Badanie kierunku wiatru, ważne zarówno w wielu dziedzinach współczesnej gospodarki, jak i w prywatnym zastosowaniu, można wykonać na wiele różnych sposobów. Najprostszym z nich są oczywiście wiatrowskazy – mechaniczne urządzenia oparte na prostej konstrukcji i takiej zasadzie obrotu, która szybko i celnie wskazuje kierunek wiatru.
Główne cechy wiatrowskazu
Wiatrowskazy mogą mieć różne kształty i rozmiary, ale wszystkie mają kilka wspólnych cech, które sprawiają, że są urządzenia te skuteczne w mierzeniu kierunku wiatru. W tym artykule przyjrzymy się głównym cechom wiatrowskazu.
Strzałka lub wskaźnik, który obraca się, wskazując kierunek wiatru. Strzałka jest zwykle wykonana z metalu lub drewna i jest osadzona na pionowym pręcie. Wskaźnik został zaprojektowany tak, aby mógł się swobodnie poruszać, dzięki czemu może się obracać, gdy wiatr zmienia kierunek.
Kompas, który jest niezbędnym elementem wiatrowskazu. Jest zamontowany pod strzałką i pokazuje cztery główne kierunki: północ, południe, wschód i zachód. Kompas pomaga dokładnie odczytać kierunek wiatru.
Podstawa montażowa czyli część, która łączy urządzenie z dachem, kopułą lub innym wysokim punktem. Zwykle jest wykonana z metalu i powinna być mocna i stabilna, aby zapobiec przewróceniu się łopatki przy silnym wietrze. Podstawa montażowa może pełnić również funkcję dekoracyjną, ponieważ można ją dopasować do stylu architektonicznego budynku.
Miseczki wiatrowe, które zostały zaprojektowane tak, aby łapać wiatr i obracać strzałę, gdy miseczki się obracają. Miseczki wiatrowe są przydatne w obszarach o niskiej prędkości wiatru, ponieważ mogą ułatwić poruszanie się strzałki.
Wiatrowskazy mogą być wykonane z różnych materiałów, w tym z metalu, drewna i plastiku. Zastosowane materiały mogą mieć wpływ na trwałość i wygląd urządzenia. Metalowe wiatrowskazy są często wykonane z miedzi, mosiądzu lub aluminium i z czasem mogą pokrywać się patyną, co dodaje im uroku.
Jak działają wiatrowskazy?
W zależności od typu urządzenia pod wpływem wiatru jego główny element ustawia się dokładnie w tym kierunku, w którym są największe porywy. Ta nieskomplikowana zasada sprawia, że nie trzeba być specjalistą od meteorologii, żeby od razu wiedzieć, który z kierunków jest tym „pod wiatr”, a który „z wiatrem”.
Rodzaje wiatrowskazów – co wybrać?
Anemoskopy, czyli potocznie mówiąc wiatrowskazy różnią się od siebie, w zależności od ich przeznaczenia. Wyróżniamy tu:
- Modele lotniskowe i związane z obiektami przemysłowymi – przyjmują one najczęściej postać długiego, pasiastego rękawa nawiniętego na obrotową obręcz masztu. Zwykle tego typu urządzenia są w kolorach biało-czerwonych, tak, by było je dobrze widać przy każdej pogodzie. Długość rękawa sięga tu maksymalnie do pięciu metrów i jest tym dłuższa im wyżej zamontowany jest główny maszt.
- Warianty dachowe i budowlane – zwykle wykonane są z blachy i najczęściej kojarzone w Polsce z motywem koguta, ptaka w locie lub chorągiewki. Pod wpływem wiatru ustawiają się we wskazanym kierunku i umożliwiają ocenę wiania „na oko”. Określają wyłącznie kierunek porywów, ale nie ich siłę, chyba że mówimy o modelach bardziej specjalistycznych, w których wbudowane są czujniki siły wiatru.
- Wersje w ogródkach meteorologicznych – klasyczne, metalowe chorągiewki na pionowych masztach
- Wskaźniki ogrodowe – najprostsze, zwykle w formie atrakcyjnych dekoracyjnie form jak np. zabawkowe samoloty, strzałki obciążone motywami zwierząt (psy, koty, koguty itd). W wiatrowskazach ogrodowych największa jest też opcja wyboru między różnymi ich kształtami.
Czasem poza motywem kierunkowym na wiatrowskazie, dodaje się do niego również oznaczenie kierunków świata. Mogą to być np. umieszczone na wysięgnikach litery S (południe), W (zachód), E (wschód), N (północ), które dodatkowo pokazują jak wieje wiatr, co ma znaczenie np. w branży rolniczej i może być wykorzystywane do podjęcia decyzji o czasie oprysków. Rolnicy często biorą pod uwagę kierunki świata w porywach wiatru, jeśli wiedzą, że np. na północy znajdują się zboża, które nie powinny być pryskane w danym czasie, więc jeśli na strzałkach widoczne jest oznaczenie N – rezygnują z oprysków, żeby wiatry nie przeniosły ich w niepożądane miejsce.
Czy wiatrowskaz jest przydatny?
