Измерение характеристик ветра

                              Измерение характеристик ветра

Ветер представляет собой  горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности и характеризуется  скоростью и направлением перемещений.

Под скоростью ветра понимают расстояние, на которое перемещаются частицы воздуха за единицу времени; скорость ветра измеряется в метрах в секунду (V, м/с).

За направлением ветра  принимается то направление, откуда перемещается воздух. Направление ветра  определяется углом между географическим меридианом и направлением на точку  горизонта, откуда дует ветер. Направление  измеряется в градусах от плоскости  меридиана по ходу часовой стрелки  от 0 до 360 градусов или в румбах.

При производстве метеорологических  наблюдений измеряется средняя скорость ветра за 10 мин, максимальное значение за этот же интервал времени (скорость ветра при порывах) и направление ветра, а также максимальная скорость ветра между сроками. Направление ветра осредняется визуально – по непосредственному наблюдению его изменения, поэтому осреднение направления производится за 2 мин. Если на станции нет прибора с автоматическим осреднением скорости ветра за 10 мин, то приходится и скорость ветра осреднять по непосредственным наблюдениям за ее изменением. Такое осреднение приходится применять при определение скорости и направления по флюгеру.

Для измерения скорости ветра  применяются приборы, основанные на преобразовании энергии ветрового  потока в механическое вращение различного рода вертушек, ветровых колес или воздушных винтов и определении скорости вращения этих агрегатов – такого рода устройства для измерения скорости ветра называют вращающимися анемометрами. Анемометры обычно подразделяют на анемометры с вертикальной осью вращения и анемометры с горизонтальной осью вращения. К этой группе приборов относятся термоанемометры, акустические анемометры, ионизационные анемометры и др., каждый из которых основан на воздействии ветра на температуру нагретого тела. Скорость распространения звука, или перенос ионизационных частиц. Все эти приборы измеряют скорость воздушного потока.

Другую группу приборов составляют устройства, измеряющие силовое воздействие  воздушного потока на различные тела: пластины, шары, цилиндры и др. более  сложной конфигурации. За этими устройствами не установилось какого – либо обобщающего названия, но они принципиально отличаются от анемометров тем, что в результате измерения непосредственно получается сила ветра, которая зависит от плотности воздуха. К таким приборам относится широко применявшийся на сети флюгер Вильда, ветромер Третьякова и др. приборы того же рода.

К этим же приборам примыкают  и приборы, измеряющие непосредственно  динамическое давление ветрового потока (скоростной напор). Эти приборы составляют группу манометрических ветроизмерительных приборов. Из этих приборов на нашей сети применяется ураганометр.

 

 

 

Анемометр ручной индукционный АРИ – 49

Предназначен для измерения мгновенных значений скорости ветра от 2 до 30 м/с.

В этом приборе измерения  угловой скорости вращения трех чашечной вертушки производится с помощью  магнитоиндукционного тахометра.

Чувствительным элементом  является трех чашечная вертушка, закрепленная на вращающейся в подшипниках оси, на нижнем конце которой закреплена магнитная система.

В корпусе смонтирован  преобразователь угловой скорости в угол поворота стрелки, состоящий  из металлического колпачка, расположенного в кольцевом зазоре между магнитом и магнитопроводом волоска и самой стрелки.

Скорость ветра определяется по положению стрелки относительно шкалы, закрепленной на плате и видной в окошечке в нижней части корпуса.

Прибор снабжен ручкой и специальным наконечником, который  привертывается к анемометру вместо ручки, когда прибор устанавливается  на шесте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шкала для визуальной оценки силы ветра (шкала Бофорта)

Скорость ветра оценивается  визуально по его воздействию  на окружающие наблюдателя предметы. В 1805 Френсис Бофорт, моряк британского  флота, для характеристики ветра  на море разработал 12-бальную шкалу. В 1926 к ней были добавлены оценки скорости ветра на суше. В 1955 г, чтобы различать ураганные ветры разной силы, шкала была расширена до 17 баллов. Современный вариант шкалы Бофорта позволяет оценивать скорость ветра без использования каких – либо приборов.

 

Сила ветра, баллы	Визуальные признаки	Скорость ветра      м/с               км/ч		Название ветра
0	Спокойно дым поднимается  вертикально, вымпел и листья на деревьях не подвижны	0 – 0,2	0 – 1	Штиль
1	Направление ветра заметно  по отклонению дыма, колышутся отдельные  листья	0,3 – 1,5	1 – 5	Тихий
2	Ветер ощущается кожей  лица, шелестят листья, колеблются флаги	1,6 – 3,3	6 – 11	Легкий
3	Листья и мелкие веточки  находятся в постоянном движении, развиваются легкие флаги, высокая  трава колеблется	3,4 – 5,4	12 – 19	Слабый
4	Ветер поднимает пыль и  бумажки, раскачиваются тонкие ветви, по высокой траве пробегают волны	5,5 – 7,9	20 – 28	Умеренный
5	Качаются ветки и тонкие стволы, вытягиваются большие флаги	8,0 – 10,0	29 – 38	Свежий
6	Качаются толстые ветви, шумит лес. Высокая трава временами ложится на землю, гудят телеграфные провода	10,1 – 13,8	39 – 49	Сильный
7	Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветви, трудно идти против ветра, слышится лист ветра	13,9 – 17,1	50 – 61	Крепкий
8	Ломаются ветви деревьев, практически невозможно идти против ветра	17,2 – 20,7	62 – 74	Шторм
9	Небольшие повреждения строений, ветер срывает дымовые колпаки  и черепицу с крыш, двигаются с  места легкие предметы	20,8 – 24,4	75 – 88	Сильный шторм
10	Наблюдаются разрушения, деревья  выворачиваются с корнями, на суше бывает редко	24,5 – 28,5	89 – 102	Буря
11	На суше бывает очень редко. Сопровождается разрушениями на большом пространстве	28,5 – 32,6	103 – 117	Сильная буря
12	Катастрофические разрушения	Свыше 32	Свыше 117	Ураган