Войти
Анемометр обычно используется для измерения скорости ветра. Скорость ветра, или ветер скорость потока - это основная атмосферная величина, вызванная движением воздуха от высокого к низкому давлению, обычно из-за изменений температуры. Обратите внимание, что направление ветра обычно почти параллельно изобарам (а не перпендикулярно, как можно было бы ожидать) из-за вращения Земли.
Скорость ветра влияет на погоду. прогнозирование, авиации и морских операций, строительных проектов, темпов роста и метаболизма многих видов растений, а также бесчисленного множества других
Скорость ветра теперь обычно измеряется с помощью анемометра.
Метры в секунду (м / с) - это единица СИ для скорости и единицы измерения, рекомендованные Всемирной метеорологической организацией для сообщения скорости ветра, а также, среди прочего, используются в прогнозах погоды в странах Северной Европы. С 2010 года Международная организация гражданской авиации (ИКАО) также рекомендует метры в секунду для сообщения скорости ветра при приближении к взлетно-посадочной полосе, заменяя прежнюю рекомендацию использовать километров в час (км / ч). По историческим причинам также иногда используются другие единицы измерения, такие как миль в час (миль / ч), узлов (кн) или футов в секунду (фут / с). для измерения скорости ветра. Исторически скорости ветра также классифицировались с использованием шкалы Бофорта, которая основана на визуальных наблюдениях конкретно определенных эффектов ветра на море или на суше.
На скорость ветра влияет ряд факторов и ситуаций, действующих в различных масштабах (от микромасштабов до макромасштабов). К ним относятся градиент давления, волны Россби и струйные течения, а также местные погодные условия. Также можно найти связи между скоростью ветра и направлением ветра, особенно с градиентом давления и условиями местности.
Градиент давления - это термин для описания разницы в давлении воздуха между двумя точками в атмосфере или на поверхности Земли. Скорость ветра очень важна, потому что чем больше разница в давлении, тем быстрее ветер течет (от высокого давления к низкому), чтобы уравновесить колебания. Градиент давления в сочетании с эффектом Кориолиса и трением также влияет на направление ветра.
Волны Россби - сильные ветры в верхней тропосфере.. Они действуют в глобальном масштабе и перемещаются с запада на восток (отсюда и название Westerlies ). Волны Россби сами по себе отличаются скоростью ветра от той, которую мы испытываем в нижней тропосфере.
Местные погодные условия играют ключевую роль в влиянии на скорость ветра, так как формирование ураганов, муссоны и циклоны как ненастные погодные условия могут резко повлиять на скорость потока ветра.
Изначальный анемометр, который измерял Большой ветер в 1934 году в обсерватории Маунт Вашингтон Самая высокая скорость ветра, не связанная с торнадо, когда-либо была зафиксирована во время прохождения тропических Циклон Оливия 10 апреля 1996 г.: автоматическая метеостанция на острове Барроу, Австралия зафиксировала максимальный порыв ветра 113,3 м / с (408 км / ч; 253 миль / ч; 220,2 узлов; 372 фут / с) Порыв ветра был оценен Группой оценки ВМО, которая обнаружила, что анемометр был механически исправен, а порыв был в пределах статистической вероятности и утвердил измерения в 2010 году. Анемометр был установлен на высоте 10 м над уровнем земли (то есть на высоте 64 м над уровнем моря). Во время циклона было зарегистрировано несколько экстремальных порывов ветра со скоростью более 83 м / с (300 км / ч; 190 миль / ч; 161 кН; 270 фут / с) с максимальной 5-минутной средней скоростью 49 м / с (180 км / ч; 110 миль / ч; 95 узлов; 160 фут / с) экстремальный фактор порыва был примерно в 2,27–2,75 раза выше средней скорости ветра. Характер и масштабы порывов указывают на то, что мезовихрь был внедрен в уже прочную стенку глаза циклона.
В настоящее время это вторая по величине скорость приземного ветра за всю историю официально зарегистрировано 103,266 м / с (371,76 км / ч; 231,00 миль / ч; 200,733 узлов; 338,80 фут / с) на горе Вашингтон (Нью-Гэмпшир) обсерватории на высоте 1917 м (6288 футов) над уровнем моря в США 12 апреля 1934 г. с использованием анемометра с подогревом. Анемометр, специально разработанный для использования на горе Вашингтон, позже был протестирован Национальным бюро погоды США и подтвердил свою точность.
