infoviz.cz
infovizExistuje řada způsobů, jak můžeme zjišťovat horizontální rychlost a směr větru, klíčové veličiny v meteorologii. Pro specializované účely, například v letectví nebo při modelování atmosféry, se zjišťuje i vertikální profil větru, tedy jeho změna s výškou. Profil větru se sleduje například pomocí radiosond nebo dálkových metod, jako jsou dopplerovské radary nebo lidary.
K přímému měření rychlosti větru se používají přístroje označované jako anemometry. Ty mohou být různých konstrukcí. V České republice se nejčastěji v profesionální síti používají anemometry mechanické nebo ultrasonické. Každý typ má své výhody i omezení v závislosti na použití a podmínkách měření.
V rámci standardní meteorologické sítě pozemních stanic se rychlost a směr větru stanovují ve výšce 10 metrů nad povrchem terénu, což je mezinárodně doporučená referenční výška. Umístění anemometru v této výšce umožňuje lepší srovnatelnost dat mezi jednotlivými stanicemi a eliminuje vlivy vegetace nebo drobných terénních překážek.
Vítr je velmi proměnlivá a dynamická složka atmosféry, proto má smysl jej monitorovat i ve velmi krátkých časových intervalech, často až v řádu několika vteřin. V praxi se však nejčastěji udává jako 10minutový průměr rychlosti větru, doplněný o nejvyšší okamžitou hodnotu za toto období, takzvaný náraz větru. Společně s těmito hodnotami se zaznamenává také směr větru, který se udává ve stupních nebo jako světová strana, odkud vítr vane. Směr větru se obvykle udává buď jako převládající směr za daný interval, nebo jako okamžitá (aktuální) hodnota. Tato kombinace údajů – průměrná rychlost, náraz a směr – poskytuje ucelenější představu o intenzitě i charakteru proudění, včetně jeho krátkodobých výkyvů. Tyto informace jsou důležité nejen pro meteorologii, ale i pro praktické využití, například při posuzování větrného zatížení konstrukcí, v energetice, dopravě nebo při plánování staveb v exponovaných oblastech.
Miskový anemometr se skládá nejčastěji ze tří (někdy čtyř) vypouklých misek, které připomínají polokoule. Ty jsou rameny upevněny symetricky kolem vertikální osy rotace. Vlivem proudění se misky roztočí a z počtu otáček a časového intervalu jsou tyto hodnoty přepočítány na rychlost větru (vnitřní elektronika nebo mechanické počítadlo sleduje rychlost otáčení osy a převádí ji na konkrétní číselný údaj).
Ultrasonický anemometr sestává ze tří nebo čtyř převodníků, které vysílají a přijímají ultrazvukový signál. Vítr ovlivňuje rychlost šíření zvuku – podle rozdílů v časech přenosu v různých směrech lze přesně vypočítat, jaká je rychlost větru a z jakého směru vane (přístroj tedy měří jak rychlost, tak směr větru). Jde o moderní zařízení bez pohyblivých částí, což zvyšuje jeho spolehlivost a snižuje nároky na údržbu.
Větrná směrovka je přístroj určený k určování směru proudění vzduchu. Nejčastěji se používá společně s anemometry, které samostatně měří pouze rychlost větru. Obvykle má tvar šipky nebo jiné asymetrické plochy, která je volně otočně upevněná na svislé ose. Když fouká vítr, tlak vzduchu působí na větší plochu směrovky a natočí ji tak, aby její špička směřovala proti větru. Směr se pak odečítá buď vizuálně podle orientace šipky vůči kompasové růžici, nebo je snímán elektronicky a převáděn na číselnou hodnotu ve stupních.
