Tốc độ gió là một thông số cơ bản trong khí tượng học. Nó đề cập đến tốc độ chuyển động của không khí khi nó di chuyển từ vùng có áp suất cao đến vùng có áp suất thấp. Trong quá trình này, tốc độ gió bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm độ dốc áp suất, địa hình, khí hậu và kèm theo những thay đổi theo mùa khác nhau.
Trong thời hiện đại, tốc độ gió thường được đo bằng máy đo gió, một thiết bị đóng vai trò quan trọng trong hoạt động hàng không, hàng hải, dự báo thời tiết và các dự án xây dựng.
Tốc độ gió thường được đo bằng mét trên giây (m/s) làm đơn vị chính và những thay đổi về tốc độ gió cũng có tác động đáng kể đến sự phát triển và tốc độ trao đổi chất của thực vật. Các đơn vị khác nhau được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau: ví dụ: dặm trên giờ (mph), hải lý (kn) và feet trên giây (ft/s). Trước đây, tốc độ gió cũng được biểu thị bằng Thang đo Beaufort, một hệ thống phân loại bắt nguồn từ việc quan sát tác động của gió trên biển hoặc đất liền.
Những thay đổi về tốc độ gió bị ảnh hưởng bởi một loạt yếu tố, bao gồm:
Ảnh hưởng của gradient áp suất, kết hợp với hiệu ứng Coriolis và ma sát, cũng có tác động đáng kể đến hướng gió.
Cho đến nay, tốc độ gió cao nhất được ghi nhận trong môi trường không có lốc xoáy xảy ra vào ngày 10 tháng 4 năm 1996, khi cơn bão nhiệt đới Olivia đi qua khiến trạm thời tiết tự động trên đảo Barrow, Úc ghi lại tốc độ gió tức thời tối đa là 113,3 m/s (408 km/h). Kỷ lục này được Tổ chức Khí tượng Thế giới chính thức công nhận vào năm 2010.
Trong một số hiện tượng khí quyển, chẳng hạn như lốc xoáy, tốc độ gió có thể đạt cao hơn nhiều so với các giá trị này, nhưng việc đo trực tiếp những tốc độ gió này rất khó do cường độ gió rất mạnh. Các phương pháp sử dụng radar thời tiết Doppler di động có thể đưa ra ước tính tương đối chính xác về tốc độ gió. Trong cơn lốc xoáy El Reno năm 2013, tốc độ gió đo bằng radar đạt 150 m/s (540 km/h), được cho là tốc độ gió nhanh nhất từng được quan sát.
Trên các hành tinh xa lạ, tốc độ gió có thể cao hơn. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện vào năm 2015 rằng hành tinh HD 189733b có tốc độ gió lên tới 2.400 mét mỗi giây (8.600 km một giờ), điều này cho thấy phạm vi tốc độ gió có thể đáng kinh ngạc như thế nào trên các hành tinh khác.
Máy đo gió là một trong những công cụ dùng để đo tốc độ gió. Các loại máy đo gió khác nhau có nguyên lý làm việc và cách sử dụng khác nhau, bao gồm máy đo gió dạng cốc truyền thống và máy đo gió siêu âm không có bộ phận chuyển động.
Máy đo gió siêu âm đo tốc độ gió bằng sóng âm thanh tần số cao, hoạt động đặc biệt hiệu quả khi máy đo gió được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất không cần bảo trì.
Ngoài máy đo gió, ống áp suất cũng thường được sử dụng để đo vận tốc luồng không khí trong máy bay. Những kỹ thuật này nâng cao hơn nữa sự hiểu biết chính xác của chúng ta về tốc độ gió.
Tốc độ gió là yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong thiết kế kết cấu và tòa nhà. Tùy theo thiết kế về tốc độ gió mà cường độ ngang của công trình có thể được điều chỉnh cho phù hợp. Các quy chuẩn xây dựng cụ thể thiết lập các tiêu chuẩn thiết kế dựa trên một xác suất nhất định về tốc độ gió, thường được xem ở Hoa Kỳ là "tốc độ gió tức thời trong ba giây".
Điều này đảm bảo rằng tòa nhà có đủ khả năng chống chịu trong môi trường gió mạnh để đảm bảo an toàn.
Đối với nhiều thiết kế, không thể thiếu việc xem xét tốc độ gió trung bình ở các thời điểm khác nhau, chẳng hạn như tốc độ gió nhanh nhất, tốc độ gió tức thời 3 giây, tốc độ gió trung bình 1 phút và trung bình mỗi giờ, v.v.
Cho dù là thông qua các hiện tượng tự nhiên hay sử dụng các công cụ khoa học, tất cả các phép đo và ghi chép về tốc độ gió đều cho phép chúng ta hiểu rõ hơn và thách thức sức mạnh của gió. Vì vậy, bạn nghĩ công nghệ trong tương lai sẽ thay đổi cách chúng ta đo lường và phản ứng với tốc độ gió như thế nào?