Rüzgar hem yararlı hem de zararlıdır. Fırtınaların en tehlikeli kısımları, ağaçları uçurabilecek, evlerin çatılarını koparabilecek veya denizde kayıklara düşürebilecek sert rüzgarlardır. Öte yandan rüzgar, birçok yenilenebilir enerji projesinin önemli bir parçasıdır ve yelken açmak veya uçurtma uçurmak için gereklidir. Akıllı telefon uygulamaları dahil olmak üzere çeşitli hava durumu enstrümanları rüzgar hızlarını ses, ışık ve rüzgarın kendisinin mekanik kuvvetiyle ölçer.
Rüzgar Anemometresi
Anemometreler rüzgar hızını ölçmek için kullanılan en basit hava durumu araçlarından biridir; bazıları rüzgarın yönünü de belirler. Temel anemometre bir yel değirmeni veya rüzgar gülüne benzer. Kanat uçlarında rüzgarı yakalamak için bardaklar bulunan bir pervaneden oluşur. Havanın pervaneyi döndürdüğü hız rüzgar hızını belirler. Sıcak telli anemometreler, rüzgarla üflenen bir teli sabit, standart bir sıcaklığa ısıtmak için ne kadar güç gerektiğini ölçerek rüzgar hızındaki çok küçük değişiklikleri belirler.
Doppler Radar
Bilim adamları, 1960’larda fırtınalarda rüzgar hızını ve yönünü ölçmek için Doppler radarını geliştirdiler. Bu gelişmeden önce, bir fırtınanın içinde neler olduğunu bilmek çok zordu. Doppler radarı, rüzgarla savrulan yağmur gibi hareket eden bir nesnenin hızını ve yönünü ölçerek hava durumu çalışmasında devrim yarattı. Bunu, bir nesneye doğru hareket eden veya bir nesneden seken radar dalgalarındaki değişiklikleri ölçerek yapar. Radar, hedef alana mikrodalgalar gönderir ve ardından mikrodalga yayan cihaza geri döndüklerinde dalgaların nasıl değiştiğini ölçer.
Lazer Tabanlı LIDAR
Mikrodalgalar yerine lazer ışınlarının kullanılması dışında ışık algılama ve menzil tespiti Doppler radarı gibi çalışır. Radardan farklı olarak LIDAR, rüzgar hızlarını zemine daha yakın ölçer ve rüzgarın zemin seviyesindeki binalar ve ağaçlar üzerindeki etkilerini analiz eder. LIDAR, havada doğal olarak oluşan mikroskobik sıvı damlalarından bazı lazer ışığının yayıcıya geri dönme hızını analiz ederek rüzgar hızını ölçer. Lazer ışığının yayıcıya geri dönme hızı rüzgar hızını belirler. LIDAR, birçok kullanım alanına sahip olmasına rağmen, özellikle yenilenebilir enerji projeleri için rüzgar türbinlerinin kalibrasyonunda faydalıdır.
Ses Tabanlı SODAR
Sonik algılama ve menzil de rüzgar hızını belirlemek için Doppler etkisini kullanır. LIDAR gibi, yere yakın rüzgar hızlarını ölçer ve en çok rüzgar türbinlerini kalibre etmek için kullanılır.
SODAR, rüzgarın ses dalgalarını nasıl değiştirdiğini analiz ederek rüzgar enerjisini belirler. Rüzgar hızını belirlemek için 60 metre yükseklikte yatay bir ses dalgası ve yer yüzeyinden yayılan neredeyse dikey iki dalga kullandığından, 60 metrenin altındaki rüzgar koşullarını daha doğru bir şekilde belirleyebilir. Rüzgar gülleri ve rüzgar kanatları – aynı zamanda hava kanatları da denir – her ikisi de rüzgarın estiği yönü gösterir. Örneğin, rüzgar kanatları ve rüzgar gülleri, güneyden esen bir rüzgarın, rüzgarın güneyden estiği anlamına gelebilir. Rüzgar yönü ve hızıyla ilgili kapsamlı bilgiler, dünyanın her yerindeki hava istasyonlarından toplanır ve çevrimiçi olarak erişilebilir. Ancak hızlı bir bakışla, bu basit cihazlar rüzgar yönü hakkında ilk elden bilgi verir. Rüzgar veya rüzgar gülü ve rüzgar güllerinin şekli farklıdır. Genellikle rüzgar güllerini havalimanlarıyla ve rüzgar güllerini eski ahırların tepeleriyle ilişkilendiririz.
Yıllar geçtikçe rüzgar azalır ve rüzgar gülleri tarafından sağlanan bilgiler gemi kaptanları, çiftçiler, pilotlar ve balıkçılar için önemli olmaya devam etmektedir. Örneğin, çiftçiler, özellikle izole alanlarda, hava tahminine yardımcı olmak için geleneksel olarak rüzgar kanatlarına güvenirler. Federal Havacılık İdaresi, havalimanlarında rüzgar çoraplarının kullanımı için standartlar oluşturur. Kulesi olmayan havalimanlarındaki pilotlar, kalkış ve inişten önce rüzgar tulumlarını kontrol ederek rüzgara karşı kontrollerini nasıl ayarlayacaklarını öğrenirler. Bazı üretim tesisleri, tehlikeli gazların salınımını tespit etmek için rüzgar çorapları kullanır.
Rüzgar Gülleri
Genellikle ahırların veya evlerin üstüne monte edilen rüzgar kanatları, dikey bir çubuğun üzerinde serbestçe dönen bir tür oktan oluşur. Çatı tipi bir montaj, serbest hareket eden bir ok sağlar. Rüzgar yön değiştirdikçe okun noktası da değişir. Ok, rüzgarın estiği yönü gösterir. Rüzgar kanatları basit oklardan el yapımı ok şeklindeki nesnelere kadar uzanır. Rüzgar yönünü göstermek için metal paça atlar, horozlar, gemiler, balıklar ve kartallar okların üstüne oturur. Rüzgar kanatları genellikle bir binayı süslemek için süs görevi görür.
Rüzgar gülü üzerindeki okun kuyruk ucu genellikle sivri uçtan daha geniş bir yüzey alanına sahiptir. Rüzgar estiğinde, kuyruk ucu rüzgara karşı sivri uçtan daha büyük bir dirence sahiptir. Bu, oku döndürür, böylece ok rüzgarın estiği yönü gösterir.
Rüzgar gülü
Hava kovanları, hava yastıkları, rüzgar konileri ve rüzgar kovanları rüzgar güllerinin diğer isimleridir. Genellikle kumaştan yapılan rüzgar güllerinin koni şekli vardır. Bir montaj direğine takılırlar. Rüzgar, koninin geniş ucuna ve dar ucundan dışarı akar. Dar uç, rüzgarın estiği ters yönde uzanır. Örneğin rüzgar tuğlasının dar ucu kuzeyi işaret ederken rüzgar güneyden esiyor. Rüzgar gülleri, rüzgar yönünü belirlemeye ek olarak rüzgar hızının da bir göstergesini verir. Kuvvetli bir esinti sırasında rüzgar tulumu neredeyse yatay olarak yere uçar. Hafif bir esintiyle, rüzgar tulumu yere 45 derecelik bir açıyla uzanır. Sakin koşullar altında, rüzgar tulumu montaj direğinin yanına düşer.
