Sisältö
Tuuli on sekä hyödyllistä että vahingollista. Myrskyjen vaarallisimpia osia ovat voimakkaat tuulet, jotka voivat puhaltaa puita, poistaa talojen katot tai meriveneet. Toisaalta tuuli on tärkeä osa monia uusiutuvan energian hankkeita ja sitä tarvitaan purjehtimiseen tai leijan purjehtimiseen. Erilaiset sääinstrumentit - mukaan lukien älypuhelinsovellukset - mittaavat tuulen nopeutta äänellä, valolla ja itse tuulen mekaanisella voimalla.
Tuulenmittari
Anemometrit ovat yksi yksinkertaisimmista säätyökaluista, joita käytetään tuulen nopeuden mittaamiseen; jotkut myös määrittävät tuulen suunnan. Perusanemometri muistuttaa tuulimyllyä tai sääsiipiä. Se koostuu potkurista, jossa on kuppeja terien päissä tuulen saaliiksi. Nopeus, jonka ilma saa potkurin pyörii, määrää tuulen nopeuden. Kuumalangan anemometrit määrittävät hyvin pienet tuulen nopeuden muutokset mittaamalla, kuinka paljon tehoa tarvitaan tuulen puhaltaman langan lämmittämiseksi vakiona vakiolämpötilaan.
Doppler-tutka
Tutkijat kehittivät Doppler-tutkan 1960-luvulla mittaamaan tuulen nopeutta ja suuntaa myrskyissä. Ennen tätä kehitystä oli erittäin vaikea tietää, mitä myrskyjen sisätiloissa tapahtui. Doppler-tutka mullisti säätutkimusta mittaamalla liikkuvan esineen, kuten tuulen sateen, nopeus ja suunta. Se tekee tämän mittaamalla tutka-aaltojen muutokset, jotka liikkuvat kohti objektia tai poistuvat siitä. Tutkan mikroaallot kohti kohdealuetta ja mittaavat sitten kuinka aallot ovat muuttuneet palautuessaan kohti mikroaaltoa säteilevää laitetta.
Laserpohjainen LIDAR
Valon havaitseminen ja etäisyys toimii kuten Doppler-tutka, paitsi että lasersäteitä käytetään mikroaaltosäteen sijaan.Tutkimuksesta poiketen LIDAR mittaa tuulen nopeutta lähempänä maata ja analysoi tuulen vaikutuksia rakennuksiin ja puihin, jotka ovat maanpinnan tasolla. LIDAR mittaa tuulen nopeutta analysoimalla nopeutta, jonka osa laservalosta palaa takaisin emitteriin ilmassa olevista luonnossa esiintyvistä mikroskooppisista nestepisaroista. Nopeus, jolla laservalo palautetaan emitterille, määrää tuulen nopeuden. LIDARilla on monia käyttötarkoituksia, mutta se on erityisen hyödyllinen tuuliturbiinien kalibroinnissa uusiutuvan energian hankkeisiin.
Äänipohjainen SODAR
Äänen tunnistus ja etäisyys määrittävät tuulen nopeuden myös Doppler-tehosteella. Kuten LIDAR, se mittaa tuulen nopeutta lähellä maata ja sitä käytetään yleisimmin tuuliturbiinien kalibrointiin.
SODAR määrittää tuulienergian analysoimalla kuinka tuuli muuttaa ääniaaltoja. Se pystyy määrittämään tarkemmin tuulen olosuhteet alle 60 metrin korkeudessa, koska se käyttää vaakaäänen aalloa 60 metrin korkeudessa ja kahta melkein pystysuoraa aaltoa, jotka säteilevät maanpinnasta tuulen nopeuden määrittämiseksi.