Dvodimenzionalni (brzina i smjer vjetra) zvučni anemometri široko se koriste u meteorološkim stanicama, brodarstvu, vjetroturbinama, zrakoplovstvu, pa čak i usred oceana, plutajući na meteorološkim plutačama.
Sonični anemometri mogu vršiti mjerenja s vrlo visokom vremenskom rezolucijom, obično od 20 Hz do 100 Hz, što ih čini vrlo prikladnima za mjerenja turbulencije. Brzine i rezolucije u tim rasponima omogućuju točnija mjerenja. Sonični anemometar jedan je od najnovijih meteoroloških instrumenata u današnjim meteorološkim stanicama i čak je važniji od vjetrokaza, koji mjeri smjer vjetra.
Za razliku od tradicionalnih verzija, sonični anemometar ne zahtijeva pokretne dijelove za rad. Mjere vrijeme potrebno da zvučni impuls putuje između dva senzora. Vrijeme je određeno udaljenošću između tih senzora, gdje brzina zvuka ovisi o temperaturi, tlaku i onečišćujućim tvarima u zraku poput onečišćenja, soli, prašine ili magle u zraku.
Za dobivanje informacija o brzini zraka između senzora, svaki senzor naizmjenično djeluje kao odašiljač i prijemnik, pa se impulsi prenose između njih u oba smjera.
Brzina leta određuje se na temelju vremena impulsa u svakom smjeru; bilježi trodimenzionalnu brzinu vjetra, smjer i kut postavljanjem tri para senzora na tri različite osi.
Centar za atmosferske znanosti ima šesnaest zvučnih anemometara, od kojih je jedan sposoban za rad na 100 Hz, dva na 50 Hz, a ostali, koji su uglavnom sposobni za rad na 20 Hz, dovoljno su brzi za većinu operacija.
Dva instrumenta opremljena su grijanjem protiv zaleđivanja za upotrebu u ledenim uvjetima. Većina ima analogne ulaze, što vam omogućuje dodavanje dodatnih senzora kao što su temperatura, vlažnost, tlak i tragovi plinova.
Sonični anemometri korišteni su u projektima poput NABMLEX-a za mjerenje brzine vjetra na različitim visinama, a Cityflux je proveo različita mjerenja u različitim dijelovima grada.
Projektni tim CityFluxa, koji proučava onečišćenje zraka u urbanim područjima, rekao je: „Suština CityFluxa je istovremeno proučavanje oba problema mjerenjem brzine kojom jaki vjetrovi uklanjaju čestice iz mreže 'kanjona' gradskih ulica. Zrak iznad njih je mjesto gdje živimo i dišemo. Mjesto koje vjetar može otpuhati.“
Sonični anemometri su najnoviji veliki razvoj u mjerenju brzine vjetra, poboljšavajući točnost vremenskih prognoza i otporni na nepovoljne uvjete poput jake kiše koja može uzrokovati probleme s tradicionalnim instrumentima.
Točniji podaci o brzini vjetra pomažu nam da razumijemo nadolazeće vremenske uvjete i pripremimo se za svakodnevni život i rad.
Vrijeme objave: 13. svibnja 2024.