Inhoud
Wind is zowel heilzaam als schadelijk. De gevaarlijkste delen van stormen zijn de harde wind die bomen kan omver blazen, daken van huizen af kan nemen of boten op zee kan stranden. Aan de andere kant, wind is een belangrijk onderdeel van veel duurzame energieprojecten en is noodzakelijk voor zeilen of vliegen met een vlieger. Een verscheidenheid aan weerinstrumenten - waaronder smartphone-apps - meten windsnelheden met geluid, licht en de mechanische kracht van de wind zelf.
Windanemometer
Anemometers zijn een van de eenvoudigste weerhulpmiddelen die worden gebruikt om de windsnelheid te meten; sommige bepalen ook de windrichting. De basisanemometer lijkt op een windmolen of windwijzer. Het bestaat uit een propeller met kopjes aan de uiteinden van de bladen om de wind op te vangen. De snelheid waarmee de lucht de schroef laat draaien, bepaalt de windsnelheid. Hete draadanemometers bepalen zeer kleine veranderingen in windsnelheid door te meten hoeveel vermogen nodig is om een door de wind geblazen draad tot een constante standaardtemperatuur te verwarmen.
Doppler Radar
Wetenschappers ontwikkelden Doppler-radar in de jaren 1960 om windsnelheid en windrichting te meten bij stormen. Vóór deze ontwikkeling was het erg moeilijk om te weten wat er gebeurde in een stormeninterieur. Doppler-radar heeft een revolutie teweeggebracht in de studie van het weer door de snelheid en richting van een bewegend object zoals windgeblazen regen te meten. Het doet dit door veranderingen in radargolven te meten die zich naar een object verplaatsen of er vanaf stuiteren. De microgolven van de radar in de richting van een doelgebied en meet vervolgens hoe de golven zijn veranderd terwijl ze terugkeren naar het apparaat dat microgolven uitzendt.
LIDAR op basis van laser
Lichtdetectie en bereik werkt als Doppler-radar, behalve dat laserstralen worden gebruikt in plaats van een straal van microgolven.In tegenstelling tot radar meet LIDAR windsnelheden dichter bij de grond en analyseert het de effecten van wind op gebouwen en bomen, die zich op grondniveau bevinden. LIDAR meet de windsnelheid door de snelheid te analyseren dat een deel van het laserlicht terugkaatst naar de zender door natuurlijk voorkomende microscopische druppels vloeistof in de lucht. De snelheid waarmee het laserlicht wordt teruggestuurd naar de zender bepaalt de windsnelheid. Hoewel het veel gebruikt wordt, is LIDAR vooral nuttig bij het kalibreren van windturbines voor duurzame energieprojecten.
Op geluid gebaseerde SODAR
Sonische detectie en bereik gebruikt ook het Doppler-effect om de windsnelheid te bepalen. Net als LIDAR meet het windsnelheden dicht bij de grond en wordt het meestal gebruikt om windturbines te kalibreren.
SODAR bepaalt windenergie door te analyseren hoe wind geluidsgolven verandert. Het kan nauwkeuriger windcondities bepalen onder een hoogte van 60 meter omdat het een horizontale geluidsgolf op 60 meter hoogte gebruikt en twee bijna verticale golven die vanaf het grondoppervlak uitstralen om de windsnelheid te bepalen.