Стагоддзямі мы вымяралі хуткасць ветру з дапамогай анемометраў, але нядаўнія дасягненні дазволілі ствараць больш надзейныя і дакладныя прагнозы надвор'я. Гукавыя анемометры вымяраюць хуткасць ветру хутчэй і дакладней у параўнанні з традыцыйнымі версіямі.
Цэнтры атмасферных навук часта выкарыстоўваюць гэтыя прылады пры правядзенні руцінных вымярэнняў або падрабязных даследаванняў, каб дапамагчы ў складанні дакладных прагнозаў надвор'я для розных месцаў. Пэўныя ўмовы навакольнага асяроддзя могуць абмяжоўваць вымярэнні, але можна зрабіць пэўныя карэкціроўкі, каб пераадолець гэтыя праблемы.
Анемометры з'явіліся ў XV стагоддзі і працягваюць удасканальвацца і развівацца ў апошнія гады. Традыцыйныя анемометры, упершыню распрацаваныя ў сярэдзіне XIX стагоддзя, выкарыстоўваюць кругавое размяшчэнне ветравых чаш, падлучаных да рэгістратара дадзеных. У 1920-х гадах іх стала тры, што забяспечвае больш хуткі і паслядоўны водгук, які дапамагае вымяраць парывы ветру. Гукавыя анемометры цяпер з'яўляюцца наступным крокам у прагназаванні надвор'я, забяспечваючы большую дакладнасць і раздзяляльную здольнасць.
Гукавыя анемометры, распрацаваныя ў 1970-х гадах, выкарыстоўваюць ультрагукавыя хвалі для імгненнага вымярэння хуткасці ветру і вызначэння таго, ці паскараюцца ці запавольваюцца ветрам гукавыя хвалі, якія распаўсюджваюцца паміж парай датчыкаў.
Цяпер яны шырока камерцыялізуюцца і выкарыстоўваюцца ў розных мэтах і месцах. Двухмерныя (хуткасць і кірунак ветру) гукавыя анемометры шырока выкарыстоўваюцца ў метэастанцыях, суднаходстве, ветраных турбінах, авіяцыі і нават пасярод акіяна, плаваючы на метэаралагічных буях.
Гукавыя анемометры могуць рабіць вымярэнні з вельмі высокім часовым дазволам, звычайна ад 20 Гц да 100 Гц, што робіць іх добра прыдатнымі для вымярэння турбулентнасці. Хуткасці і дазвол у гэтых дыяпазонах дазваляюць праводзіць больш дакладныя вымярэнні. Гукавы анемометр — адзін з найноўшых метэаралагічных прыбораў, якія выкарыстоўваюцца на сённяшніх метэастанцыях, і ён нават важнейшы за флюгер, які вымярае кірунак ветру.
У адрозненне ад традыцыйных версій, гукавыя анемометры не патрабуюць рухомых частак для працы. Яны вымяраюць час, неабходны для праходжання гукавога імпульсу паміж двума датчыкамі. Час вызначаецца адлегласцю паміж гэтымі датчыкамі, дзе хуткасць гуку залежыць ад тэмпературы, ціску і забруджванняў паветра, такіх як забруджванне, соль, пыл або туман у паветры.
Для атрымання інфармацыі аб хуткасці палёту паміж датчыкамі кожны датчык па чарзе выконвае ролю перадатчыка і прыёмніка, таму імпульсы перадаюцца паміж імі ў абодвух напрамках.
Хуткасць палёту вызначаецца на аснове часу імпульсу ў кожным кірунку; сістэма фіксуе трохмерную хуткасць, кірунак і вугал ветру, размяшчаючы тры пары датчыкаў на трох розных восях.
У Цэнтры атмасферных навук ёсць шаснаццаць гукавых анемометраў, адзін з якіх здольны працаваць на частаце 100 Гц, два — на частаце 50 Гц, а астатнія, якія ў асноўным здольныя працаваць на частаце 20 Гц, дастаткова хуткія для большасці аперацый.
Два прыборы абсталяваны сістэмай падагрэву супраць абледзянення для выкарыстання ў абледзянелых умовах. Большасць з іх маюць аналагавыя ўваходы, што дазваляе дадаваць дадатковыя датчыкі, такія як тэмпература, вільготнасць, ціск і мікраэлементы.
У такіх праектах, як NABMLEX, для вымярэння хуткасці ветру на рознай вышыні выкарыстоўваліся гукавыя анемометры, а Cityflux праводзіў розныя вымярэнні ў розных частках горада.
Каманда праекта CityFlux, якая вывучае забруджванне паветра ў гарадах, заявіла: «Сутнасць CityFlux заключаецца ў адначасовым вывучэнні абедзвюх праблем шляхам вымярэння таго, як хутка моцны вяцер выдаляе цвёрдыя часціцы з сеткі каньёнаў гарадскіх вуліц. Паветра над імі — гэта месца, дзе мы жывем і дыхаем. Месца, якое можа быць знесена ветрам».
Гукавыя анемометры — гэта найноўшая буйная распрацоўка ў вымярэнні хуткасці ветру, якая паляпшае дакладнасць прагнозаў надвор'я і не перашкаджае неспрыяльным умовам, такім як моцны дождж, якія могуць выклікаць праблемы з традыцыйнымі прыборамі.
Больш дакладныя дадзеныя аб хуткасці ветру дапамагаюць нам зразумець будучыя ўмовы надвор'я і падрыхтавацца да паўсядзённага жыцця і працы.
Час публікацыі: 13 мая 2024 г.