24時間体制の気象観測所や天気予報がすぐに使えるようになる前は、人々は風を測定して天気を予測するためのより基本的な手段に頼らざるを得ませんでした。 初期の農民と船員は風向を検出するために風見鶏に目を向けましたが、風速計の導入は風速と風圧に関する情報を明らかにするのに役立ちました。 衛星やその他の予報技術の導入にもかかわらず、風見鶏と風速計はどちらも、風について学ぶのに役立つシンプルで効果的なツールのままです。
風見鶏の歴史
従来の風向計は、これまでに導入された中で最も古い気象測定ツールの1つです。 紀元前48年頃、海の神であるトリトンの形をした大きな風見鶏が、アテネの風の塔の上に座っていました。 9世紀、バイキングの船員は、象限型の風見鶏を使用して、海を安全に航行できるようにしました。 同じ時期に、教皇ニコラウス1世は、すべてのヨーロッパの教会をオンドリの形をした風見鶏で飾るべきだと宣言しました。 中世までに、風見鶏のデザインは、アーチェリーの風向を判断するために使用される旗に触発され、多くはバナーまたは旗の形で終わる矢印の形をしたポインターを備えていました。 現代の風見鶏は通常、動物、馬、スポーツイベント、またはユーモラスな主題の形をとります。
風速計の歴史
風速計は、初期の風見鶏よりもはるかに遅れて登場しました。 1450年、イタリアの建築家レオンバッティスタアルベルティは、風に対して垂直に向けられた円盤の形の風速計を開発しました。 1846年頃、アイルランドのジョンロビンソンは、今日非常に一般的なカップスタイルの風速計を作成しました。 彼の装置は一連の車輪と相互作用して、単位時間あたりの回転数で風速を明らかにしました。 1994年、Andreas Pflitsch博士は、音波に依存して風速を正確に検出する音波風速計を作成しました。
風向計機能
風向計は、固定された垂直ロッドの周りを自由に回転する水平ロッドで構成されています。 この水平部材は、垂直ロッドの両側で同じ重量を備えていますが、風を受けるように片側がはるかに大きくなっています。 水平ロッドの小さい方の側が風を直接指し、風向を示します。 たとえば、ロッドは北を指し、北風を示します。これは、風が北から南に吹いていることを意味します。 従来の風向計は、風の方向を示す以外の機能を提供していません。
風速計機能
風速計は、方向ではなく風速を測定します。 風速計の最も一般的なスタイルは、固定された垂直ロッドの周りに配置された一連の3つまたは4つのカップを使用します。 カップが風を受けると、ロッドの周りを回転します。 風が速く吹くほど、カップはロッドの周りを速く回転します。 プロペラスタイルのユニットは、多くの場合、一端にプロペラがあり、舵のような尾を持つ昔ながらの飛行機に似ています。 これらのユニットは、風速計と風向計を1つのデバイスに組み合わせて、速度と方向を測定します。 熱線風速計は、風の中に置かれた電気的に加熱された線で構成されています。 ワイヤーを加熱するのに必要な電力量を測定することにより、このデバイスは風速に関する情報を提供できます。 最後に、チューブ風速計は、風に配置されたシンプルなオープンエンドチューブを備えています。 チューブ内の気圧とチューブ外の気圧を比較することで、ユーザーは風速を測定できます。
用途
ナショナルジオグラフィックによると、現代の技術のおかげで、風見鶏は現在、主に装飾的な機能を果たしています。 これらのデバイスは、風力タービンを最適な場所に配置して、たとえば風を捉えたり、ヨットを誘導したりするためのシンプルで効果的な手段として機能します。
一方、風速計は今でも世界中の気象観測所で見つけることができます。 物理学者や他の科学者も、これらのデバイスをテスト目的で使用しています。 たとえば、風速計は、移動中の車や航空機の周囲の風速に関する情報を提供する場合があります。 風力タービンの販売者および関連組織は、潜在的な顧客に風速計を貸与またはレンタルして、風速が自分たちの土地のタービンに電力を供給するのに十分であるかどうかを判断できるようにします。