جهاز قياس سرعة الرياح
جهاز قياس سرعة الرياح من أكثر الأجهزة استخدامًا، حيث تعتبر سرعة الرياح تغيرًا في نسبة الغازات الجوية ولها تأثير على التنبؤ بدرجة حرارة الهواء، بالإضافة إلى حركات الملاحة الجوية والبحرية وإنتاج الأكسجين بواسطة النباتات، فهو ذراع حديدي على شكل سهم مثبت على عمود فولاذي رأسي، يدور هذا السهم بسهولة شديدة ويعتمد كل من السهم والعمود على عمود آخر مركب على ذراعين لتحديد الاتجاهات الأصلية (شمال، شرق، جنوب، غرب)، تعرف على المزيد عبر موقع مُحيط.
جهاز قياس سرعة الرياح
يعد جهاز قياس سرعة الرياح أحد الأدوات التي يمكن استخدامها لقياس سرعة الرياح في المواقف المختلفة، حيث يمكن العثور عليه في مجموعة متنوعة من الأشكال،
وأهمها الشكل مع الأوعية المجوفة، حيث يشكل العمود القائم بأربعة أذرع أفقية متصلة بقمته، وأوعية مجوفة مثبتة في نهاية كل ذراع، حيث جميع الأذرع تدور حول القطب المركزي للهيكل.
ومع ذلك نظرًا لأن هذا النوع من توربينات الرياح قديم جدًا، ولا يمكن صيانته، لم يعد استخدامه عمليًا، فاللفَ عبارة عن حركة ميكانيكية تدفع الهواء المركب على حافته باتجاه الريح، وعندما تدور الرياح فإنها تدفع اللف الذي يستخدم لحساب سرعة الرياح.
اقرأ أيضاً المزيد من الآتي: معلومات تفصيلية عن جهاز قياس الضغط الجوي
أجهزة ومعدات لقياس سرعة الرياح واتجاهها
يعد مقياس شدة الريح من أكثر أنواع أجهزة قياس شدة الريح شيوعًا، ويعمل عن طريق تدوير عدد من الأكواب التي تحرك الهواء،
وينتج عن هذا الدوران تشغيل مولد كهربائي يشغل عدادًا كهربائيًا يقيس سرعة الرياح وهو من أهم القياسات في الأرصاد الجوية، لذلك سنذكر أبرز أجهزة الأنيمومتر كما يلي:
أنبوب الضغط لقياس سرعة الرياح
في هذه الطريقة القديمة لقياس سرعة الرياح ستستخدم أنبوب ضغط (شكل U)، وثني أحد طرفيه لإنشاء قسم أفقي يواجه الريح وتضع سائلًا في الأنبوب لقياس سرعة الرياح.
فيتم دفع السائل لأعلى على طول القسم الرأسي بواسطة الرياح التي تهب في المقطع الأفقي وتجدر الإشارة إلى أن الإصدارات الحديثة قد استبدلت السائل بغشاء مرن يستجيب لاختلافات الضغط.
قد يهمك الاطلاع على المزيد من المعلومات من خلال ما يلي: العلاقة بين الضغط الجوي والرياح
قياس سرعة الرياح من خلال الموجات فوق الصوتية
يمكنك الاستفادة من أي من نوعي المعدات المتاحين حاليًا:
- يتطلب الصوت الناتج عن أجهزة قياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية وسيطًا يمكن أن ينتقل من خلاله.
- في هذه الأجهزة تنتقل الموجات الصوتية من خلال استخدام الرياح كوسيط.
- فكلما زادت السرعة التي تنتقل بها الموجات الصوتية عبر جهاز الإرسال والاستقبال بالجهاز زادت سرعة الرياح التي يمكن قياسها.
- تستخدم أجهزة قياس شدة الريح بالرنين الصوتي لقياس سرعة الرياح واتجاهها.
- يقيس هذا الجهاز التغير في تردد الموجات الصوتية التي تعكسها الرياح، لذلك كلما كانت الرياح أقوى زاد التردد الذي يقيسه الجهاز.
- على الرغم من حقيقة أن مقياس دوبلر الليزري هو أداة دقيقة للغاية لقياس سرعة الرياح إلا أنه مكلف للغاية.
- حيث يتم قياس سرعة الرياح بواسطة هذه الأداة من خلال استخدام ضوء الليزر.
- فيتم قياس تردد موجات الضوء المنبعثة من هذا الجهاز وكلما زاد التردد زادت سرعة وشدة الرياح التي يتم قياسها.
يُمكنك إثراء معلوماتك من خلال الآتي: مفهوم التكنولوجيا الحديثة | أشهر 9 أنواع للتكنولوجيا
القياس الميكانيكي
هي أقدم وأشهر أداة لقياس شدة الرياح وتعمل ببساطة عن طريق قياس سرعة دوران مراوحها من خلال المولدات عندما تهب عليها الرياح، حيث هناك ثلاثة أنواع من عدادات الرياح وربما تكون على دراية بها كما يلي:
عداد الرياح وتوربينات الرياح
- عندما يتم تثبيت الصفيحة على شريط من المعدن النابض المواجه للريح يتم قياس الزاوية المتكونة من ثني تلك اللوحة لتحديد شدة الرياح.
