Oleme tuule kiirust anemomeetrite abil mõõtnud sajandeid, kuid hiljutised edusammud on võimaldanud pakkuda usaldusväärsemaid ja täpsemaid ilmaprognoose. Helilised anemomeetrid mõõdavad tuule kiirust kiiremini ja täpselt võrreldes traditsiooniliste versioonidega.
Atmosfääriuuringute keskused kasutavad neid seadmeid sageli rutiinsete mõõtmiste või detailuuringute läbiviimisel, et aidata koostada täpseid ilmaprognoose erinevates kohtades. Teatud keskkonnatingimused võivad mõõtmisi piirata, kuid nende probleemide lahendamiseks saab teha teatud kohandusi.
Anemomeetrid ilmusid 15. sajandil ning neid on viimastel aastatel pidevalt täiustatud ja arendatud. Traditsioonilised anemomeetrid, mis töötati esmakordselt välja 19. sajandi keskel, kasutavad andmelogijaga ühendatud tuuleklaaside ringikujulist paigutust. 1920. aastatel muutus need kolmeks, pakkudes kiiremat ja järjepidevamat vastust, mis aitab mõõta tuuleiile. Helilised anemomeetrid on nüüd ilmaennustuste järgmine samm, pakkudes suuremat täpsust ja lahutusvõimet.
1970. aastatel välja töötatud helianemomeetrid kasutavad ultrahelilaineid tuule kiiruse koheseks mõõtmiseks ja selle kindlakstegemiseks, kas tuul kiirendab või aeglustab kahe anduri vahel liikuvaid helilaineid.
Neid kasutatakse nüüd laialdaselt kaubanduses ja mitmesugustel eesmärkidel ning kohtades. Kahemõõtmelisi (tuule kiirus ja suund) helilisi anemomeetreid kasutatakse laialdaselt ilmajaamades, laevanduses, tuulikutes, lennunduses ja isegi keset ookeani, ilmapoidel hõljudes.
Helilised anemomeetrid suudavad teha mõõtmisi väga kõrge ajaresolutsiooniga, tavaliselt vahemikus 20 Hz kuni 100 Hz, mistõttu sobivad need hästi turbulentsi mõõtmiseks. Kiirused ja resolutsioonid nendes vahemikes võimaldavad täpsemaid mõõtmisi. Heliline anemomeeter on tänapäeval ilmajaamades üks uusimaid meteoroloogilisi instrumente ja isegi olulisem kui tuulelipp, mis mõõdab tuule suunda.
Erinevalt traditsioonilistest versioonidest ei vaja helianemomeeter töötamiseks liikuvaid osi. Need mõõdavad aega, mis kulub heliimpulsil kahe anduri vahel liikumiseks. Aeg määratakse nende andurite vahelise kauguse järgi, kusjuures heli kiirus sõltub temperatuurist, rõhust ja õhusaasteainetest, näiteks reostusest, soolast, tolmust või udust.
Andurite vahelise õhukiiruse teabe saamiseks toimib iga andur vaheldumisi saatja ja vastuvõtjana, seega edastatakse impulsse nende vahel mõlemas suunas.
Lennukiirus määratakse iga suuna impulsi aja põhjal; see salvestab kolmemõõtmelise tuule kiiruse, suuna ja nurga, asetades kolm paari andureid kolmele erinevale teljele.
Atmosfääriteaduste keskuses on kuusteist helilist anemomeetrit, millest üks on võimeline töötama sagedusel 100 Hz, kaks on võimelised töötama sagedusel 50 Hz ja ülejäänud, mis enamasti suudavad töötada sagedusel 20 Hz, on enamiku toimingute jaoks piisavalt kiired.
Kaks instrumenti on varustatud jäätumisvastase soojendusega jäistes tingimustes kasutamiseks. Enamikul on analoogsisendid, mis võimaldavad lisada täiendavaid andureid, näiteks temperatuuri, niiskuse, rõhu ja jääkgaaside andureid.
Sellistes projektides nagu NABMLEX on kasutatud helilisi anemomeetreid tuulekiiruste mõõtmiseks erinevatel kõrgustel ning Cityflux on teinud linna eri osades erinevaid mõõtmisi.
CityFluxi projektimeeskond, mis uurib linnade õhusaastet, ütles: „CityFluxi olemus seisneb mõlema probleemi samaaegses uurimises, mõõtes, kui kiiresti tugevad tuuled linna tänavate „kanjonite” võrgustikust tahkeid osakesi eemaldavad. Nende kohal olev õhk on koht, kus me elame ja hingame. Koht, mida tuul võib minema puhuda.“
Helilised anemomeetrid on tuulekiiruse mõõtmise uusim oluline areng, mis parandab ilmaennustuste täpsust ja on immuunsed ebasoodsate ilmastikutingimuste, näiteks tugeva vihma suhtes, mis võib traditsiooniliste instrumentidega probleeme tekitada.
Täpsemad tuulekiiruse andmed aitavad meil mõista eelseisvaid ilmastikutingimusi ning valmistuda igapäevaeluks ja tööks.
Postituse aeg: 13. mai 2024