เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคสามารถปรับปรุงการพยากรณ์อากาศได้หรือไม่?

เราใช้เครื่องวัดความเร็วลมวัดความเร็วลมมาหลายศตวรรษแล้ว แต่ความก้าวหน้าล่าสุดทำให้การพยากรณ์อากาศมีความน่าเชื่อถือและแม่นยำยิ่งขึ้น เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคสามารถวัดความเร็วลมได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำเมื่อเทียบกับเครื่องวัดความเร็วลมแบบดั้งเดิม
ศูนย์วิทยาศาสตร์บรรยากาศมักใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในการวัดตามปกติหรือการศึกษาอย่างละเอียด เพื่อช่วยพยากรณ์อากาศที่แม่นยำสำหรับสถานที่ต่างๆ สภาพแวดล้อมบางอย่างอาจเป็นข้อจำกัดในการวัด แต่สามารถปรับแก้ไขเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้
เครื่องวัดความเร็วลมปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ 15 และได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องวัดความเร็วลมแบบดั้งเดิมซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ใช้ถ้วยลมแบบวงกลมที่เชื่อมต่อกับเครื่องบันทึกข้อมูล ในช่วงทศวรรษที่ 1920 เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคได้เพิ่มจำนวนขึ้นเป็นสามถ้วย ทำให้มีการตอบสนองที่รวดเร็วและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยในการวัดลมกระโชก เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคถือเป็นก้าวต่อไปของการพยากรณ์อากาศ ที่ให้ความแม่นยำและความละเอียดที่มากขึ้น
เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคซึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1970 ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อวัดความเร็วลมทันทีและตรวจสอบว่าคลื่นเสียงที่เดินทางระหว่างเซ็นเซอร์ทั้งสองได้รับการเร่งความเร็วหรือช้าลงจากลมหรือไม่
ปัจจุบันมีการนำเครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคมาใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายและนำไปใช้ในหลากหลายวัตถุประสงค์และสถานที่ เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคสองมิติ (ความเร็วและทิศทางลม) ถูกใช้อย่างแพร่หลายในสถานีตรวจอากาศ การเดินเรือ กังหันลม การบิน และแม้แต่ในกลางมหาสมุทร โดยลอยอยู่บนทุ่นตรวจอากาศ
เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคสามารถวัดค่าได้ด้วยความละเอียดเวลาที่สูงมาก โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 20 เฮิรตซ์ ถึง 100 เฮิรตซ์ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดความปั่นป่วน ความเร็วและความละเอียดในช่วงนี้ช่วยให้การวัดมีความแม่นยำมากขึ้น เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคเป็นหนึ่งในเครื่องมืออุตุนิยมวิทยารุ่นใหม่ล่าสุดในสถานีตรวจอากาศในปัจจุบัน และมีความสำคัญยิ่งกว่ากังหันลม ซึ่งใช้วัดทิศทางลมเสียอีก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคแตกต่างจากรุ่นดั้งเดิม ตรงที่ไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนเคลื่อนไหวในการทำงาน เครื่องวัดความเร็วลมชนิดนี้วัดเวลาที่พัลส์เสียงเคลื่อนที่ระหว่างเซ็นเซอร์สองตัว เวลาวัดขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ทั้งสอง โดยความเร็วของเสียงจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน และสารปนเปื้อนในอากาศ เช่น มลพิษ เกลือ ฝุ่น หรือละอองในอากาศ
เพื่อรับข้อมูลความเร็วอากาศระหว่างเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์แต่ละตัวจะทำหน้าที่เป็นเครื่องส่งและเครื่องรับสลับกัน ดังนั้นพัลส์จึงถูกส่งระหว่างเซ็นเซอร์ทั้งสองในทั้งสองทิศทาง
ความเร็วในการบินจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับเวลาของพัลส์ในแต่ละทิศทาง โดยจะจับความเร็วลม ทิศทาง และมุมแบบสามมิติด้วยการวางเซ็นเซอร์สามคู่บนแกนสามแกนที่ต่างกัน
ศูนย์บรรยากาศวิทยาศาสตร์มีเครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิค 16 เครื่อง โดย 1 เครื่องสามารถทำงานได้ที่ความถี่ 100 เฮิรตซ์ 2 เครื่องสามารถทำงานได้ที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ และเครื่องที่เหลือซึ่งส่วนใหญ่สามารถทำงานได้ที่ความถี่ 20 เฮิรตซ์ มีความเร็วเพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
เครื่องมือสองชิ้นติดตั้งระบบทำความร้อนป้องกันน้ำแข็งสำหรับใช้งานในสภาพน้ำแข็ง เครื่องมือส่วนใหญ่มีอินพุตแบบอะนาล็อก ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์เพิ่มเติม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน และก๊าซเรือนกระจก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคถูกนำมาใช้ในโครงการต่างๆ เช่น NABMLEX เพื่อวัดความเร็วลมที่ความสูงต่างกัน และ Cityflux ได้ทำการวัดที่แตกต่างกันไปในส่วนต่างๆ ของเมือง
ทีมโครงการ CityFlux ซึ่งศึกษามลพิษทางอากาศในเมือง กล่าวว่า “หัวใจสำคัญของ CityFlux คือการศึกษาปัญหาทั้งสองไปพร้อมๆ กัน โดยการวัดว่าลมแรงพัดเอาฝุ่นละอองออกจากเครือข่าย ‘หุบเขา’ บนถนนในเมืองได้เร็วเพียงใด อากาศเหนือพื้นที่เหล่านั้นคือที่ที่เราอาศัยและหายใจ เป็นสถานที่ที่ลมสามารถพัดพาไปได้”

เครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิคถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญล่าสุดในการวัดความเร็วลม ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการพยากรณ์อากาศ และทนทานต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น ฝนตกหนัก ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาได้กับเครื่องมือแบบดั้งเดิม

ข้อมูลความเร็วลมที่แม่นยำยิ่งขึ้นช่วยให้เราเข้าใจสภาพอากาศที่จะเกิดขึ้นและเตรียมพร้อมสำหรับชีวิตประจำวันและการทำงาน