Isi
Angin bermanfaat dan merusak. Bagian yang paling berbahaya dari badai adalah angin kencang yang dapat meledakkan pohon, membuat atap rumah atau membuat kapal terdampar di laut. Di sisi lain, angin adalah bagian penting dari banyak proyek energi terbarukan dan diperlukan untuk berlayar atau menerbangkan layang-layang. Berbagai instrumen cuaca - termasuk aplikasi smartphone - mengukur kecepatan angin dengan suara, cahaya, dan kekuatan mekanik angin itu sendiri.
Anemometer Angin
Anemometer adalah salah satu alat cuaca paling sederhana yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin; beberapa juga menetapkan arah angin. Anemometer dasar menyerupai kincir angin atau baling-baling cuaca. Terdiri dari baling-baling dengan cangkir di ujung bilah untuk menangkap angin. Kecepatan udara membuat putaran baling-baling menentukan kecepatan angin. Anemometer hot-wire menentukan perubahan sangat kecil dalam kecepatan angin dengan mengukur seberapa banyak daya yang dibutuhkan untuk memanaskan kawat yang ditiup angin ke suhu standar yang konstan.
Radar Doppler
Para ilmuwan mengembangkan radar Doppler pada 1960-an untuk mengukur kecepatan dan arah angin dalam badai. Sebelum perkembangan ini, sangat sulit untuk mengetahui apa yang terjadi di bagian dalam badai. Radar Doppler merevolusi studi cuaca dengan mengukur kecepatan dan arah objek bergerak seperti hujan yang ditiup angin. Ini dilakukan dengan mengukur perubahan gelombang radar yang bergerak ke arah atau memantul dari suatu objek. Gelombang mikro Radar menuju area target dan kemudian mengukur bagaimana gelombang telah berubah saat mereka kembali ke perangkat pemancar gelombang mikro.
LIDAR Berbasis Laser
Deteksi cahaya dan jangkauan beroperasi seperti radar Doppler, kecuali sinar laser digunakan sebagai pengganti sinar gelombang mikro.Tidak seperti radar, LIDAR mengukur kecepatan angin lebih dekat ke tanah dan menganalisis efek angin pada bangunan dan pohon, yang berada di permukaan tanah. LIDAR mengukur kecepatan angin dengan menganalisis kecepatan beberapa sinar laser memantul kembali ke emitor dari tetes-tetes cairan mikroskopis yang terjadi secara alami di udara. Kecepatan di mana sinar laser dikembalikan ke emitor menentukan kecepatan angin. Meskipun memiliki banyak kegunaan, LIDAR sangat berguna dalam mengkalibrasi turbin angin untuk proyek energi terbarukan.
SODAR Berbasis Suara
Deteksi dan jangkauan sonik juga menggunakan efek Doppler untuk menentukan kecepatan angin. Seperti LIDAR, ini mengukur kecepatan angin dekat dengan tanah dan paling umum digunakan untuk mengkalibrasi turbin angin.
SODAR menentukan energi angin dengan menganalisis bagaimana angin mengubah gelombang suara. Ini dapat lebih akurat menentukan kondisi angin di bawah ketinggian 60 meter karena menggunakan gelombang suara horizontal pada ketinggian 60 meter dan dua gelombang hampir vertikal yang memancar dari permukaan tanah untuk menentukan kecepatan angin.