우리는 수 세기 동안 풍속계를 사용하여 풍속을 측정해 왔지만, 최근의 기술 발전으로 더욱 신뢰성 있고 정확한 기상 예보가 가능해졌습니다. 음파 풍속계는 기존 풍속계보다 풍속을 빠르고 정확하게 측정합니다.
대기 과학 센터에서는 다양한 지역의 정확한 기상 예보를 위해 일상적인 측정이나 상세 연구를 수행할 때 이러한 장치를 자주 사용합니다. 특정 환경 조건으로 인해 측정이 제한될 수 있지만, 이러한 문제를 해결하기 위해 특정 조정이 가능합니다.
풍속계는 15세기에 등장하여 최근 몇 년 동안 지속적으로 개량되고 발전해 왔습니다. 19세기 중반에 처음 개발된 전통적인 풍속계는 데이터 로거에 연결된 원형 풍향계를 사용했습니다. 1920년대에는 풍향계가 세 개로 늘어나 더 빠르고 일관된 측정 결과를 제공하여 돌풍을 측정하는 데 도움이 되었습니다. 이제 음파 풍속계는 더욱 정확하고 분해능이 뛰어난 기상 예보의 다음 단계로 자리 잡았습니다.
1970년대에 개발된 음파 풍속계는 초음파를 사용하여 풍속을 즉시 측정하고, 두 개의 센서 사이를 이동하는 음파가 바람에 의해 가속되는지 또는 감속되는지를 확인합니다.
현재 널리 상용화되어 다양한 용도와 장소에서 사용되고 있습니다. 2차원(풍속 및 풍향) 음파 풍속계는 기상 관측소, 해운, 풍력 터빈, 항공, 심지어 바다 한가운데 기상 부표에 떠 있는 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
음파 풍속계는 일반적으로 20Hz에서 100Hz까지 매우 높은 시간 분해능으로 측정할 수 있어 난류 측정에 매우 적합합니다. 이 범위의 속도와 분해능은 더욱 정확한 측정을 가능하게 합니다. 음파 풍속계는 오늘날 기상 관측소에서 가장 최신의 기상 계측기 중 하나이며, 풍향을 측정하는 풍향계보다 훨씬 더 중요합니다.
기존 방식과 달리 음파 풍속계는 작동에 움직이는 부품이 필요하지 않습니다. 음파 펄스가 두 센서 사이를 이동하는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 시간은 센서 사이의 거리에 따라 결정되며, 음속은 온도, 압력, 그리고 공기 중 오염 물질(오염 물질, 염분, 먼지, 안개 등)에 따라 달라집니다.
센서 간의 대기 속도 정보를 얻기 위해 각 센서는 교대로 송신기와 수신기 역할을 하므로 펄스가 양방향으로 전송됩니다.
비행 속도는 각 방향의 펄스 시간에 따라 결정되며, 3개의 다른 축에 3쌍의 센서를 배치하여 3차원 풍속, 풍향, 각도를 포착합니다.
대기과학 센터에는 16개의 음파 풍속계가 있는데, 그 중 하나는 100Hz에서 작동할 수 있고, 두 개는 50Hz에서 작동할 수 있으며, 나머지는 대부분 20Hz에서 작동할 수 있어 대부분의 작업에 충분히 빠른 속도를 자랑합니다.
두 기기에는 결빙 방지 가열 기능이 장착되어 있어 빙판길에서도 사용할 수 있습니다. 대부분 아날로그 입력 기능을 갖추고 있어 온도, 습도, 압력, 미량 가스 등의 센서를 추가할 수 있습니다.
NABMLEX와 같은 프로젝트에서는 음파 풍속계를 사용하여 다양한 높이에서의 풍속을 측정했으며, Cityflux에서는 도시의 다양한 부분에서 다양한 측정을 수행했습니다.
도시 대기 오염을 연구하는 시티플럭스(CityFlux) 프로젝트팀은 이렇게 말했습니다. "시티플럭스의 핵심은 강풍이 도시 거리 '협곡' 네트워크에서 미세먼지를 얼마나 빨리 제거하는지 측정함으로써 두 가지 문제를 동시에 연구하는 것입니다. 그 위의 공기는 우리가 살고 숨 쉬는 곳입니다. 바람에 날려버릴 수 있는 곳이죠."
음파 풍속계는 풍속 측정 분야에서 가장 최근에 개발된 주요 기술로, 날씨 예보의 정확도를 높이고 기존 계측기에서는 문제가 될 수 있는 폭우와 같은 악천후에도 영향을 받지 않습니다.
더욱 정확한 풍속 데이터는 다가올 기상 상황을 이해하고 일상생활과 업무에 대비하는 데 도움이 됩니다.
게시 시간: 2024년 5월 13일