Կարո՞ղ են ձայնային անեմոմետրերը բարելավել եղանակի կանխատեսումները։

Մենք դարեր շարունակ չափել ենք քամու արագությունը՝ օգտագործելով անեմոմետրեր, սակայն վերջին զարգացումները հնարավորություն են տվել ապահովել ավելի հուսալի և ճշգրիտ եղանակի կանխատեսումներ: Ձայնային անեմոմետրերը չափում են քամու արագությունը արագ և ճշգրիտ՝ համեմատած ավանդական տարբերակների հետ:
Մթնոլորտային գիտական կենտրոնները հաճախ օգտագործում են այս սարքերը պլանային չափումներ կամ մանրամասն ուսումնասիրություններ անցկացնելիս՝ տարբեր վայրերի համար ճշգրիտ եղանակի կանխատեսումներ կատարելու համար: Որոշակի շրջակա միջավայրի պայմաններ կարող են սահմանափակել չափումները, բայց որոշակի ճշգրտումներ կարելի է կատարել այդ խնդիրները հաղթահարելու համար:
Անեմոմետրերը հայտնվել են 15-րդ դարում և վերջին տարիներին շարունակել են կատարելագործվել ու զարգանալ: Ավանդական անեմոմետրերը, որոնք առաջին անգամ մշակվել են 19-րդ դարի կեսերին, օգտագործում են քամու բաժակների շրջանաձև դասավորություն, որոնք միացված են տվյալների գրանցող սարքին: 1920-ական թվականներին դրանք դարձան երեքը՝ ապահովելով ավելի արագ և ավելի հաստատուն արձագանք, որը օգնում է չափել քամու պոռթկումները: Ձայնային անեմոմետրերը այժմ եղանակի կանխատեսման հաջորդ քայլն են՝ ապահովելով ավելի մեծ ճշգրտություն և լուծաչափ:
1970-ականներին մշակված ձայնային անեմոմետրերն օգտագործում են ուլտրաձայնային ալիքներ՝ քամու արագությունը ակնթարթորեն չափելու և որոշելու համար, թե արդյոք սենսորների զույգի միջև տարածվող ձայնային ալիքները արագանում են, թե դանդաղում քամու պատճառով։
Դրանք այժմ լայնորեն առևտրայնացված են և օգտագործվում են տարբեր նպատակներով և վայրերում: Երկչափ (քամու արագություն և ուղղություն) ձայնային անեմոմետրերը լայնորեն օգտագործվում են օդերևութաբանական կայաններում, նավագնացությունում, հողմային տուրբիններում, ավիացիայում և նույնիսկ օվկիանոսի կենտրոնում՝ լողալով օդերևութաբանական լողանավերի վրա:
Ձայնային անեմոմետրերը կարող են չափումներ կատարել շատ բարձր ժամանակային լուծաչափով, սովորաբար 20 Հց-ից մինչև 100 Հց, ինչը դրանք հարմար է դարձնում տուրբուլենտության չափումների համար: Այս միջակայքերում արագություններն ու լուծաչափերը թույլ են տալիս ավելի ճշգրիտ չափումներ կատարել: Ձայնային անեմոմետրը այսօր օդերևութաբանական կայաններում առկա ամենանոր օդերևութաբանական գործիքներից մեկն է և նույնիսկ ավելի կարևոր է, քան քամու ուղղությունը չափող քամու թևը:
Ի տարբերություն ավանդական տարբերակների, ձայնային անեմոմետրը աշխատելու համար շարժական մասերի կարիք չունի: Դրանք չափում են այն ժամանակը, որը պահանջվում է ձայնային իմպուլսի երկու սենսորների միջև անցնելու համար: Ժամանակը որոշվում է այս սենսորների միջև հեռավորությամբ, որտեղ ձայնի արագությունը կախված է ջերմաստիճանից, ճնշումից և օդի աղտոտիչներից, ինչպիսիք են աղտոտվածությունը, աղը, փոշին կամ մշուշը օդում:
Սենսորների միջև օդի արագության մասին տեղեկատվություն ստանալու համար յուրաքանչյուր սենսոր հերթագայաբար գործում է որպես հաղորդիչ և ընդունիչ, ուստի իմպուլսները փոխանցվում են նրանց միջև երկու ուղղություններով։
Թռիչքի արագությունը որոշվում է յուրաքանչյուր ուղղությամբ իմպուլսի ժամանակի հիման վրա։ Այն գրանցում է եռաչափ քամու արագությունը, ուղղությունը և անկյունը՝ երեք զույգ սենսորներ տեղադրելով երեք տարբեր առանցքների վրա։
Մթնոլորտային գիտությունների կենտրոնն ունի տասնվեց ձայնային անեմոմետր, որոնցից մեկը կարող է աշխատել 100 Հց հաճախականությամբ, երկուսը՝ 50 Հց հաճախականությամբ, իսկ մնացածը, որոնք հիմնականում կարող են աշխատել 20 Հց հաճախականությամբ, բավականաչափ արագ են գործողությունների մեծ մասի համար։
Երկու սարքեր հագեցած են սառցակալման դեմ տաքացմամբ՝ սառցակալած պայմաններում օգտագործելու համար: Դրանց մեծ մասն ունի անալոգային մուտքեր, որոնք թույլ են տալիս ավելացնել լրացուցիչ սենսորներ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի, խոնավության, ճնշման և գազերի հետքերի սենսորները:
Ձայնային անեմոմետրերը օգտագործվել են այնպիսի նախագծերում, ինչպիսին է NABMLEX-ը՝ տարբեր բարձրություններում քամու արագությունը չափելու համար, իսկ Cityflux-ը տարբեր չափումներ է կատարել քաղաքի տարբեր մասերում։
Քաղաքային օդի աղտոտվածությունն ուսումնասիրող CityFlux նախագծի թիմը նշել է. «CityFlux-ի էությունն այն է, որ միաժամանակ ուսումնասիրվեն երկու խնդիրներն էլ՝ չափելով, թե որքան արագ են ուժեղ քամիները հեռացնում մասնիկային նյութերը քաղաքային փողոցների «կիրճերի» ցանցից: Դրանց վերևում գտնվող օդը այն վայրն է, որտեղ մենք ապրում և շնչում ենք: Մի վայր, որը կարող է քշվել քամու կողմից»:

Ձայնային անեմոմետրերը քամու արագության չափման ոլորտում վերջին խոշոր զարգացումն են, որոնք բարելավում են եղանակի կանխատեսումների ճշգրտությունը և դիմադրողական են անբարենպաստ պայմաններին, ինչպիսին է ուժեղ անձրևը, որը կարող է խնդիրներ առաջացնել ավանդական գործիքների հետ։

Քամու արագության ավելի ճշգրիտ տվյալները մեզ օգնում են հասկանալ առաջիկա եղանակային պայմանները և պատրաստվել առօրյա կյանքին ու աշխատանքին։