Wind ist sowohl nützlich als auch schädlich. Die gefährlichsten Teile von Stürmen sind die starken Winde, die Bäume umblasen, Dächer von Häusern reißen oder Boote auf See stranden lassen. Andererseits ist Wind ein wichtiger Bestandteil vieler erneuerbarer Energieprojekte und wird zum Segeln oder Drachensteigen benötigt. Eine Vielzahl von Wetterinstrumenten – einschließlich Smartphone-Apps – messen die Windgeschwindigkeit mit Ton, Licht und der mechanischen Kraft des Windes selbst.
Anemometer sind eines der einfachsten Wetterinstrumente zur Messung der Windgeschwindigkeit; einige legen auch die Windrichtung fest. Das grundlegende Anemometer ähnelt einer Windmühle oder einer Wetterfahne. Es besteht aus einem Propeller mit Bechern an den Enden der Blätter, um den Wind aufzufangen. Die Geschwindigkeit, mit der die Luft den Propeller dreht, bestimmt die Windgeschwindigkeit. Hitzdraht-Anemometer bestimmen sehr kleine Änderungen der Windgeschwindigkeit, indem sie messen, wie viel Leistung erforderlich ist, um einen vom Wind geblasenen Draht auf eine konstante Standardtemperatur zu erhitzen.
Wissenschaftler entwickelten in den 1960er Jahren ein Doppler-Radar, um die Windgeschwindigkeit und -richtung bei Stürmen zu messen. Vor dieser Entwicklung war es sehr schwierig zu wissen, was im Inneren eines Sturms passiert. Das Doppler-Radar revolutionierte die Wetterforschung, indem es die Geschwindigkeit und Richtung eines sich bewegenden Objekts wie etwa vom Wind verwehten Regen misst. Es tut dies, indem es Änderungen der Radarwellen misst, die sich auf ein Objekt zubewegen oder von diesem abprallen. Radar sendet Mikrowellen in Richtung eines Zielbereichs und misst dann, wie sich die Wellen verändert haben, wenn sie zum Mikrowellen-emittierenden Gerät zurückkehren.
Lichtdetektion und Entfernungsmessung funktionieren wie Doppler-Radar, außer dass Laserstrahlen anstelle eines Mikrowellenstrahls verwendet werden. Im Gegensatz zu Radar misst LIDAR Windgeschwindigkeiten in Bodennähe und analysiert die Auswirkungen des Windes auf Gebäude und Bäume, die sich in Bodennähe befinden. LIDAR misst die Windgeschwindigkeit, indem es die Geschwindigkeit analysiert, mit der ein Teil des Laserlichts von natürlich vorkommenden mikroskopischen Flüssigkeitstropfen in der Luft zum Emitter zurückgeworfen wird. Die Geschwindigkeit, mit der das Laserlicht zum Emitter zurückkehrt, bestimmt die Windgeschwindigkeit. Obwohl es viele Anwendungsmöglichkeiten hat, ist LIDAR besonders nützlich bei der Kalibrierung von Windkraftanlagen für erneuerbare Energieprojekte.
Die Schallerkennung und Entfernungsmessung verwendet auch den Doppler-Effekt, um die Windgeschwindigkeit zu bestimmen. Wie LIDAR misst es Windgeschwindigkeiten in Bodennähe und wird am häufigsten zur Kalibrierung von Windkraftanlagen verwendet.
SODAR bestimmt die Windenergie, indem es analysiert, wie Wind Schallwellen verändert. Es kann Windbedingungen unter 60 Metern Höhe genauer bestimmen, da es einen horizontalen Ton verwendet uses Welle in 60 Metern Höhe und zwei fast senkrechte Wellen, die von der Bodenoberfläche abstrahlen, um den Wind zu bestimmen Geschwindigkeit.