Az éjjel-nappali meteorológiai állomások és az előrejelzések napjai előtt az embereknek a szél mérésének és az időjárás előrejelzésének alapvető eszközeire kellett hagyatkozniuk. A korai gazdálkodók és matrózok a szélirányok felismerésére keresték a szélkerekeket, míg a szélmérő bevezetése segített a szélsebességre és nyomásra vonatkozó információk feltárásában. A műholdak és más előrejelzési technológiák bevezetése ellenére az időjárólapátok és az anemométerek is egyszerű és hatékony eszközök maradnak a szél megismerésében.
Szélkakas története
A hagyományos szélkakas a legrégebbi időjárásmérő eszközök közé tartozik. Kr. E. 48 körül egy nagy szélkút Triton, a tenger istene formájában ült Athénban a Szélek Tornya tetején. A 9. században a viking tengerészek kvadráns alakú szélkerekékkel segítették őket a tengerek biztonságos közlekedésében. Körülbelül ugyanebben az időszakban I. Miklós pápa úgy döntött, hogy minden európai templomot kakas alakú széllappal kell díszíteni. A középkorban a szélkerekek mintáit az íjászatban a szélirány megítélésére használt zászlók inspirálták, és sokukban nyíl alakú mutató volt látható, amely transzparens vagy zászló alakban végződött. A modern szélkerekek általában állatok, lovak, sportesemények vagy humoros tárgyak formájában fordulnak elő.
Szélmérő előzményei
A szélmérő sokkal később érkezett, mint a legkorábbi időjárási lapátok. 1450-ben Leon Battista Alberti olasz építész korong formájában szélmérőt dolgozott ki, amely merőleges a szélre. 1846 körül az ír John Robinson megalkotta a manapság oly elterjedt csésze stílusú szélmérőt. Készüléke kölcsönhatásba lépett egy kerekes sorozattal, hogy feltárja a szélsebességet fordulatszámban egységenként. 1994-ben Dr. Andreas Pflitsch létrehozta a hangszélmérőt, amely hanghullámokra támaszkodott a szélsebesség pontos felismeréséhez.
Szél lapát funkció
A szélkakas egy vízszintes rúdból áll, amely szabadon forog egy rögzített függőleges rúd körül. Ennek a vízszintes tagnak ugyanolyan súlya van a függőleges rúd mindkét oldalán, de az egyik oldala sokkal nagyobb, hogy megfogja a szelet. A vízszintes rúd kisebbik oldala közvetlenül a szél felé mutat, jelezve a szél irányát. Például a rúd észak felé mutat, északi szelet jelezve, ami azt jelenti, hogy a szél északról délre fúj. A hagyományos szélkerekek a szél irányának kijelölésén kívül más funkciót nem kínálnak.
Szélmérő funkció
A szélmérők inkább a szél sebességét mérik, mint irányt. A szélmérő legelterjedtebb stílusa három vagy négy csésze sorozatát használja, amelyek egy rögzített függőleges rúd körül helyezkednek el. Amint a csészék megfogják a szelet, a rúd körül forognak; minél gyorsabban fúj a szél, annál gyorsabban forognak a csészék a rúd körül. A propeller stílusú egységek gyakran hasonlítanak egy régimódi repülőgépre, amelynek egyik végén propeller és kormányszerű farok található. Ezek az egységek a szélmérőt és a széllécet egyetlen eszközben egyesítik a sebesség és az irány mérésére. A forróvezetékes anemométerek a szélben elhelyezett, elektromosan fűtött huzalból állnak. A vezeték felmelegítéséhez szükséges teljesítmény mennyiségének mérésével ez az eszköz információt szolgáltathat a szél sebességéről. Végül a cső anemométereken egy egyszerű, a szélbe helyezett nyitott végű cső található. A cső belsejében lévő légnyomás és a csövön kívüli légnyomás összehasonlításával a felhasználók megmérhetik a szél sebességét.
Használ
A modern technológiának köszönhetően a szélkerekek ma már nagyrészt dekoratív funkciót töltenek be - írja a National Geographic. Ezek az eszközök továbbra is egyszerű és hatékony eszközként szolgálják a szélturbina elhelyezését a legjobb helyre, például a szél megragadásához vagy egy vitorlás irányításához.
A szélmérők viszont továbbra is megtalálhatók a világ meteorológiai állomásain. A fizikusok és más tudósok tesztelési célokra is használják ezeket az eszközöket. Például egy szélmérő információt szolgáltathat a mozgó autó vagy repülőgép körüli szélsebességről. A szélturbina-eladók és a kapcsolódó szervezetek szélmérőket kölcsönöznek vagy bérelnek a potenciális vásárlóknak, hogy segítsenek nekik megállapítani, hogy a szélsebesség elegendő-e egy földi turbina meghajtásához.