Ветер полезен и вреден. Наиболее опасными частями штормов являются сильные ветры, которые могут повалить деревья, снести крыши домов или бросить лодки на берег в море. С другой стороны, ветер является важной частью многих проектов в области возобновляемых источников энергии и необходим для парусного спорта или запуска воздушного змея. Различные погодные инструменты, в том числе приложения для смартфонов, измеряют скорость ветра с помощью звука, света и механической силы самого ветра.
Анемометры - один из самых простых погодных инструментов, используемых для измерения скорости ветра; некоторые также устанавливают направление ветра. Базовый анемометр напоминает ветряную мельницу или флюгер. Он состоит из пропеллера с чашечками на концах лопастей для ловли ветра. Скорость, с которой воздух вращает пропеллер, определяет скорость ветра. Термоанемометры определяют очень небольшие изменения скорости ветра, измеряя, сколько энергии требуется для нагрева проволоки, продуваемой ветром, до постоянной стандартной температуры.
Ученые разработали доплеровский радар в 1960-х годах для измерения скорости и направления ветра во время штормов. До этого было очень сложно понять, что происходит внутри шторма. Доплеровский радар произвел революцию в изучении погоды, измеряя скорость и направление движущегося объекта, такого как ветер, переносимый дождем. Он делает это путем измерения изменений в радиолокационных волнах, движущихся к объекту или отражающихся от него. Радар посылает микроволны к целевой области, а затем измеряет, как волны изменились, когда они возвращаются к устройству, излучающему микроволны.
Обнаружение и дальность действия света работает как доплеровский радар, за исключением того, что вместо луча микроволн используются лазерные лучи. В отличие от радара, LIDAR измеряет скорость ветра ближе к земле и анализирует влияние ветра на здания и деревья, которые находятся на уровне земли. ЛИДАР измеряет скорость ветра, анализируя скорость, с которой часть лазерного света отражается обратно к излучателю от естественных микроскопических капель жидкости в воздухе. Скорость, с которой лазерный свет возвращается к излучателю, определяет скорость ветра. Хотя он имеет множество применений, LIDAR особенно полезен при калибровке ветряных турбин для проектов в области возобновляемых источников энергии.
Звуковое обнаружение и дальность также используют эффект Доплера для определения скорости ветра. Как и LIDAR, он измеряет скорость ветра у земли и чаще всего используется для калибровки ветряных турбин.
SODAR определяет энергию ветра, анализируя, как ветер изменяет звуковые волны. Он может более точно определять условия ветра на высоте ниже 60 метров, поскольку использует горизонтальный звук. волна на высоте 60 метров и две почти вертикальные волны, исходящие от поверхности земли, для определения ветра скорость.
