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Wie kann man die Windgeschwindigkeit genau messen? Erforschen Sie das Geheimnis hinter modernen High-Tech-Instrumenten!
Die Messung der Windgeschwindigkeit spielt eine entscheidende Rolle in der Meteorologie.Es beeinflusst nicht nur die Wettervorhersagen, sondern umfasst auch Luftfahrt, Navigation, Bauingenieurwesen sowie das Wachstum und den Stoffwechsel einer Vielzahl von Pflanzen.Normalerweise verwenden wir ein Anemometer, um die Windgeschwindigkeit zu messen.Mit der Weiterentwicklung der Hochtechnologie sind moderne Methoden zur Messung der Windgeschwindigkeit zunehmend fortschrittlicher und diversifizierter geworden.
Definition und Einheit der Windgeschwindigkeit
Windgeschwindigkeit, dh der Windströmungsrate, wird durch die Bewegung der Luftbewegung von hohem Druck auf Niederdruckbereiche verursacht.Laut meteorologischen Organisationsspezifikationen beträgt die SI -Einheit der Windgeschwindigkeit Meter pro Sekunde (M/s), was in nordischen Wettervorhersagen häufig verwendet wird.Darüber hinaus wurden historisch auch Einheiten wie Mach, KM/H und Meile pro Stunde (MPH) verwendet.
Faktoren, die die Windgeschwindigkeit beeinflussen
Windgeschwindigkeit wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst, und die Betriebskalen reichen von Mikro bis Makro.Dazu gehören Luftdruckgradient, Rosby Wave, Jet und lokale Wetterbedingungen.
"Ein Luftdruckgradient bezieht sich auf den Luftdruckunterschied zwischen zwei Punkten in der Atmosphäre, was für die Windgeschwindigkeit von entscheidender Bedeutung ist, da ein größerer Druckunterschied den Wind schneller fließt."
Unter dem Einfluss des Luftdruckgradienten, begleitet von Corioliseffekt und Reibung, ändert sich auch die Richtung des Windes.Rosby -Wellen sind starke Winde in der oberen Troposphäre, die nach Westen fließen und deren Windgeschwindigkeit sich von der der unteren Troposphäre unterscheidet.Lokale Wetterbedingungen wie Hurrikane, Monsune und Zyklone verändern die Windgeschwindigkeit erheblich.
Windgeschwindigkeitsmesswerkzeug
Anemometer ist eines der Hauptwerkzeuge, die zur Messung der Windgeschwindigkeit verwendet werden.Ein traditionelles Anemometer besteht aus einer vertikalen Säule und drei bis vier konkaven Tassen, die die horizontale Bewegung von Luftpartikeln festhalten.Die moderne Technologie umfasst Ultraschallwindsensoren, die immer noch genaue Windgeschwindigkeitsmessungen ohne Wartung bieten.
"Ultraschallwindsensoren verwenden Hochfrequenz-Schallwellen, um die Windgeschwindigkeit zu messen, und diese Sensoren sind haltbarer, weil sie keine beweglichen Teile haben."
Die Sender in diesen Sensoren emittieren kontinuierlich Hochfrequenzschall, und der elektronische Schaltkreis misst den Zeitunterschied zwischen dem Schall vom Sender zum Empfänger.Gemäß der Richtung und Geschwindigkeit des Windes variiert die Schallgeschwindigkeit, so dass die Windgeschwindigkeit berechnet wird.
Aufzeichnung der extremen Windgeschwindigkeit
In Ermangelung verwandter Tornadoereignisse trat am 10. April 1996 die schnellste Windgeschwindigkeit in tropischer Zyklone Olivia auf, wobei die maximale Windgeschwindigkeit auf Barrow Island, Australien, 113,3 Meter pro Sekunde (408 km/h) betrug.
"Der mechanische Zustand dieses Datensatzanemometers ist gut und wird als statistisch vernünftig festgelegt."
unter den Bedingungen im Zusammenhang mit Tornados ist die Methode zur Erkennung der Windgeschwindigkeit mithilfe eines mobilen Bol -Radars relativ fortschrittliche Technologie, mit der Forscher Daten zur Windgeschwindigkeit in schweren Klimazonen erhalten können.
Überlegungen zum Strukturdesign
Windgeschwindigkeit ist auch eine wesentliche Überlegung bei der Struktur und bei der architektonischen Gestaltung.In den Vereinigten Staaten wird der "3-Sekunden-plötzliche Wind" -Standard häufig im Design verfolgt, was der höchste kontinuierliche Windgeschwindigkeitswert ist, wobei die Chance von 1/50 jedes Jahr übertroffen wird.Diese Designwindgeschwindigkeit wird durch die meisten Gebäudevorschriften akzeptiert.
"Die Messung und Analyse der Windgeschwindigkeit ist nicht nur für die Stabilität des Gebäudes von entscheidender Bedeutung, sondern kann auch die öffentliche Sicherheit beeinflussen."
Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden viele neue Messtechnologien und Konstruktionsstandards kontinuierlich vorgeschlagen, um die Genauigkeit der Windgeschwindigkeitsmessung und die Windbeständigkeit des Gebäudes zu verbessern.
Gibt es nun, dass die Entwicklung und Anwendung der Windgeschwindigkeitsmessungstechnologie in Zukunft innovativer und effektivere Windgeschwindigkeitsmesslösungen mehr und umfangreicher ist?
