Sisältö
Ennen vuorokauden ympäri toimivia sääasemien päiviä ja ennusteita käden ulottuvilla ihmisten piti luottaa perusedellytyksiin mittaamaan tuulta ja ennustaa säätä. Varhaiset maanviljelijät ja merimiehet katsoivat tuulensiivejä havaitakseen tuulen suunnan, kun taas anemometrin käyttöönotto auttoi paljastamaan tietoja tuulen nopeudesta ja paineesta. Huolimatta satelliittien ja muiden ennustetekniikoiden käyttöönotosta, sekä sääsiivet että anemometrit ovat edelleen yksinkertaisia ja tehokkaita työkaluja tuulen oppimiseen.
Tuulensuoran historia
Perinteinen tuuliviiri kuuluu vanhimpiin säämittaustyökaluihin. Noin 48 B.C., iso tuulensiipi Tritonin muodossa, merenjumala, istui Ateenan tuulen tornissa. Yhdeksännellä vuosisadalla Viking-merimiehet käyttivät kvadrantinmuotoisia tuulettimia auttamaan heitä turvallisessa navigoinnissa merillä. Noin saman ajanjakson ajan paavi Nikolai I määräsi, että kaikkia Euroopan kirkkoja koristella kukonmuotoisella tuulella. Keskiaikaan mennessä tuulettimien malleja inspiroivat liput, joita käytettiin arvioimaan tuulen suuntaa jousiammunnassa, ja monissa oli nuolenmuotoinen osoitin, joka päättyi lipun tai lipun muotoon. Nykyaikaiset tuulettimet ovat tyypillisesti eläimiä, hevosia, urheilutapahtumia tai humoristisia aiheita.
Anemometrin historia
Anemometri tuli paljon myöhemmin kuin aikaisimmat sääsuojukset. Italialainen arkkitehti Leon Battista Alberti kehitti vuonna 1450 tuuliin nähden kohtisuoran levyn muodossa olevan anemometrin. Noin vuonna 1846 irlantilainen John Robinson loi kupityyppisen anemometrin, joka on nykyään niin yleinen. Hänen laite oli vuorovaikutuksessa pyöräsarjan kanssa paljastaakseen tuulen nopeuden kierroksina aikayksikköä kohti. Vuonna 1994 tohtori Andreas Pflitsch loi ääni-anemometrin, joka luottaa ääniaaltoihin tuulen nopeuden tarkkaan havaitsemiseksi.
Tuulensuodatintoiminto
Tuulensiipi koostuu vaakasuorasta sauvasta, joka pyörii vapaasti kiinteän pystysauvan ympäri. Tällä vaakatasolla on sama paino pystytason molemmilla puolilla, mutta toinen puoli on paljon suurempi, jotta se tarttuu tuuliin. Vaakatason pienempi puoli osoittaa suoraan tuulen suuntaan osoittaen tuulen suuntaa. Esimerkiksi sauva osoittaisi pohjoiseen osoittaen pohjoistuulta, mikä tarkoittaa, että tuuli puhaltaa pohjoisesta etelään. Perinteisillä tuulettimilla ei ole muuta toimintoa kuin tuulen suunnan osoittaminen.
Anemometritoiminto
Anemometrit mittaavat tuulen nopeutta pikemmin kuin suuntaa. Anemometrin yleisin tyyli käyttää sarjaa kolme tai neljä kuppia, jotka on sijoitettu kiinteän pystysuunnan sauvan ympärille. Kun kupit saavat tuulen, ne pyörittävät sauvan ympäri; mitä nopeammin tuuli puhaltaa, sitä nopeammin kupit pyörivät sauvan ympäri. Potkurin tyyliset yksiköt muistuttavat usein vanhanaikaista lentokonetta, jonka toisessa päässä on potkuri ja peräsinmainen pyrstö. Nämä yksiköt yhdistävät tuulimittarin ja tuulensiipin yhdeksi laitteeksi nopeuden ja suunnan mittaamiseksi. Kuumalangan anemometrit koostuvat sähköisesti lämmitetystä langasta, joka on asetettu tuuleen. Mittaamalla langan lämmittämiseen tarvittava voiman määrä, tämä laite voi antaa tietoa tuulen nopeudesta. Lopuksi putken anemometrit sisältävät yksinkertaisen avoimen putken, joka on sijoitettu tuulen sisään. Vertaamalla putken ilmanpainetta putken ulkopuolella olevaan ilmanpaineeseen käyttäjät voivat mitata tuulen nopeutta.
käyttötarkoitukset
Nykyaikaisen tekniikan ansiosta tuulensiivet toimivat nyt pääosin koristeellisena toimintona, sanoo National Geographic. Nämä laitteet toimivat edelleen yksinkertaisena ja tehokkaana keinona sijoittaa tuuliturbiini parhaaseen kohtaan esimerkiksi tuulen sieppaamiseksi tai purjeveneen ohjaamiseksi.
Anemometrit sitä vastoin löytyvät edelleen sääasemilta ympäri maailmaa. Fyysikot ja muut tutkijat käyttävät myös näitä laitteita testaustarkoituksiin. Anemometri voi esimerkiksi antaa tietoja tuulen nopeudesta liikkuvan auton tai ilma-aluksen ympärillä. Tuuliturbiinien myyjät ja niihin liittyvät organisaatiot lainaavat tai vuokraa anemometrejä potentiaalisille asiakkaille auttaakseen heitä selvittämään, riittävätkö tuulen nopeudet turbiinin käyttämiseen maallaan.