Rychlost větru měříme pomocí anemometrů již po staletí, ale nedávný pokrok umožnil poskytovat spolehlivější a přesnější předpovědi počasí. Sonické anemometry měří rychlost větru rychleji a přesněji ve srovnání s tradičními verzemi.
Centra pro atmosférické vědy často používají tato zařízení při provádění rutinních měření nebo podrobných studií, které pomáhají vytvářet přesné předpovědi počasí pro různá místa. Určité podmínky prostředí mohou měření omezovat, ale lze provést určité úpravy, které tyto problémy překonají.
Anemometry se objevily v 15. století a v posledních letech se neustále vylepšují a rozvíjejí. Tradiční anemometry, poprvé vyvinuté v polovině 19. století, používají kruhové uspořádání větrných hlavic připojených k datovému záznamníku. Ve 20. letech 20. století se rozrostly na tři, což poskytuje rychlejší a konzistentnější odezvu, která pomáhá měřit poryvy větru. Sonické anemometry jsou nyní dalším krokem v předpovědi počasí a poskytují větší přesnost a rozlišení.
Sonické anemometry, vyvinuté v 70. letech 20. století, využívají ultrazvukové vlny k okamžitému měření rychlosti větru a k určení, zda jsou zvukové vlny šířící se mezi dvojicí senzorů větrem zrychlovány nebo zpomalovány.
Nyní jsou široce komerčně dostupné a používané k různým účelům a místům. Dvourozměrné (rychlost a směr větru) sonické anemometry se široce používají v meteorologických stanicích, lodní dopravě, větrných turbínách, letectví a dokonce i uprostřed oceánu, kde se vznášejí na meteorologických bójích.
Sonické anemometry dokáží provádět měření s velmi vysokým časovým rozlišením, obvykle od 20 Hz do 100 Hz, což je činí velmi vhodnými pro měření turbulence. Rychlosti a rozlišení v těchto rozsazích umožňují přesnější měření. Sonicový anemometr je jedním z nejnovějších meteorologických přístrojů v dnešních meteorologických stanicích a je dokonce důležitější než větrná korouhvička, která měří směr větru.
Na rozdíl od tradičních verzí nevyžaduje zvukový anemometr k provozu žádné pohyblivé části. Měří dobu, za kterou se zvukový impuls šíří mezi dvěma senzory. Čas je určen vzdáleností mezi těmito senzory, přičemž rychlost zvuku závisí na teplotě, tlaku a kontaminantech vzduchu, jako je znečištění, sůl, prach nebo mlha ve vzduchu.
Pro získání informací o rychlosti letu mezi senzory každý senzor střídavě funguje jako vysílač a přijímač, takže impulsy jsou mezi nimi přenášeny v obou směrech.
Rychlost letu se určuje na základě doby pulzu v každém směru; systém zachycuje trojrozměrnou rychlost, směr a úhel větru umístěním tří párů senzorů na třech různých osách.
Centrum pro atmosférické vědy má šestnáct sonických anemometrů, z nichž jeden je schopen pracovat na 100 Hz, dva na 50 Hz a zbytek, který je většinou schopen pracovat na 20 Hz, je dostatečně rychlý pro většinu operací.
Dva přístroje jsou vybaveny vyhříváním proti námraze pro použití v podmínkách s námrazou. Většina z nich má analogové vstupy, které umožňují přidat další senzory, jako je teplota, vlhkost, tlak a stopové plyny.
Sonické anemometry byly použity v projektech, jako je NABMLEX, k měření rychlosti větru v různých výškách a Cityflux provedl různá měření v různých částech města.
Projektový tým CityFlux, který studuje znečištění ovzduší ve městech, uvedl: „Podstatou CityFluxu je studium obou problémů současně měřením toho, jak rychle silný vítr odstraňuje částice ze sítě „kaňonů“ městských ulic. Vzduch nad nimi je místem, kde žijeme a dýcháme. Místo, které může být odfouknuto větrem.“
Sonické anemometry jsou nejnovějším významným vývojem v měření rychlosti větru, zlepšují přesnost předpovědí počasí a jsou imunní vůči nepříznivým podmínkám, jako je silný déšť, který může způsobit problémy s tradičními přístroji.
Přesnější údaje o rychlosti větru nám pomáhají pochopit nadcházející povětrnostní podmínky a připravit se na každodenní život a práci.
Čas zveřejnění: 13. května 2024