Jau šimtmečius vėjo greitį matuojame anemometrais, tačiau pastarieji pasiekimai leido pateikti patikimesnes ir tikslesnes orų prognozes. Garsiniai anemometrai vėjo greitį matuoja greitai ir tiksliai, palyginti su tradicinėmis versijomis.
Atmosferos mokslo centrai dažnai naudoja šiuos prietaisus atlikdami įprastinius matavimus arba išsamius tyrimus, kad padėtų tiksliai prognozuoti orus įvairiose vietose. Tam tikros aplinkos sąlygos gali riboti matavimus, tačiau galima atlikti tam tikrus pakeitimus, kad būtų išspręstos šios problemos.
Anemometrai atsirado XV amžiuje ir pastaraisiais metais buvo toliau tobulinami ir plėtojami. Tradiciniai anemometrai, pirmą kartą sukurti XIX amžiaus viduryje, naudoja apskritimu išdėstytas vėjo taurelių sistemas, prijungtas prie duomenų kaupiklio. XX a. trečiajame dešimtmetyje jų buvo trys, todėl gaunamas greitesnis ir nuoseklesnis atsakas, padedantis matuoti vėjo gūsius. Garsiniai anemometrai dabar yra kitas orų prognozavimo etapas, užtikrinantis didesnį tikslumą ir skiriamąją gebą.
Garsiniai anemometrai, sukurti aštuntajame dešimtmetyje, naudoja ultragarsines bangas, kad akimirksniu išmatuotų vėjo greitį ir nustatytų, ar vėjas pagreitina, ar sulėtina garso bangas, keliaujančias tarp jutiklių poros.
Dabar jie yra plačiai komercializuoti ir naudojami įvairiais tikslais bei vietose. Dviejų matmenų (vėjo greičio ir krypties) garsiniai anemometrai plačiai naudojami meteorologijos stotyse, laivyboje, vėjo turbinose, aviacijoje ir net vandenyno viduryje, plūduriuojantys ant meteorologinių plūdurų.
Garsiniai anemometrai gali atlikti matavimus su labai didele laiko skiriamąja geba, paprastai nuo 20 Hz iki 100 Hz, todėl jie puikiai tinka turbulencijos matavimams. Šiuose diapazonuose esantys greičiai ir skiriamoji geba leidžia atlikti tikslesnius matavimus. Garsinis anemometras yra vienas iš naujausių meteorologinių prietaisų šiandieninėse meteorologijos stotyse ir yra dar svarbesnis už vėjo mentę, kuri matuoja vėjo kryptį.
Skirtingai nuo tradicinių versijų, garsiniam anemometrui veikti nereikia judančių dalių. Jie matuoja laiką, per kurį garso impulsas keliauja tarp dviejų jutiklių. Laikas nustatomas pagal atstumą tarp šių jutiklių, o garso greitis priklauso nuo temperatūros, slėgio ir oro teršalų, tokių kaip tarša, druska, dulkės ar rūkas ore.
Norint gauti oro greičio informaciją tarp jutiklių, kiekvienas jutiklis pakaitomis veikia kaip siųstuvas ir imtuvas, todėl impulsai tarp jų perduodami abiem kryptimis.
Skrydžio greitis nustatomas pagal impulso laiką kiekviena kryptimi; trimatis vėjo greitis, kryptis ir kampas fiksuojami išdėstant tris jutiklių poras ant trijų skirtingų ašių.
Atmosferos mokslų centre yra šešiolika garsinių anemometrų, iš kurių vienas gali veikti 100 Hz dažniu, du – 50 Hz dažniu, o likusieji, kurių dauguma gali veikti 20 Hz dažniu, yra pakankamai greiti daugumai operacijų atlikti.
Du prietaisai turi apsaugos nuo apledėjimo funkciją, skirtą naudoti apledėjusiomis sąlygomis. Dauguma jų turi analoginius įėjimus, leidžiančius pridėti papildomų jutiklių, pvz., temperatūros, drėgmės, slėgio ir dujų pėdsakų.
Garsiniai anemometrai buvo naudojami tokiuose projektuose kaip NABMLEX vėjo greičiui matuoti skirtinguose aukščiuose, o „Cityflux“ atliko skirtingus matavimus skirtingose miesto vietose.
„CityFlux“ projekto komanda, tirianti miestų oro taršą, teigė: „„CityFlux“ esmė – vienu metu tirti abi problemas, matuojant, kaip greitai stiprūs vėjai pašalina kietąsias daleles iš miesto gatvių „kanjonų“ tinklo. Oras virš jų yra ta vieta, kurioje mes gyvename ir kvėpuojame. Vieta, kurią gali nupūsti vėjas.“
Garsiniai anemometrai yra naujausias svarbus vėjo greičio matavimo pasiekimas, pagerinantis orų prognozių tikslumą ir atsparus nepalankioms sąlygoms, tokioms kaip stiprus lietus, kuris gali sukelti problemų su tradiciniais prietaisais.
Tikslesni vėjo greičio duomenys padeda mums suprasti artėjančias oro sąlygas ir pasiruošti kasdieniam gyvenimui bei darbui.
Įrašo laikas: 2024 m. gegužės 13 d.