風は有益であり、損害を与えます。 嵐の最も危険な部分は、木を吹き飛ばしたり、家の屋根を外したり、海でボートを座礁させたりする可能性のある強風です。 一方、風は多くの再生可能エネルギープロジェクトの重要な部分であり、凧のセーリングや飛行に必要です。 スマートフォンアプリを含むさまざまな気象機器は、音、光、および風自体の機械的な力で風速を測定します。
風速計は、風速を測定するために使用される最も単純な気象ツールの1つです。 風向を確立するものもあります。 基本的な風速計は、風車や風見鶏に似ています。 それは、風を捕らえるためにブレードの端にカップを備えたプロペラで構成されています。 空気がプロペラを回転させる速度が風速を決定します。 熱線風速計は、風に吹かれたワイヤーを一定の標準温度に加熱するために必要な電力量を測定することにより、風速の非常に小さな変化を測定します。
科学者たちは1960年代に、嵐の風速と風向を測定するためにドップラーレーダーを開発しました。 この開発の前は、嵐の内部で何が起こっているのかを知ることは非常に困難でした。 ドップラーレーダーは、風に吹かれた雨などの移動物体の速度と方向を測定することにより、気象の研究に革命をもたらしました。 これは、物体に向かって移動したり、物体に跳ね返ったりするレーダー波の変化を測定することによって行われます。 レーダーはマイクロ波をターゲットエリアに向けて送信し、マイクロ波がマイクロ波放射デバイスに戻るときに波がどのように変化したかを測定します。
光の検出と測距は、マイクロ波のビームの代わりにレーザービームが使用されることを除いて、ドップラーレーダーのように動作します。 レーダーとは異なり、LIDARは地面に近い風速を測定し、地面にある建物や樹木に対する風の影響を分析します。 LIDARは、空気中に自然に発生する微細な液滴からレーザー光の一部がエミッターに跳ね返る速度を分析することにより、風速を測定します。 レーザー光がエミッターに戻る速度が風速を決定します。 LIDARには多くの用途がありますが、再生可能エネルギープロジェクトの風力タービンの校正に特に役立ちます。
ソニック検出および測距も、ドップラー効果を使用して風速を決定します。 LIDARと同様に、地面に近い風速を測定し、風力タービンのキャリブレーションに最も一般的に使用されます。
SODARは、風が音波をどのように変化させるかを分析することにより、風力エネルギーを決定します。 水平音を使用しているため、標高60メートル未満の風の状態をより正確に判断できます。 標高60メートルの波と地表から放射する2つのほぼ垂直な波が風を決定します 速度。