У метеорології швидкість вітру або швидкість вітрового потоку є основною атмосферною величиною, спричиненою переміщенням повітря від високого до низького тиску, як правило, через зміни температури. Зараз швидкість вітру зазвичай вимірюють за допомогою анемометра.
Швидкість вітру впливає на прогноз погоди, авіаційні та морські операції, будівельні проекти, ріст і швидкість метаболізму багатьох видів рослин, а також має незліченні інші наслідки. Зауважте, що напрямок вітру зазвичай майже паралельний ізобарам (а не перпендикулярний, як можна було очікувати), через обертання Землі.
Одиниці
Метри за секунду (м/с) — це одиниця вимірювання швидкості в системі SІ та одиниця, рекомендована Всесвітньою метеорологічною організацією для звітності про швидкість вітру, яка серед інших використовується в прогнозах погоди в скандинавських країнах. З 2010 року Міжнародна організація цивільної авіації (ICAO) також рекомендує вимірювати швидкість вітру під час наближення до злітно -посадкових смуг у метрах за секунду, замінивши попередні рекомендації використання кілометрів на годину (км/год). З історичних причин для вимірювання швидкості вітру також іноді використовуються інші одиниці, такі як милі на годину (милі/год), вузли (кн) або фути на секунду (фути/с). Історично склалося так, що швидкість вітру також класифікували за шкалою Бофорта, яка базується на візуальних спостереженнях конкретно визначених ефектів вітру на морі чи на суші.
Фактори, що впливають на швидкість вітру
На швидкість вітру впливає низка факторів і ситуацій, які діють у різних масштабах (від мікро- до макромасштабів). До них належать градієнт тиску, хвилі Россбі та струменеві течії, а також місцеві погодні умови. Існують також зв’язки між швидкістю вітру та напрямком вітру, зокрема, з градієнтом тиску та умовами місцевості.
Градієнт тиску — це термін, що описує різницю тиску повітря між двома точками в атмосфері або на поверхні Землі. Швидкість вітру є життєво важливою, тому що чим більша різниця в тиску, тим швидше вітер тече (від високого до низького тиску), щоб збалансувати коливання. Градієнт тиску в поєднанні з ефектом Коріоліса та тертям також впливає на напрямок вітру.
Хвилі Россбі - це сильні вітри у верхній тропосфері. Вони діють у глобальному масштабі та рухаються із заходу на схід (тому їх називають західними). Хвилі Россбі самі відрізняються швидкістю вітру від тієї, яку ми відчуваємо в нижніх шарах тропосфери.
Місцеві погодні умови відіграють ключову роль у впливі на швидкість вітру, оскільки утворення ураганів, мусонів і циклонів як дивних погодних умов може різко вплинути на швидкість потоку вітру
Вимірювання
Анемометр — один із інструментів, що використовується для вимірювання швидкості вітру. Прилад, що складається з вертикальної стійки і трьох-чотирьох увігнутих чашок, анемометр фіксує горизонтальний рух частинок повітря (швидкість вітру).
На відміну від традиційних чашкових і лопатевих анемометрів, ультразвукові датчики вітру не мають рухомих частин і тому використовуються для вимірювання швидкості вітру в додатках, які не потребують обслуговування, наприклад, у верхній частині вітрових турбін. Як випливає з назви, ультразвукові датчики вітру вимірюють швидкість вітру за допомогою високочастотного звуку. Ультразвуковий анемометр має дві або три пари передавачів і приймачів звуку. Поставте його на вітер, і кожен передавач постійно випромінює високочастотний звук до відповідного приймача. Електронні схеми всередині вимірюють час, потрібний звуку для проходження шляху від кожного передавача до відповідного приймача. Залежно від того, як дме вітер, він впливатиме на деякі звукові промені сильніше, ніж на інші, сповільнюючи або дуже пришвидшуючи їх. Контури вимірюють різницю в швидкостях пучків і використовують це для обчислення швидкості вітру.
Проектування конструкцій
Швидкість вітру є загальним фактором при проектуванні конструкцій і будівель у всьому світі. Це часто є вирішальним фактором у необхідній бічній міцності конструкції конструкції.
У Сполучених Штатах швидкість вітру, яка використовується при проектуванні, часто називають «3-секундним поривом», який є найвищим тривалим поривом протягом 3-секундного періоду з ймовірністю перевищення на рік 1 з 50 (ASCE 7 -05, оновлено до ASCE 7-16). Ця розрахункова швидкість вітру прийнята більшістю будівельних норм у Сполучених Штатах і часто регулює поперечне проектування будівель і споруд.
