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Como medir com precisão a velocidade do vento? Explore o mistério por trás dos instrumentos modernos de alta tecnologia!
A medição da velocidade do vento desempenha um papel crucial na meteorologia.Isso não afeta apenas as previsões climáticas, mas também envolve aviação, navegação, engenharia de construção e crescimento e metabolismo de uma variedade de plantas.Geralmente, usamos um anemômetro para medir a velocidade do vento.Com o avanço da alta tecnologia, os métodos modernos de medição de velocidade do vento tornaram -se cada vez mais avançados e diversificados.
Definição e unidade de velocidade do vento
A velocidade do vento, ou seja, a taxa de fluxo do vento, é causada pelo movimento do ar que se move de alta pressão para áreas de baixa pressão.De acordo com as especificações da Organização Meteorológica Mundial, a unidade SI da velocidade do vento é de metros por segundo (m/s), que é amplamente utilizada em previsões nórdicas.Além disso, unidades como mach, km/h e milha por hora (mph) também foram usadas historicamente.Fatores que afetam a velocidade do vento
A velocidade do vento é afetada por vários fatores, e as escalas de operação variam de micro a macro.Isso inclui gradiente de pressão do ar, onda de Rosby, jato e condições climáticas locais."Um gradiente de pressão do ar refere -se à diferença de pressão do ar entre dois pontos na atmosfera, o que é crucial para a velocidade do vento, porque uma diferença de pressão maior torna o fluxo do vento mais rápido."
Sob a influência do gradiente de pressão do ar, acompanhado pelo efeito e atrito de Coriolis, a direção do vento também muda.As ondas de Rosby são ventos fortes localizados na troposfera superior, que fluem para o oeste e cuja velocidade do vento é diferente da da troposfera inferior.Condições climáticas locais, como furacões, monções e ciclones, mudarão significativamente a velocidade do vento.
Ferramenta de medição de velocidade do vento
O anemômetro é uma das principais ferramentas usadas para medir a velocidade do vento.Um anemômetro tradicional consiste em uma coluna vertical e de três a quatro copos côncavos que capturam o movimento horizontal das partículas de ar.A tecnologia moderna inclui sensores de vento ultrassônico, que ainda fornecem medições precisas de velocidade do vento sem manutenção.
"Os sensores de vento ultrassônico usam ondas sonoras de alta frequência para medir a velocidade do vento, e esses sensores são mais duráveis porque não têm partes móveis."
Os transmissores nesses sensores emitem continuamente o som de alta frequência, e o circuito eletrônico mede a diferença de tempo entre o som do transmissor para o receptor.De acordo com a direção e a velocidade do vento, a velocidade da propagação do som varia, para que a velocidade do vento seja calculada.
Registro de velocidade extrema do vento
Na ausência de eventos relacionados ao tornado, a velocidade mais rápida do vento ocorreu no ciclone tropical Olivia em 10 de abril de 1996, com a velocidade máxima do vento medida em Barrow Island, a Austrália era de 113,3 metros por segundo (408 km/h).
"A condição mecânica deste anemômetro de registro é boa e está determinada a ser estatisticamente razoável."
Nas condições relacionadas aos Tornados, o método de detecção de velocidade do vento usando o radar móvel BOL é uma tecnologia relativamente avançada, que permite que os pesquisadores obtenham dados sobre a velocidade do vento em climas graves.
Considerações de projeto estrutural
A velocidade do vento também é uma grande consideração na estrutura e no projeto arquitetônico.Nos Estados Unidos, o padrão de "vento repentino de 3 segundos" é frequentemente seguido no design, que é o maior valor contínuo de velocidade do vento, com uma chance de 1/50 de ser superada a cada ano.Essa velocidade do vento do projeto é aceita pela maioria dos regulamentos de construção."A medição e análise da velocidade do vento não são apenas cruciais para a estabilidade do edifício, mas também podem afetar a segurança pública."
Com o avanço da tecnologia, muitas novas tecnologias de medição e padrões de design foram propostas continuamente, com o objetivo de melhorar a precisão da medição da velocidade do vento e a resistência do vento do edifício.
Agora, com o desenvolvimento e aplicação da tecnologia de medição de velocidade do vento se tornando cada vez mais extensa, existe alguma possibilidade de soluções de medição de velocidade do vento mais inovadoras e eficazes no futuro?
