Levamos séculos medindo a velocidade do vento con anemómetros, pero os avances recentes permitiron proporcionar previsións meteorolóxicas máis fiables e precisas. Os anemómetros sónicos miden a velocidade do vento de forma rápida e precisa en comparación coas versións tradicionais.
Os centros de ciencia atmosférica adoitan empregar estes dispositivos cando realizan medicións rutineiras ou estudos detallados para axudar a facer previsións meteorolóxicas precisas para varios lugares. Certas condicións ambientais poden limitar as medicións, pero pódense facer certos axustes para superar estes problemas.
Os anemómetros apareceron no século XV e continuaron a mellorarse e desenvolverse nos últimos anos. Os anemómetros tradicionais, desenvolvidos por primeira vez a mediados do século XIX, empregan unha disposición circular de ventos conectados a un rexistrador de datos. Na década de 1920, pasaron a ser tres, o que proporciona unha resposta máis rápida e consistente que axuda a medir as refachas de vento. Os anemómetros sónicos son agora o seguinte paso na previsión meteorolóxica, xa que proporcionan unha maior precisión e resolución.
Os anemómetros sónicos, desenvolvidos na década de 1970, empregan ondas ultrasónicas para medir instantaneamente a velocidade do vento e determinar se as ondas sonoras que viaxan entre un par de sensores están a ser aceleradas ou freadas polo vento.
Agora comercialízanse amplamente e utilízanse nunha variedade de fins e lugares. Os anemómetros sónicos bidimensionais (velocidade e dirección do vento) úsanse amplamente en estacións meteorolóxicas, transporte marítimo, aeroxeradores, aviación e mesmo no medio do océano, flotando en boias meteorolóxicas.
Os anemómetros sónicos poden realizar medicións cunha resolución temporal moi alta, normalmente de 20 Hz a 100 Hz, o que os fai axeitados para as medicións de turbulencia. As velocidades e resolucións nestes rangos permiten medicións máis precisas. O anemómetro sónico é un dos instrumentos meteorolóxicos máis novos nas estacións meteorolóxicas actuais e é aínda máis importante que o catavento, que mide a dirección do vento.
A diferenza das versións tradicionais, un anemómetro sónico non require pezas móbiles para funcionar. Estes miden o tempo que tarda un pulso sonoro en viaxar entre dous sensores. O tempo está determinado pola distancia entre estes sensores, onde a velocidade do son depende da temperatura, a presión e os contaminantes do aire, como a contaminación, o sal, o po ou a néboa do aire.
Para obter información sobre a velocidade do aire entre os sensores, cada sensor actúa alternativamente como transmisor e receptor, polo que os pulsos se transmiten entre eles en ambas direccións.
A velocidade de voo determínase en función do tempo de pulso en cada dirección; captura a velocidade, a dirección e o ángulo do vento tridimensionais colocando tres pares de sensores en tres eixes diferentes.
O Centro de Ciencias Atmosféricas ten dezaseis anemómetros sónicos, un dos cales é capaz de funcionar a 100 Hz, dous dos cales son capaces de funcionar a 50 Hz e o resto, que na súa maioría son capaces de funcionar a 20 Hz, son o suficientemente rápidos para a maioría das operacións.
Dous instrumentos están equipados con calefacción antixeo para o seu uso en condicións de xeo. A maioría teñen entradas analóxicas, o que permite engadir sensores adicionais como temperatura, humidade, presión e gases traza.
Os anemómetros sónicos empregáronse en proxectos como o NABMLEX para medir a velocidade do vento a diferentes alturas, e Cityflux realizou diferentes medicións en diferentes partes da cidade.
O equipo do proxecto CityFlux, que estuda a contaminación atmosférica urbana, afirmou: «A esencia de CityFlux é estudar ambos os problemas simultaneamente medindo a rapidez coa que os ventos fortes eliminan a materia particulada dunha rede de "canóns" de rúas urbanas. O aire que se atopa enriba delas é onde vivimos e respiramos. Un lugar que pode ser arrastrado polo vento».
Os anemómetros sónicos son o último avance importante na medición da velocidade do vento, xa que melloran a precisión das previsións meteorolóxicas e son inmunes a condicións adversas como as fortes choivas que poden causar problemas cos instrumentos tradicionais.
Uns datos máis precisos sobre a velocidade do vento axúdannos a comprender as condicións meteorolóxicas futuras e a prepararnos para a vida cotiá e o traballo.
Data de publicación: 13 de maio de 2024