Див. також
Примітки
- Brun, P., Zimmermann, N.E., Hari, C., Pellissier, L., Karger, D.N. (preprint): Global climate-related predictors at kilometre resolution for the past and future. Earth Syst. Sci. Data Discuss. https://doi.org/10.5194/essd-2022-212
- Hogan, C. Michael (2010). Abiotic factor. У Emily Monosson (ред.). . Washington D.C.: . Архів оригіналу за 8 червня 2013.
- Windspeed | Icelandic Meteorological office [ 2019-11-07 у Wayback Machine.] "The Icelandic Meteorological Office now uses the SI (Systeme Internationale d'Unites) measurement metres per second (m/s) [..] other Nordic meteorological institutes have used this system for years with satisfactory results"
- International Civil Aviation Organization - International Standards and Recommended Practices - Units of Measurement to be Used in Air and Ground Operations - Annex 5 to the Convention on International Civil Aviation
- Measuring Wind Speed in Knots "The reason why sea winds are measured in knots at all has to do with maritime tradition"
- Koen, Joshua. Make and Use an Anemometer to measure Wind Speed. www.ciese.org. Процитовано 18 квітня 2018.
- Chris Woodford. Ultrasonic anemometers. https://www.explainthatstuff.com/anemometers.html
- . Korea Science (кор.). Архів оригіналу за 18 квітня 2019. Процитовано 18 квітня 2018.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U meteorologiyi shvidkist vitru abo shvidkist vitrovogo potoku ye osnovnoyu atmosfernoyu velichinoyu sprichinenoyu peremishennyam povitrya vid visokogo do nizkogo tisku yak pravilo cherez zmini temperaturi Zaraz shvidkist vitru zazvichaj vimiryuyut za dopomogoyu anemometra Dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru zazvichaj vikoristovuyetsya anemometr Globalnij rozpodil shvidkosti vitru na visoti 10 m nad zemleyu userednenij za roki 1981 2010 z naboru danih CHELSA BIOCLIM Shvidkist vitru vplivaye na prognoz pogodi aviacijni ta morski operaciyi budivelni proekti rist i shvidkist metabolizmu bagatoh vidiv roslin a takozh maye nezlichenni inshi naslidki Zauvazhte sho napryamok vitru zazvichaj majzhe paralelnij izobaram a ne perpendikulyarnij yak mozhna bulo ochikuvati cherez obertannya Zemli OdiniciMetri za sekundu m s ce odinicya vimiryuvannya shvidkosti v sistemi SI ta odinicya rekomendovana Vsesvitnoyu meteorologichnoyu organizaciyeyu dlya zvitnosti pro shvidkist vitru yaka sered inshih vikoristovuyetsya v prognozah pogodi v skandinavskih krayinah Z 2010 roku Mizhnarodna organizaciya civilnoyi aviaciyi ICAO takozh rekomenduye vimiryuvati shvidkist vitru pid chas nablizhennya do zlitno posadkovih smug u metrah za sekundu zaminivshi poperedni rekomendaciyi vikoristannya kilometriv na godinu km god Z istorichnih prichin dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru takozh inodi vikoristovuyutsya inshi odinici taki yak mili na godinu mili god vuzli kn abo futi na sekundu futi s Istorichno sklalosya tak sho shvidkist vitru takozh klasifikuvali za shkaloyu Boforta yaka bazuyetsya na vizualnih sposterezhennyah konkretno viznachenih efektiv vitru na mori chi na sushi Faktori sho vplivayut na shvidkist vitruNa shvidkist vitru vplivaye nizka faktoriv i situacij yaki diyut u riznih masshtabah vid mikro do makromasshtabiv Do nih nalezhat gradiyent tisku hvili Rossbi ta strumenevi techiyi a takozh miscevi pogodni umovi Isnuyut takozh zv yazki mizh shvidkistyu vitru ta napryamkom vitru zokrema z gradiyentom tisku ta umovami miscevosti Gradiyent tisku ce termin sho opisuye riznicyu tisku povitrya mizh dvoma tochkami v atmosferi abo na poverhni Zemli Shvidkist vitru ye zhittyevo vazhlivoyu tomu sho chim bilsha riznicya v tisku tim shvidshe viter teche vid visokogo do nizkogo tisku shob zbalansuvati kolivannya Gradiyent tisku v poyednanni z efektom Koriolisa ta tertyam takozh vplivaye na napryamok vitru Hvili Rossbi ce silni vitri u verhnij troposferi Voni diyut u globalnomu masshtabi ta ruhayutsya iz zahodu na shid