Před dny nepřetržitých meteorologických stanic a předpovědí na dosah ruky se lidé museli spoléhat na základní způsoby měření větru a předpovídání počasí. První zemědělci a námořníci se dívali na větrné lopatky, aby zjistili směr větru, zatímco zavedení anemometru pomohlo odhalit informace o rychlosti a tlaku větru. Navzdory zavedení satelitů a dalších předpovědních technologií zůstávají lopatky i anemometry jednoduchými a účinnými nástroji, které vám pomohou dozvědět se něco o větru.
Historie větrných lopatek
Tradiční větrná lopatka patří mezi nejstarší nástroje pro měření počasí, jaké byly kdy představeny. Kolem roku 48 př. N.l. seděla na větrné věži v Aténách velká větrná korouhvička v podobě Tritona, boha moře. V devátém století vikingští námořníci používali větrné lopatky ve tvaru kvadrantu, aby jim pomohli bezpečně se plavit po moři. Přibližně ve stejném časovém období papež Mikuláš I. rozhodl, že všechny evropské kostely by měly být zdobeny větrnou lopatkou ve tvaru kohouta. Ve středověku byly návrhy větrných lopatek inspirovány vlajkami používanými k posouzení směru větru v lukostřelbě a mnoho z nich mělo ukazatel ve tvaru šipky končící ve tvaru praporu nebo vlajky. Moderní větrné lopatky mají obvykle podobu zvířat, koní, sportovních akcí nebo zábavných předmětů.
Historie anemometru
Anemometr přišel mnohem později než první lopatky počasí. V roce 1450 vytvořil italský architekt Leon Battista Alberti anemometr ve formě disku, který byl orientován kolmo na vítr. Kolem roku 1846 vytvořil irský John Robinson pohárový anemometr, který je dnes tak běžný. Jeho zařízení interagovalo s řadou kol a odhalilo rychlost větru v otáčkách za jednotku času. V roce 1994 vytvořil Dr. Andreas Pflitsch sonický anemometr, který se spoléhal na zvukové vlny pro přesnou detekci rychlosti větru.
Funkce větrné lopatky
Větrná lopatka se skládá z vodorovné tyče, která se volně točí kolem pevné svislé tyče. Tento vodorovný prvek má stejnou váhu na obou stranách svislé tyče, ale jedna strana je mnohem větší, takže zachytí vítr. Menší strana vodorovné tyče směřuje přímo do větru, aby indikovala směr větru. Například tyč by směřovala na sever, což by znamenalo severní vítr, což znamená, že vítr fouká ze severu na jih. Tradiční větrné lopatky nenabízejí žádnou jinou funkci, kromě toho, že ukazují směr větru.
Funkce anemometru
Anemometry měří spíše rychlost větru než směr. Nejběžnější styl anemometru používá řadu tří nebo čtyř šálků, které jsou umístěny kolem pevné svislé tyče. Jak poháry zachycují vítr, otáčejí se kolem tyče; čím rychleji fouká vítr, tím rychleji se poháry budou otáčet kolem prutu. Jednotky ve stylu vrtule často připomínají staromódní letadlo s vrtulí na jednom konci a ocasem podobným kormidlu. Tyto jednotky kombinují anemometr a větrnou lopatku do jednoho zařízení pro měření rychlosti a směru. Anemometry s horkým drátem se skládají z elektricky vyhřívaného drátu umístěného ve větru. Měřením množství energie potřebné k ohřátí drátu může toto zařízení poskytovat informace o rychlosti větru. Nakonec jsou trubkové anemometry vybaveny jednoduchou otevřenou trubicí umístěnou do větru. Porovnáním tlaku vzduchu v trubici s tlakem vzduchu mimo trubku mohou uživatelé měřit rychlost větru.
Použití
Díky moderní technologii mají větrné turbíny nyní podle National Geographic do značné míry dekorativní funkci. Tato zařízení stále slouží jako jednoduchý a účinný prostředek k umístění větrné turbíny na nejlepší místo k zachycení například větru nebo jako pomoc při vedení plachetnice.
Anemometry, na druhou stranu, lze stále nalézt na meteorologických stanicích po celém světě. Fyzici a další vědci také používají tato zařízení pro účely testování. Například anemometr může poskytovat informace o rychlosti větru kolem jedoucího automobilu nebo letadla. Prodejci větrných turbín a související organizace půjčují nebo pronajímají anemometry potenciálním zákazníkům, aby jim pomohli určit, zda jsou rychlosti větru dostatečné k napájení turbíny na jejich zemi.