Kita telah mengukur kelajuan angin menggunakan anemometer selama berabad-abad, tetapi kemajuan terkini telah memungkinkan untuk memberikan ramalan cuaca yang lebih andal dan tepat. Anemometer sonik mengukur kelajuan angin dengan cepat dan tepat berbanding versi tradisional.
Pusat sains atmosfera sering menggunakan peranti ini semasa menjalankan pengukuran rutin atau kajian terperinci untuk membantu membuat ramalan cuaca yang tepat untuk pelbagai lokasi. Keadaan persekitaran tertentu mungkin mengehadkan pengukuran, tetapi pelarasan tertentu boleh dibuat untuk mengatasi masalah ini.
Anemometer muncul pada abad ke-15 dan terus diperbaiki dan dibangunkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Anemometer tradisional, yang pertama kali dibangunkan pada pertengahan abad ke-19, menggunakan susunan bulat cawan angin yang disambungkan ke pencatat data. Pada tahun 1920-an, ia menjadi tiga, memberikan tindak balas yang lebih pantas dan konsisten yang membantu mengukur tiupan angin. Anemometer sonik kini merupakan langkah seterusnya dalam ramalan cuaca, memberikan ketepatan dan resolusi yang lebih tinggi.
Anemometer sonik, yang dibangunkan pada tahun 1970-an, menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengukur kelajuan angin serta-merta dan menentukan sama ada gelombang bunyi yang bergerak di antara sepasang sensor sedang dipercepatkan atau diperlahankan oleh angin.
Ia kini dikomersialkan secara meluas dan digunakan dalam pelbagai tujuan dan lokasi. Anemometer sonik dua dimensi (kelajuan dan arah angin) digunakan secara meluas di stesen cuaca, perkapalan, turbin angin, penerbangan, dan juga di tengah lautan, terapung di atas pelampung cuaca.
Anemometer sonik boleh membuat pengukuran dengan resolusi masa yang sangat tinggi, biasanya dari 20 Hz hingga 100 Hz, menjadikannya sesuai untuk pengukuran pergolakan. Kelajuan dan resolusi dalam julat ini membolehkan pengukuran yang lebih tepat. Anemometer sonik merupakan salah satu instrumen meteorologi terbaharu di stesen cuaca hari ini, dan lebih penting daripada bilah angin, yang mengukur arah angin.
Tidak seperti versi tradisional, anemometer sonik tidak memerlukan bahagian yang bergerak untuk beroperasi. Ia mengukur masa yang diperlukan untuk denyutan bunyi bergerak di antara dua sensor. Masa ditentukan oleh jarak antara sensor ini, di mana kelajuan bunyi bergantung pada suhu, tekanan dan bahan cemar udara seperti pencemaran, garam, habuk atau kabus di udara.
Untuk mendapatkan maklumat kelajuan udara antara sensor, setiap sensor bertindak secara bergilir-gilir sebagai pemancar dan penerima, jadi denyutan dihantar antara kedua-duanya dalam kedua-dua arah.
Kelajuan penerbangan ditentukan berdasarkan masa denyutan dalam setiap arah; ia menangkap kelajuan, arah dan sudut angin tiga dimensi dengan meletakkan tiga pasang sensor pada tiga paksi berbeza.
Pusat Sains Atmosfera mempunyai enam belas anemometer sonik, salah satunya mampu beroperasi pada 100 Hz, dua daripadanya mampu beroperasi pada 50 Hz, dan selebihnya, yang kebanyakannya mampu beroperasi pada 20 Hz, cukup pantas untuk kebanyakan operasi.
Dua instrumen dilengkapi dengan pemanasan anti-ais untuk digunakan dalam keadaan berais. Kebanyakannya mempunyai input analog, yang membolehkan anda menambah sensor tambahan seperti suhu, kelembapan, tekanan dan gas surih.
Anemometer sonik telah digunakan dalam projek seperti NABMLEX untuk mengukur kelajuan angin pada ketinggian yang berbeza, dan Cityflux telah mengambil ukuran yang berbeza di bahagian bandar yang berbeza.
Pasukan projek CityFlux, yang mengkaji pencemaran udara bandar, berkata: “Intipati CityFlux adalah untuk mengkaji kedua-dua masalah secara serentak dengan mengukur seberapa cepat angin kencang menyingkirkan jirim zarahan daripada rangkaian 'ngarai' jalan bandar. Udara di atasnya adalah tempat kita tinggal dan bernafas. Tempat yang boleh ditiup angin.”
Anemometer sonik merupakan perkembangan utama terkini dalam pengukuran kelajuan angin, meningkatkan ketepatan ramalan cuaca dan kebal terhadap keadaan buruk seperti hujan lebat yang boleh menyebabkan masalah dengan instrumen tradisional.
Data kelajuan angin yang lebih tepat membantu kita memahami keadaan cuaca yang akan datang dan bersedia untuk kehidupan dan pekerjaan seharian.
Masa siaran: 13 Mei 2024