tomu yih nazivayut zahidnimi Hvili Rossbi sami vidriznyayutsya shvidkistyu vitru vid tiyeyi yaku mi vidchuvayemo v nizhnih sharah troposferi Miscevi pogodni umovi vidigrayut klyuchovu rol u vplivi na shvidkist vitru oskilki utvorennya uraganiv musoniv i cikloniv yak divnih pogodnih umov mozhe rizko vplinuti na shvidkist potoku vitruVimiryuvannyaSuchasnij anemometr yakij vikoristovuyetsya dlya viznachennya shvidkosti vitru Akustichnij rezonansnij datchik vitru FT742 DM odin iz instrumentiv yakij zaraz vikoristovuyetsya dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru v observatoriyi Maunt Vashington Anemometr odin iz instrumentiv sho vikoristovuyetsya dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru Prilad sho skladayetsya z vertikalnoyi stijki i troh chotiroh uvignutih chashok anemometr fiksuye gorizontalnij ruh chastinok povitrya shvidkist vitru Na vidminu vid tradicijnih chashkovih i lopatevih anemometriv ultrazvukovi datchiki vitru ne mayut ruhomih chastin i tomu vikoristovuyutsya dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru v dodatkah yaki ne potrebuyut obslugovuvannya napriklad u verhnij chastini vitrovih turbin Yak viplivaye z nazvi ultrazvukovi datchiki vitru vimiryuyut shvidkist vitru za dopomogoyu visokochastotnogo zvuku Ultrazvukovij anemometr maye dvi abo tri pari peredavachiv i prijmachiv zvuku Postavte jogo na viter i kozhen peredavach postijno viprominyuye visokochastotnij zvuk do vidpovidnogo prijmacha Elektronni shemi vseredini vimiryuyut chas potribnij zvuku dlya prohodzhennya shlyahu vid kozhnogo peredavacha do vidpovidnogo prijmacha Zalezhno vid togo yak dme viter vin vplivatime na deyaki zvukovi promeni silnishe nizh na inshi spovilnyuyuchi abo duzhe prishvidshuyuchi yih Konturi vimiryuyut riznicyu v shvidkostyah puchkiv i vikoristovuyut ce dlya obchislennya shvidkosti vitru Proektuvannya konstrukcijAnemometr na vidkritomu majdanchiku dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru Shvidkist vitru ye zagalnim faktorom pri proektuvanni konstrukcij i budivel u vsomu sviti Ce chasto ye virishalnim faktorom u neobhidnij bichnij micnosti konstrukciyi konstrukciyi U Spoluchenih Shtatah shvidkist vitru yaka vikoristovuyetsya pri proektuvanni chasto nazivayut 3 sekundnim porivom yakij ye najvishim trivalim porivom protyagom 3 sekundnogo periodu z jmovirnistyu perevishennya na rik 1 z 50 ASCE 7 05 onovleno do ASCE 7 16 Cya rozrahunkova shvidkist vitru prijnyata bilshistyu budivelnih norm u Spoluchenih Shtatah i chasto regulyuye poperechne proektuvannya budivel i sporud Div takozhShkala Boforta Shkala Fudziti Mizhnarodna organizaciya civilnoyi aviaciyi Vuzol odinicya Perevazhayuchij viter Shkala uraganiv Saffira Simpsona Napryamok vitruPrimitkiBrun P Zimmermann N E Hari C Pellissier L Karger D N preprint Global climate related predictors at kilometre resolution for the past and future Earth Syst Sci Data Discuss https doi org 10 5194 essd 2022 212 Hogan C Michael 2010 Abiotic factor U Emily Monosson red Washington D C Arhiv originalu za 8 chervnya 2013 Windspeed Icelandic Meteorological office 2019 11 07 u Wayback Machine The Icelandic Meteorological Office now uses the SI Systeme Internationale d Unites measurement metres per second m s other Nordic meteorological institutes have used this system for years with satisfactory results International Civil Aviation Organization International Standards and Recommended Practices Units of Measurement to be Used in Air and Ground Operations Annex 5 to the Convention on International Civil Aviation Measuring Wind Speed in Knots The reason why sea winds are measured in knots at all has to do with maritime tradition Koen Joshua Make and Use an Anemometer to measure Wind Speed www ciese org Procitovano 18 kvitnya 2018 Chris Woodford Ultrasonic anemometers https www explainthatstuff com anemometers html Korea Science kor Arhiv originalu za 18 kvitnya 2019 Procitovano 18 kvitnya 2018