Wiatrowskaz jest prostym urządzeniem używanym od wieków do mierzenia kierunku wiatru. Zwykle składa się z obracającej się strzały lub innej figurki, zamontowanej na stałym pręcie, który może się swobodnie obracać w odpowiedzi na zmiany kierunku wiatru. Chociaż niektórzy mogą postrzegać wiatrowskaz jako osobliwy relikt przeszłości, w dzisiejszych czasach wciąż istnieje wiele praktycznych zastosowań tego urządzenia.
- Jednym z najbardziej oczywistych zastosowań wiatrowskazu jest rolnictwo. Rolnicy i farmerzy opierają się na informacjach pogodowych, aby podejmować decyzje dotyczące sadzenia, zbioru i pielęgnacji upraw. Znajomość kierunku wiatru może pomóc im określić najlepszy czas na rozsiewanie nawozów, sadzenie nasion lub opryskiwanie pestycydami. Może również pomóc im chronić zwierzęta przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak silne wiatry lub ulewne deszcze.
- Innym obszarem, w którym wiatrowskazy mogą być przydatne, jest budownictwo i inżynieria. Kierunek wiatru może mieć znaczący wpływ na stabilność i bezpieczeństwo budynków i innych konstrukcji. Monitorując wzorce wiatrów, inżynierowie mogą projektować budynki i mosty, które są w stanie lepiej wytrzymać silne wiatry i inne czynniki stresogenne związane z pogodą. Mogą również wykorzystywać dane wiatrowskazów do podejmowania decyzji o rozmieszczeniu turbin wiatrowych i innych odnawialnych źródeł energii.
- Oprócz zastosowań praktycznych wiatrowskazy mają również znaczenie kulturowe i historyczne. Często są przedstawiane jako elementy dekoracyjne na dachach, kopułach i innych elementach architektonicznych. W niektórych kulturach uważa się, że mają znaczenie symboliczne, reprezentując siłę i nieprzewidywalność natury.
Pomimo przydatności wiatrowskazów, niektórzy mogą kwestionować ich działanie w dobie zaawansowanej technologii prognozowania pogody. Chociaż prawdą jest, że nowoczesne prognozowanie pogody przeszło długą drogę w ostatnich dziesięcioleciach, wciąż istnieje wiele sytuacji, w których prosty wiatrowskaz może dostarczyć cennych informacji. Na przykład na obszarach wiejskich lub w odległych lokalizacjach, gdzie czujniki pogodowe i dane satelitarne mogą nie być łatwo dostępne, wiatrowskaz może służyć jako ważne źródło informacji o kierunku wiatru i wzorcach pogodowych.
Jak mierzyć wiatr?
Pomiar wiatru jest kluczowym aspektem prognozowania pogody, lotnictwa i nawigacji morskiej. Prędkość i kierunek wiatru odgrywają istotną rolę w określaniu bezpieczeństwa i wydajności różnych działań, takich jak rolnictwo, budownictwo i sporty na świeżym powietrzu. Dlatego tak ważne jest posiadanie dokładnych i niezawodnych metod pomiaru wiatru.
Oprócz wiatrowskazów, dostępnych jest jeszcze kilka innych przyrządów do pomiaru prędkości i kierunku wiatru, od podstawowych do bardzo zaawansowanych. Oto niektóre z najczęstszych metod pomiaru wiatru:
Anemometry
Anemometry są najczęściej używanymi przyrządami do pomiaru prędkości wiatru. Są dostępne w różnych typach, w tym anemometry kubkowe, łopatkowe i z gorącym drutem. Anemometry kubkowe składają się z trzech lub czterech kubków, które obracają się wokół osi pionowej. Wiatr obraca kubki, a prędkość obrotu jest proporcjonalna do prędkości wiatru. Z drugiej strony anemometry łopatkowe mierzą kierunek wiatru, kierując wiatrowskaz na wiatr. Anemometry z gorącym drutem wykorzystują podgrzewany drut, który ochładza się pod wpływem wiatru, a szybkość chłodzenia jest proporcjonalna do prędkości wiatru.
Skarpety wiatrowe
Skarpety wiatrowe to duże rurki z tkaniny w kształcie stożka, które pokazują kierunek wiatru. Zazwyczaj montuje się je na słupie lub maszcie. Skarpety wiatrowe są powszechnie używane na lotniskach do wskazywania pilotom kierunku wiatru.
Radar dopplerowski
Radar dopplerowski to wyrafinowany instrument, który mierzy prędkość i kierunek wiatru na różnych wysokościach. Radar dopplerowski wysyła fale radiowe, które odbijają się od obiektów w atmosferze, takich jak krople deszczu, płatki śniegu lub cząsteczki kurzu. Następnie radar mierzy zmianę częstotliwości fal, które są odbijane z powrotem do radaru. Ta zmiana częstotliwości nazywana jest przesunięciem Dopplera i dostarcza informacji o prędkości i kierunku wiatru.
Profile wiatru
Profile wiatru to zaawansowane instrumenty wykorzystujące technologię radaru dopplerowskiego do pomiaru prędkości i kierunku wiatru na różnych wysokościach nad ziemią. Są one zwykle montowane na wysokiej wieży lub maszcie i mogą zapewniać ciągłe pomiary profilu wiatru do kilku kilometrów nad ziemią.
