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Comment mesurer avec précision la vitesse du vent? Explorez le mystère derrière les instruments modernes de haute technologie!
La mesure de la vitesse du vent joue un rôle crucial dans la météorologie.Il affecte non seulement les prévisions météorologiques, mais implique également l'aviation, la navigation, l'ingénierie de la construction et la croissance et le métabolisme d'une variété de plantes.Habituellement, nous utilisons un anémomètre pour mesurer la vitesse du vent.Avec l'avancement de la haute technologie, les méthodes de mesure moderne de la vitesse du vent sont devenues de plus en plus avancées et diversifiées.
Définition et unité de vitesse du vent
La vitesse du vent, c'est-à-dire le débit du vent, est causée par le mouvement de l'air passant de la haute pression aux zones de basse pression.Selon les spécifications de l'organisation météorologique mondiale, l'unité SI de vitesse du vent est des mètres par seconde (m / s), qui est largement utilisé dans les prévisions météorologiques nordiques.De plus, des unités telles que Mach, Km / H et Mile par heure (MPH) ont également été utilisées historiquement.
Facteurs affectant la vitesse du vent
La vitesse du vent est affectée par une variété de facteurs, et les échelles de fonctionnement vont du micro à macro.Il s'agit notamment du gradient de pression atmosphérique, des ondes Rosby, des réacts et des conditions météorologiques locales.
"Un gradient de pression atmosphérique fait référence à la différence de pression de l'air entre deux points dans l'atmosphère, ce qui est crucial pour la vitesse du vent, car une plus grande différence de pression rend le vent plus rapide."
Sous l'influence du gradient de pression atmosphérique, accompagné de l'effet et de la friction de Coriolis, la direction du vent change également.Les ondes de Rosby sont des vents forts situés dans la troposphère supérieure, qui coulent vers l'ouest et dont la vitesse du vent est différente de celle de la troposphère inférieure.Les conditions météorologiques locales telles que les ouragans, les moussons et les cyclones changeront considérablement la vitesse du vent.
outil de mesure de la vitesse du vent
L'anémomètreest l'un des principaux outils utilisés pour mesurer la vitesse du vent.Un anémomètre traditionnel se compose d'une colonne verticale et de trois à quatre tasses concaves qui capturent le mouvement horizontal des particules d'air.La technologie moderne comprend des capteurs de vent à ultrasons, qui fournissent toujours des mesures précises de la vitesse du vent sans entretien.
"Les capteurs de vent à ultrasons utilisent des ondes sonores à haute fréquence pour mesurer la vitesse du vent, et ces capteurs sont plus durables car ils n'ont pas de pièces mobiles."
Les émetteurs de ces capteurs émettent en continu le son haute fréquence, et le circuit électronique mesure la différence de temps entre le son de l'émetteur au récepteur.Selon la direction et la vitesse du vent, la vitesse de la propagation du son variera, de sorte que la vitesse du vent sera calculée.
Enregistrement de la vitesse du vent extrême
En l'absence d'événements de tornade connexes, la vitesse du vent la plus rapide s'est produite dans le cyclone tropical Olivia le 10 avril 1996, avec la vitesse du vent maximale mesurée sur l'île de Barrow, en Australie, était de 113,3 mètres par seconde (408 km / h).
"L'état mécanique de cet anémomètre enregistré est bon et est déterminé comme statistiquement raisonnable."
Dans les conditions liées aux tornades, la méthode de détection de la vitesse du vent à l'aide du radar BOL à godet mobile est une technologie relativement avancée, ce qui permet aux chercheurs d'obtenir des données sur la vitesse du vent dans des climats graves.
Considérations de conception structurelle
La vitesse du vent est également une considération majeure dans la structure et la conception architecturale.Aux États-Unis, la norme du "vent soudain de 3 secondes" est souvent suivie dans la conception, qui est la valeur de vitesse du vent la plus élevée avec une chance de 1/50 d'être dépassé chaque année.Cette vitesse du vent de conception est acceptée par la plupart des réglementations de construction.
"La mesure et l'analyse de la vitesse du vent sont non seulement cruciales pour la stabilité du bâtiment, mais peuvent également affecter la sécurité publique."
Avec l'avancement de la technologie, de nombreuses nouvelles technologies de mesure et normes de conception ont été proposées en continu, visant à améliorer la précision de la mesure de la vitesse du vent et de la résistance au vent du bâtiment.
Maintenant, le développement et l'application de la technologie de mesure de la vitesse du vent deviennent de plus en plus étendus, y a-t-il une possibilité de solutions de mesure de vitesse du vent plus innovantes et efficaces à l'avenir?
