ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ - ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ 9. ΑΝΕΜΟΣ

Transcript

1 ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ - ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ 9. ΑΝΕΜΟΣ

2 Άνεμος - Στις μετεωρολογικές παρατηρήσεις σαν άνεμο εννοούμε την οριζόντια συνιστώσα της ταχύτητας του ανέμου - Η ταχύτητα του ανέμου προσδιορίζεται ακριβώς αν ξέρουμε τη διεύθυνση και την έντασή της - Η διεύθυνση προσδιορίζεται με τους ανεμοδείκτες και η ένταση με τα ανεμόμετρα

3 Ανεμοδείκτες - Ο πιο συνηθισμένος ανεμοδείκτης αποτελείται από έναν κατακόρυφο περιστρεφόμενο άξονα που στο άκρο του περιστρέφεται κάθετα οριζόντιο στέλεχος - Στο ένα άκρο του στελέχους υπάρχουν ένα ή δύο πτερύγια που σχηματίζουν γωνία 20 ο και στο άλλο άκρο υπάρχει αντίβαρο για σωστή κατανομή - Όταν πνέει άνεμος ασκείται πίεση πάνω στα πτερύγια με αποτέλεσμα το βέλος να στρέφεται προς τη διεύθυνση του ανέμου - Το σύστημα ένδειξης της διεύθυνσης του ανέμου μπορεί να είναι μηχανικό ή ηλεκτρικό. - Η διεύθυνση του ανέμου είναι δυνατό να καταγράφεται σε ταινία καταγραφικού συστήματος, οπότε έχουμε τον αυτογραφικό ανεμοδείκτη

4 Ανεμοδείκτες - Άλλος τύπος ανεμοδείκτη είναι το ανεμούριο - Αποτελείται από υφασμάτινο σάκκο κολουροκωνικής διατομής στα δύο άκρα του που φουσκώνει με τον αέρα και προσανατολίζεται προς τη διεύθυνση πνοής του ανέμου - Χρησιμοποιείται σε αεροδρόμια ή αυτοκινητόδρομους

5 - Ανεμόμετρα ταχύτητας: η αρχή λειτουργίας τους στηρίζεται στη διαφορά πίεσης που προκαλεί ο άνεμος στις κοίλες και κυρτές επιφάνειες ελαφρών μεταλλικών κυπέλλων - Ανεμόμετρα πίεσης: η αρχή λειτουργίας τους στηρίζεται στην πίεση που ασκεί ο άνεμος στη μονάδα επιφάνειας που είναι κάθετη προς τη διεύθυνση του ανέμου

6 Ανεμόμετρο ταχύτητας Robinson - Αποτελείται από 3 ή 4 κενά κοίλα ημισφαίρια που περιστρέφουν έναν κατακόρυφο άξονα - Τα κοίλα ημισφαίρια είναι τοποθετημένα έτσι ώστε η κοίλη επιφάνεια του ενός να βλέπει την κυρτή του άλλου. Με τον τρόπο αυτό το όργανο λειτουργεί ανεξάρτητα από τη διεύθυνση του ανέμου. Μια πλήρης περιστροφή αντιστοιχεί σε ορισμένο μήκος μετατόπισης του αέρα - Το σύστημα αναγραφής μπορεί να είναι μηχανικό, ηλεκτρικό ή μαγνητικό - Στο μηχανικό σύστημα ο περιστρεφόμενος άξονας καταλήγει σε στροφόμετρο το οποίο δίνει απευθείας το διάστημα που διανύει ο άνεμος σε μέτρα ή χιλιόμετρα σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Μετρώντας το χρόνο με ένα χρονόμετρο βρίσκουμε την ταχύτητα

7 Ανεμόμετρο ταχύτητας Robinson - Στην ηλεκτρική μετάδοση ο κατακόρυφος περιστρεφόμενος άξονας καταλήγει σε μηχανισμό που κλείνει μια επαφή όταν ο άξονας κάνει έναν αριθμό περιστροφών - Στο μαγνητικό σύστημα ο περιστρεφόμενος άξονας φέρει στο κάτω άκρο του μαγνήτη που περιστρέφεται μέσα στο πηνίο, οπότε εμφανίζεται ηλεκτρεγερτική δύναμη εξ επαγωγής, που είναι ανάλογη της ταχύτητας του ανέμου. Το βολτόμετρο με το οποίο μετράμε την ηλεκτρεγερτική δύναμη μπορεί να βαθμολογηθεί κατάλληλα ώστε να δίνει απευθείας την ταχύτητα του ανέμου - Με την προσθήκη κατάλληλου αυτογραφικού μηχανισμού γίνεται μετατροπή σε αυτογραφικά ανεμόμετρα - Με τα ανεμόμετρα ταχύτητας μετράμε τη μέση ταχύτητα του ανέμου για ορισμένο χρονικό διάστημα. Λόγω αδράνειας, τα κοίλα ημισφαίρια κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα από την πραγματική όταν η ταχύτητα του ανέμου ελαττώνεται και με μικρότερη όταν ο άνεμος αυξάνεται απότομα

8 Ανεμογράφος πίεσης Dines - Αποτελείται από έναν οριζόντιο σωλήνα Α, ανοιχτό στο ένα άκρο του, μόνιμα στερεωμένο στη διεύθυνση του ανέμου. Η ολική πίεση μεταδίδεται μέσω του σωλήνα Γ στο καταγραφικό σύστημα της έντασης του ανέμου. Ο κεντρικός κατακόρυφος σωλήνας περιβάλλεται από άλλο ομοαξονικό σωλήνα Η ο οποίος φέρει οπές και προεκτείνεται με το σωλήνα Ν μέχρι το καταγραφικό σύστημα. Το καταγραφικό σύστημα αποτελείται από ένα κυλινδρικό δοχείο Ε το οποίο περιέχει απεσταγμένο νερό μέσα στο οποίο πλέει πλωτήρας. Μέσα στον πλωτήρα καταλήγει ο σωλήνας Γ. Στο πάνω μέρος του πλωτήρα υπάρχει κατακόρυφο στέλεχος που συγκρατεί τη γραφίδα Μ η οποία εφάπτεται ταινίας που περιβάλλει τον κύλινδρο Κ. Η ταινία φέρει οριζόντιες γραμμές που αντιστοιχούν στις διάφορες ταχύτητες ή πιέσεις του ανέμου και κάθετες γραμμές που αντιστοιχούν στις υποδιαιρέσεις του χρόνου

9 Ανεμογράφος πίεσης Dines - Όταν πνέει άνεμος από το ανοικτό άκρο του σωλήνα Α που είναι στραμμένος προς τη διεύθυνση του ανέμου, ο άνεμος ασκεί πίεση στο εσωτερικό του σωλήνα Γ, η οποία μεταδίδεται στο εσωτερικό του πλωτήρα - Συγχρόνως, λόγω της μεγάλης ταχύτητας του ανέμου στις οπές διεύρυνσης, προκαλείται μείωση της πίεσης (φαινόμενο Bernoulli), δια μέσου του σωλήνα Ν, στο πάνω μέρος του δοχείου με το νερό. Το αποτέλεσμα είναι η ανύψωση του πλωτήρα και κατ επέκταση η ανύψωση της γραφίδας στην ταινία - Η ένταση του ανέμου εκφράζεται σε m/sec, μίλια ανά ώρα, mph, κόμβους, knots (1 knot = 1,85 km/h)