Rýchlosť vetra meriame anemometrami už stáročia, ale nedávny pokrok umožnil poskytovať spoľahlivejšie a presnejšie predpovede počasia. Sonické anemometre merajú rýchlosť vetra rýchlo a presne v porovnaní s tradičnými verziami.
Centrá pre atmosférické vedy často používajú tieto zariadenia pri vykonávaní rutinných meraní alebo podrobných štúdií, ktoré pomáhajú vytvárať presné predpovede počasia pre rôzne lokality. Určité podmienky prostredia môžu obmedzovať merania, ale na prekonanie týchto problémov je možné vykonať určité úpravy.
Anemometre sa objavili v 15. storočí a v posledných rokoch sa neustále zdokonaľujú a vyvíjajú. Tradičné anemometre, prvýkrát vyvinuté v polovici 19. storočia, používajú kruhové usporiadanie veterných pohárov pripojených k záznamníku údajov. V 20. rokoch 20. storočia ich bolo tri, čo zabezpečovalo rýchlejšiu a konzistentnejšiu odozvu, ktorá pomáha merať nárazy vetra. Sonické anemometre sú teraz ďalším krokom v predpovedi počasia a poskytujú väčšiu presnosť a rozlíšenie.
Sonické anemometre, vyvinuté v 70. rokoch 20. storočia, používajú ultrazvukové vlny na okamžité meranie rýchlosti vetra a určenie, či zvukové vlny šíriace sa medzi dvojicou senzorov vietor zrýchľuje alebo spomaľuje.
V súčasnosti sú široko komerčne dostupné a používajú sa na rôzne účely a miesta. Dvojrozmerné (rýchlosť a smer vetra) sonické anemometre sa široko používajú v meteorologických staniciach, lodnej doprave, veterných turbínach, letectve a dokonca aj uprostred oceánu, plávajúce na meteorologických bójach.
Sonické anemometre dokážu vykonávať merania s veľmi vysokým časovým rozlíšením, zvyčajne od 20 Hz do 100 Hz, vďaka čomu sú vhodné na meranie turbulencie. Rýchlosti a rozlíšenia v týchto rozsahoch umožňujú presnejšie merania. Sonicový anemometer je jedným z najnovších meteorologických prístrojov v dnešných meteorologických staniciach a je ešte dôležitejší ako veterná lopatka, ktorá meria smer vetra.
Na rozdiel od tradičných verzií, zvukový anemometer nevyžaduje na svoju činnosť žiadne pohyblivé časti. Meria čas, ktorý trvá, kým sa zvukový impulz dostane medzi dvoma senzormi. Čas je určený vzdialenosťou medzi týmito senzormi, pričom rýchlosť zvuku závisí od teploty, tlaku a znečistení vzduchu, ako sú znečistenie, soľ, prach alebo hmla vo vzduchu.
Na získanie informácií o rýchlosti letu medzi senzormi každý senzor striedavo funguje ako vysielač a prijímač, takže impulzy sa medzi nimi prenášajú v oboch smeroch.
Rýchlosť letu sa určuje na základe času impulzu v každom smere; zachytáva trojrozmernú rýchlosť, smer a uhol vetra umiestnením troch párov senzorov na troch rôznych osiach.
Centrum pre atmosférické vedy má šestnásť sonických anemometrov, z ktorých jeden je schopný pracovať pri 100 Hz, dva pri 50 Hz a zvyšok, ktorý je väčšinou schopný pracovať pri 20 Hz, je dostatočne rýchly pre väčšinu operácií.
Dva prístroje sú vybavené vykurovaním proti námraze na použitie v ľadových podmienkach. Väčšina z nich má analógové vstupy, čo umožňuje pridať ďalšie senzory, ako je teplota, vlhkosť, tlak a stopové plyny.
Sonické anemometre sa používajú v projektoch ako NABMLEX na meranie rýchlosti vetra v rôznych výškach a spoločnosť Cityflux vykonáva rôzne merania v rôznych častiach mesta.
Projektový tím CityFlux, ktorý skúma znečistenie ovzdušia v mestách, uviedol: „Podstatou projektu CityFlux je študovať oba problémy súčasne meraním toho, ako rýchlo silný vietor odstraňuje pevné častice zo siete „kaňonov“ mestských ulíc. Vzduch nad nimi je miestom, kde žijeme a dýchame. Miesto, ktoré môže vietor odfúknuť.“
Sonické anemometre sú najnovším významným vývojom v meraní rýchlosti vetra, zlepšujú presnosť predpovedí počasia a sú odolné voči nepriaznivým podmienkam, ako sú silné dažde, ktoré môžu spôsobiť problémy s tradičnými prístrojmi.
Presnejšie údaje o rýchlosti vetra nám pomáhajú pochopiť nadchádzajúce poveternostné podmienky a pripraviť sa na každodenný život a prácu.
Čas uverejnenia: 13. mája 2024