Скорость ветра при определенных атмосферных явлениях (например, торнадо ) могут значительно превышать эти значения, но никогда не измерялись точно. Прямое измерение этих ураганных ветров выполняется редко, поскольку сильный ветер может разрушить инструменты. Метод оценки скорости заключается в использовании Доплера на колесах для дистанционного определения скорости ветра, и, используя этот метод, значения 135 м / с (490 км / ч; 300 миль / ч; 262 узлов; 440). фут / с) во время 1999 года торнадо Бридж-Крик – Мур в Оклахоме 3 мая 1999 года часто упоминается как самая высокая зарегистрированная скорость приземного ветра, хотя другая цифра - 142 м / с. (510 км / ч; 320 миль / ч; 276 узлов; 470 фут / с) также было указано для того же торнадо. Еще одно число, используемое Центром исследований суровой погоды для этого измерения, составляет 135 ± 9 м / с (486 ± 32 км / ч; 302 ± 20 миль в час; 262 ± 17 узлов; 443 ± 30 футов / с). Однако скорости, измеренные доплеровским радаром, не считаются официальными записями.
Самая высокая скорость ветра, наблюдаемая на экзопланете, была HD 189733b, учеными из Уорикского университета. в 2015 году - 5400 миль в час, или 2,414 километра в секунду. В пресс-релизе университет объявил, что методы, использованные при измерении скорости ветра HD 189733b, могут быть использованы для измерения скорости ветра на земных экзопланетах.
Современный анемометр, используемый для измерения скорости ветра. 
Акустический резонансный датчик ветра FT742-DM, один из инструментов, используемых в настоящее время для измерения скорости ветра в обсерватории Маунт Вашингтон Анемометр - это один из инструментов, используемых для измерения скорости ветра. Анемометр, состоящий из вертикальной стойки и трех или четырех вогнутых чашек, фиксирует горизонтальное движение частиц воздуха (скорость ветра).
В отличие от традиционных чашечно-лопастных анемометров, ультразвуковые датчики ветра не имеют движущихся частей и поэтому используются для измерения скорости ветра в приложениях, требующих не требующих обслуживания характеристик, например, на верхней части ветряных турбин. Как следует из названия, ультразвуковые датчики ветра измеряют скорость ветра с помощью высокочастотного звука. Ультразвуковой анемометр имеет две или три пары передатчиков и приемников звука. Поставьте его на ветру, и каждый передатчик постоянно излучает высокочастотный звук на соответствующий приемник. Электронные схемы внутри измеряют время, необходимое звуку, чтобы пройти от каждого передатчика до соответствующего приемника. В зависимости от того, как дует ветер, он повлияет на одни звуковые лучи больше, чем на другие, замедляя или ускоряя их очень немного. Цепи измеряют разницу в скоростях лучей и используют ее для расчета скорости ветра.
Акустические резонансные датчики ветра являются разновидностью ультразвукового датчика. Вместо измерения времени пролета датчики акустического резонанса используют резонирующие акустические волны в небольшой специально построенной полости для измерения скорости ветра. В полость встроен массив ультразвуковых преобразователей, которые используются для создания отдельных моделей стоячих волн на ультразвуковых частотах. Когда ветер проходит через полость, происходит изменение свойства волны (фазовый сдвиг). Измеряя величину сдвига фазы в принимаемых сигналах каждым датчиком, а затем математически обрабатывая данные, датчик может обеспечить точное горизонтальное измерение скорости и направления ветра.
Еще один инструмент, используемый для измерения Скорость ветра включает GPS, совмещенный с трубкой Пито. Инструмент измерения скорости потока жидкости, трубка Пито, в основном используется для определения скорости воздуха в самолете.
Анемометр на открытой сцене для измерения скорости ветра Скорость ветра является обычным фактором при проектировании конструкций и зданий во всем мире. Часто это решающий фактор в требуемой боковой прочности конструкции.
В Соединенных Штатах скорость ветра, используемая при проектировании, часто упоминается как «трехсекундный порыв ветра», который является наивысшим устойчивым порывом за 3-секундный период, имеющим вероятность превышения за год 1 из 50 (ASCE 7-05, обновлено до ASCE 7-16). Эта расчетная скорость ветра принимается большинством строительных норм и правил в Соединенных Штатах и часто регулирует проектирование зданий и сооружений в поперечном направлении.
В Канаде при проектировании используются эталонные значения давления ветра, которые основаны на «средней часовой» скорости ветра, превышение которой составляет 1 к 50 в год. Эталонное давление ветра (q) рассчитывается в В паскалях с использованием следующего уравнения: q = (1/2) pV², где p - плотность воздуха в кг / м³, а V - скорость ветра в м / с.
Исторически скорость ветра сообщалась по-разному. времени усреднения (например, самая быстрая миля, 3-секундный порыв, 1-минутный и средний час), которые, возможно, придется учитывать дизайнерам. Чтобы преобразовать скорость ветра из одного времени усреднения в другое, была разработана кривая Дерста, которая определяет соотношение между вероятной максимальной скоростью ветра, усредненной за t секунд, V t, и средней скоростью ветра за один час V 3600.
Средства массовой информации, относящиеся к Скорость ветра на Викискладе