- تستخدم أجهزة قياس شدة الرياح لقياس شدة الرياح.
أكواب لقياس سرعة الرياح
- مثال على جهاز قياس سرعة الرياح هو أربعة أكواب مثبتة على محور عمودي قائم.
- يقيس الجهاز سرعة الرياح عن طريق حساب عدد المرات التي يدور فيها كل كوب على مدار فترة زمنية محددة.
مروحة
- والتي تستخدم لقياس سرعة الرياح واتجاهها من خلال مقياس إلكتروني متصل بها الذي يوفر سرعة الرياح بوحدات مختلفة مثل متر في الثانية، قدم في الدقيقة.
من هو مخترع جهاز قياس الرياح؟
النوع الأول الذي اخترعه الأيرلندي روبنسون عام 1846 ويتكون من ثلاثة أو أربعة أكواب ذات شكل مخروطي مغلق متصلة بنهايات قضبان تتراوح أطوالها من 5 إلى 20 سم،
فقد تم تطويره في العام التالي، حيث أن بالدوران يتم قياس سرعة الرياح عن طريق حساب عدد المرات التي تدور فيها الأكواب في فترة زمنية معينة وهو ما يسمى الدوران.
تابع قراءة المزيد حول: كيفية هبوط الطائرة بالتفصيل | 4 أنواع لهبوط الطائرة
ما هي أهم وحدات قياس سرعة الرياح المختلفة؟
هناك مجموعة متنوعة من الوحدات المتاحة لقياس سرعة الرياح وأكثرها استخدامًا حول العالم فيما يلي:
- وحدة العقدة.
- وحدة السرعة تقاس بالـ أميال في الساعة (ميل / ساعة).
- الوحدة المترية للسرعة هي الكيلومتر في الساعة(km / h).
- وحدة السرعة تقاس بالأمتار في الثانية (م / ث).
- وحدة السرعة تقاس بالأقدام في الثانية (قدم / ثانية).
هل توجد سرعة رياح مناسبة للإبحار؟
- تتراوح السرعات من 26 كيلومتر في الساعة إلى 22.224 كيلومتر في الساعة مناسبة للإبحار.
- تجعل سرعة الرياح التي تقل عن 26 كم / ساعة من الصعب تشغيل القوارب الشراعية.
- وتؤدي سرعات الرياح التي تزيد عن 224 كم / ساعة إلى توقف القارب وانخفاض قوة الأشرعة نتيجة لزيادة سرعة الرياح.
ما هي سرعة الرياح المناسبة للصيد؟
- إذا كنت مهتمًا بالصيد فقد تتساءل عن سرعة الرياح المناسبة للصيد.
- سرعة الرياح أقل من 04 كم / ساعة مناسبة للصيد ويفضل الصيد عندما تتراوح سرعتها بين 18.52 كم / س و 27.78 كم / س مناسبة للصيد كذلك.
ما هي استخدامات أجهزة قياس سرعة الرياح؟
- تحتوي معظم محطات الطقس من القطب الشمالي البارد إلى المناطق المدارية الساخنة على مقياس سرعة الرياح التي تستخدم لقياس سرعة الرياح.
- يمكن أن تساعد سرعات الرياح الطيارين والمهندسين وعلماء المناخ في اكتشاف التغيرات في أنماط الطقس مثل اقتراب العاصفة، وهي معلومات مهمة للطيارين والمهندسين وعلماء الأرصاد الجوية.
- نتيجة لذلك يتم استخدام مقاييس شدة الليزر في تجارب السرعة من قبل الباحثين في مجال الطيران والفيزياء.
- فيتم تعريف السرعة على أنها معدل واتجاه التغيير في موضع الجسم وتقوم مقاييس شدة الليزر بحساب سرعة الرياح حول المركبات والطائرات والمركبات الفضائية.
- تساعد مقاييس شدة الريح المهندسين في تطوير المزيد من المركبات الهوائية.
أهمية معرفة سرعة الرياح
للسرعة التي تتحرك بها الرياح مجموعة متنوعة من النتائج المهمة ومنها ما يلي:
- يتم توقع عوامل الطقس المختلفة.
- نقل حبوب اللقاح هو حركة حبوب اللقاح النباتية من مكان إلى آخر.
- تحديد بداية موسم جديد بالنظر إلى التقويم.
ما هي العوامل التي تؤثر على سرعة الرياح؟
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على سرعة الرياح بما في ذلك الاختلاف في ضغط الهواء بين الطبقات العليا والسفلى من الغلاف الجوي.
بالإضافة إلى تأثرها بعوامل طبيعية أخرى مثل الأعاصير أو الرياح الموسمية قد تتأثر سرعة الرياح أيضًا بقوة الاحتكاك التي تعارض الرياح مع زيادة الضغط في الغلاف الجوي.
ختامًا فقد نجحنا في تحديد جهاز قياس سرعة الرياح، ومن اخترعه، والعوامل التي تؤثر على سرعة الرياح،ووضحنا أيضًا المعدات والأدوات المستخدمة، وكنا على دراية بمفهوم سرعة الرياح بالإضافة إلى التطبيقات الأكثر شيوعًا لهذا الجهاز.
