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Le vent est à la fois bénéfique et dommageable. Les parties les plus dangereuses des tempêtes sont les vents violents qui peuvent abattre les arbres, décoller les toits des maisons ou bloquer les bateaux en mer. D'autre part, le vent est un élément important de nombreux projets d'énergie renouvelable et est nécessaire pour naviguer ou faire du cerf-volant. Une variété d'instruments météorologiques, y compris des applications pour smartphone, mesurent la vitesse du vent avec le son, la lumière et la force mécanique du vent.
Anémomètre à vent
Les anémomètres sont l’un des outils météorologiques les plus simples utilisés pour mesurer la vitesse du vent; certains établissent également la direction du vent. L'anémomètre de base ressemble à un moulin à vent ou à une girouette. Il consiste en une hélice avec des cuvettes aux extrémités des pales pour capter le vent. La vitesse à laquelle l'air fait tourner l'hélice détermine la vitesse du vent. Les anémomètres à fil chaud déterminent de très faibles variations de la vitesse du vent en mesurant la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer un fil ventilé à une température standard constante.
Radar Doppler
Les scientifiques ont mis au point un radar Doppler dans les années 1960 pour mesurer la vitesse et la direction du vent lors de tempêtes. Avant ce développement, il était très difficile de savoir ce qui se passait dans un intérieur de tempête. Le radar Doppler a révolutionné l’étude des conditions météorologiques en mesurant la vitesse et la direction d’un objet en mouvement, tel que la pluie soufflée par le vent. Pour ce faire, il mesure les changements dans les ondes radar se déplaçant vers un objet ou en rebondissant. Le radar émet des micro-ondes vers une zone cible et mesure ensuite la manière dont les ondes ont été modifiées lorsqu’elles retournent vers le dispositif émettant des micro-ondes.
LIDAR à base de laser
La détection et la télémétrie lumineuses fonctionnent comme un radar Doppler, à la différence que des faisceaux laser sont utilisés à la place des faisceaux de micro-ondes.Contrairement au radar, le LIDAR mesure la vitesse du vent au plus près du sol et analyse ses effets sur les bâtiments et les arbres, situés au niveau du sol. Le LIDAR mesure la vitesse du vent en analysant la vitesse à laquelle une partie de la lumière laser rebondit sur l'émetteur à partir de gouttes de liquide microscopiques naturelles dans l'air. La vitesse à laquelle la lumière laser est renvoyée à l'émetteur détermine la vitesse du vent. Bien qu’il ait de nombreuses utilisations, le LIDAR est particulièrement utile pour calibrer des éoliennes pour des projets d’énergie renouvelable.
SODAR basé sur le son
La détection et la télémétrie soniques utilisent également l'effet Doppler pour déterminer la vitesse du vent. Comme le LIDAR, il mesure la vitesse du vent près du sol et est le plus souvent utilisé pour calibrer les éoliennes.
SODAR détermine l’énergie éolienne en analysant les effets du vent sur les ondes sonores. Il peut déterminer avec plus de précision les conditions de vent en dessous de 60 mètres d'altitude, car il utilise une onde sonore horizontale à 60 mètres d'altitude et deux ondes presque verticales irradiant de la surface du sol pour déterminer la vitesse du vent.