От векове измерваме скоростта на вятъра с анемометри, но последните постижения направиха възможно предоставянето на по-надеждни и точни прогнози за времето. Звуковите анемометри измерват скоростта на вятъра бързо и точно в сравнение с традиционните версии.
Центровете за атмосферни науки често използват тези устройства при провеждане на рутинни измервания или подробни проучвания, за да помогнат за изготвянето на точни прогнози за времето за различни места. Някои условия на околната среда могат да ограничат измерванията, но могат да се направят определени корекции, за да се преодолеят тези проблеми.
Анемометрите се появяват през 15-ти век и продължават да се усъвършенстват и развиват през последните години. Традиционните анемометри, разработени за първи път в средата на 19-ти век, използват кръгло разположение на вятърни чашки, свързани с устройство за запис на данни. През 20-те години на миналия век те стават три, осигурявайки по-бърз и по-последователен отговор, който помага за измерване на поривите на вятъра. Звуковите анемометри сега са следващата стъпка в прогнозирането на времето, осигурявайки по-голяма точност и разделителна способност.
Звуковите анемометри, разработени през 70-те години на миналия век, използват ултразвукови вълни, за да измерват незабавно скоростта на вятъра и да определят дали звуковите вълни, пътуващи между чифт сензори, се ускоряват или забавят от вятъра.
Сега те са широко комерсиализирани и се използват за различни цели и места. Двуизмерните (скорост и посока на вятъра) звукови анемометри се използват широко в метеорологични станции, корабоплаване, вятърни турбини, авиация и дори в средата на океана, плаващи върху метеорологични шамандури.
Звуковите анемометри могат да правят измервания с много висока времева резолюция, обикновено от 20 Hz до 100 Hz, което ги прави много подходящи за измерване на турбулентност. Скоростите и резолюцията в тези диапазони позволяват по-точни измервания. Звуковият анемометър е един от най-новите метеорологични инструменти в метеорологичните станции днес и е дори по-важен от ветропоказателя, който измерва посоката на вятъра.
За разлика от традиционните версии, звуковият анемометър не изисква движещи се части, за да работи. Той измерва времето, необходимо на звуковия импулс да се разпространи между два сензора. Времето се определя от разстоянието между тези сензори, където скоростта на звука зависи от температурата, налягането и замърсителите на въздуха, като например замърсяване, сол, прах или мъгла във въздуха.
За да се получи информация за въздушната скорост между сензорите, всеки сензор действа последователно като предавател и приемник, така че импулсите се предават между тях и в двете посоки.
Скоростта на полета се определя въз основа на времето на импулса във всяка посока; системата улавя триизмерна скорост, посока и ъгъл на вятъра, като поставя три чифта сензори на три различни оси.
Центърът за атмосферни науки разполага с шестнадесет звукови анемометъра, един от които е способен да работи на 100 Hz, два от които са способни да работят на 50 Hz, а останалите, които са способни да работят предимно на 20 Hz, са достатъчно бързи за повечето операции.
Два инструмента са оборудвани с подгряване против заледяване за употреба в заледени условия. Повечето имат аналогови входове, което ви позволява да добавяте допълнителни сензори като температура, влажност, налягане и следи от газове.
Звукови анемометри са използвани в проекти като NABMLEX за измерване на скоростта на вятъра на различни височини, а Cityflux е правил различни измервания в различни части на града.
Екипът на проекта CityFlux, който изучава замърсяването на градския въздух, заяви: „Същността на CityFlux е да изучава и двата проблема едновременно, като измерва колко бързо силните ветрове премахват твърди частици от мрежа от „каньони“ на градските улици. Въздухът над тях е мястото, където живеем и дишаме. Място, което може да бъде отнесено от вятъра.“
Звуковите анемометри са най-новото голямо развитие в измерването на скоростта на вятъра, подобрявайки точността на прогнозите за времето и осигурявайки устойчивост на неблагоприятни условия, като например проливен дъжд, които могат да причинят проблеми с традиционните инструменти.
По-точните данни за скоростта на вятъра ни помагат да разберем предстоящите метеорологични условия и да се подготвим за ежедневието и работата.
Време на публикуване: 13 май 2024 г.