เนื้อหา
ลมมีทั้งประโยชน์และทำลาย ส่วนที่อันตรายที่สุดของพายุคือลมแรงที่สามารถพัดต้นไม้เอาหลังคาออกจากบ้านหรือเรือติดทะเล ในทางกลับกันลมเป็นส่วนสำคัญของโครงการพลังงานหมุนเวียนจำนวนมากและจำเป็นสำหรับการแล่นเรือใบหรือว่าว เครื่องมือวัดสภาพอากาศที่หลากหลาย - รวมถึงแอพสมาร์ทโฟน - วัดความเร็วลมด้วยเสียงแสงและแรงกลไกของลมเอง
เครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมเป็นหนึ่งในเครื่องมือพยากรณ์อากาศที่ง่ายที่สุดที่ใช้วัดความเร็วลม บางแห่งก็กำหนดทิศทางลมด้วย เครื่องวัดความเร็วลมขั้นพื้นฐานคล้ายกับกังหันลมหรือใบพัดสภาพอากาศ ประกอบด้วยใบพัดพร้อมถ้วยที่ปลายใบพัดเพื่อรับลม ความเร็วลมที่ทำให้ใบพัดหมุนเป็นตัวกำหนดความเร็วลม เครื่องวัดความเร็วลมแบบ Hot-wire กำหนดการเปลี่ยนแปลงของความเร็วลมเพียงเล็กน้อยโดยการวัดปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการทำให้ลวดความร้อนจากลมเป่าเป็นอุณหภูมิมาตรฐานคงที่
เรดาร์ดอปเลอร์
นักวิทยาศาสตร์พัฒนาเรดาร์ดอปเลอร์ในปี 1960 เพื่อวัดความเร็วและทิศทางลมในพายุ ก่อนการพัฒนานี้เป็นเรื่องยากมากที่จะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในการตกแต่งภายในของพายุ เรดาร์ดอปเลอร์ปฏิวัติการศึกษาสภาพอากาศโดยการวัดความเร็วและทิศทางของวัตถุที่เคลื่อนที่เช่นฝนที่ถูกลมพัด มันทำเช่นนี้โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของคลื่นเรดาร์ที่เคลื่อนไปทางหรือกระเด็นวัตถุ เรดาร์ของไมโครเวฟไปยังพื้นที่เป้าหมายแล้ววัดการเปลี่ยนแปลงของคลื่นเมื่อพวกมันกลับไปยังอุปกรณ์เปล่งคลื่นไมโครเวฟ
LIDAR ที่ใช้เลเซอร์
การตรวจจับแสงและการทำงานที่หลากหลายเช่นเรดาร์ดอปเลอร์ยกเว้นลำแสงเลเซอร์ถูกนำมาใช้แทนลำแสงไมโครเวฟซึ่งแตกต่างจากเรดาร์ LIDAR วัดความเร็วลมใกล้กับพื้นดินและวิเคราะห์ผลกระทบของลมในอาคารและต้นไม้ซึ่งอยู่ในระดับพื้นดิน LIDAR ทำการวัดความเร็วลมโดยการวิเคราะห์ความเร็วของแสงเลเซอร์ที่สะท้อนกลับไปที่ตัวปล่อยรังสีจากของเหลวที่เกิดขึ้นในกล้องจุลทรรศน์ ความเร็วที่แสงเลเซอร์ถูกส่งกลับไปยังตัวปล่อยกำหนดความเร็วลม แม้ว่าจะมีประโยชน์หลายอย่าง LIDAR มีประโยชน์อย่างยิ่งในการปรับเทียบกังหันลมสำหรับโครงการพลังงานหมุนเวียน
SODAR เสียง
การตรวจจับและการจัดเรียงของโซนิคยังใช้เอฟเฟกต์ Doppler เพื่อกำหนดความเร็วลม เช่น LIDAR มันวัดความเร็วลมใกล้กับพื้นดินและใช้กันมากที่สุดในการปรับเทียบกังหันลม
SODAR กำหนดพลังงานลมโดยการวิเคราะห์ว่าลมเปลี่ยนแปลงคลื่นเสียงอย่างไร สามารถกำหนดสภาพลมให้ต่ำกว่าระดับความสูง 60 เมตรได้แม่นยำมากขึ้นเนื่องจากใช้คลื่นเสียงแนวนอนที่ระดับความสูง 60 เมตรและมีคลื่นแนวตั้งเกือบสองลำที่แผ่จากพื้นผิวดินเพื่อกำหนดความเร็วลม