Llevamos siglos midiendo la velocidad del viento con anemómetros, pero los avances recientes han permitido proporcionar pronósticos meteorológicos más fiables y precisos. Los anemómetros sónicos miden la velocidad del viento con rapidez y precisión en comparación con los modelos tradicionales.
Los centros de ciencias atmosféricas suelen utilizar estos dispositivos al realizar mediciones rutinarias o estudios detallados para elaborar pronósticos meteorológicos precisos en diversas ubicaciones. Ciertas condiciones ambientales pueden limitar las mediciones, pero se pueden realizar ajustes para solucionar estos problemas.
Los anemómetros aparecieron en el siglo XV y han seguido mejorándose y desarrollándose en los últimos años. Los anemómetros tradicionales, desarrollados a mediados del siglo XIX, utilizan una disposición circular de cazoletas conectadas a un registrador de datos. En la década de 1920, se convirtieron en tres, proporcionando una respuesta más rápida y consistente que facilita la medición de las ráfagas de viento. Los anemómetros sónicos son ahora el siguiente paso en la predicción meteorológica, ofreciendo mayor precisión y resolución.
Los anemómetros sónicos, desarrollados en la década de 1970, utilizan ondas ultrasónicas para medir instantáneamente la velocidad del viento y determinar si las ondas sonoras que viajan entre un par de sensores están siendo aceleradas o desaceleradas por el viento.
Actualmente se comercializan ampliamente y se utilizan en diversos propósitos y lugares. Los anemómetros sónicos bidimensionales (velocidad y dirección del viento) se utilizan ampliamente en estaciones meteorológicas, transporte marítimo, aerogeneradores, aviación e incluso en medio del océano, flotando en boyas meteorológicas.
Los anemómetros sónicos pueden realizar mediciones con una resolución temporal muy alta, típicamente de 20 Hz a 100 Hz, lo que los hace ideales para mediciones de turbulencia. Las velocidades y resoluciones en estos rangos permiten mediciones más precisas. El anemómetro sónico es uno de los instrumentos meteorológicos más recientes en las estaciones meteorológicas actuales, y es incluso más importante que la veleta, que mide la dirección del viento.
A diferencia de las versiones tradicionales, un anemómetro sónico no requiere piezas móviles para funcionar. Miden el tiempo que tarda un pulso de sonido en viajar entre dos sensores. El tiempo se determina por la distancia entre estos sensores, donde la velocidad del sonido depende de la temperatura, la presión y los contaminantes del aire, como la contaminación, la sal, el polvo o la niebla.
Para obtener información de la velocidad del aire entre los sensores, cada sensor actúa alternativamente como transmisor y receptor, por lo que se transmiten pulsos entre ellos en ambas direcciones.
La velocidad de vuelo se determina en función del tiempo de pulso en cada dirección; captura la velocidad, dirección y ángulo del viento en tres dimensiones colocando tres pares de sensores en tres ejes diferentes.
El Centro de Ciencias Atmosféricas cuenta con dieciséis anemómetros sónicos, uno de los cuales es capaz de operar a 100 Hz, dos de los cuales son capaces de operar a 50 Hz y el resto, que en su mayoría son capaces de operar a 20 Hz, son lo suficientemente rápidos para la mayoría de las operaciones.
Dos instrumentos están equipados con calefacción antihielo para su uso en condiciones de hielo. La mayoría cuenta con entradas analógicas, lo que permite añadir sensores adicionales como temperatura, humedad, presión y gases traza.
Se han utilizado anemómetros sónicos en proyectos como NABMLEX para medir la velocidad del viento a diferentes alturas, y Cityflux ha tomado diferentes mediciones en diferentes partes de la ciudad.
El equipo del proyecto CityFlux, que estudia la contaminación atmosférica urbana, afirmó: «La esencia de CityFlux reside en estudiar ambos problemas simultáneamente midiendo la rapidez con la que los fuertes vientos eliminan las partículas de una red de cañones en las calles de la ciudad. El aire que los cubre es donde vivimos y respiramos. Un lugar que el viento puede arrastrar».
Los anemómetros sónicos son el último gran desarrollo en la medición de la velocidad del viento, mejorando la precisión de las previsiones meteorológicas y siendo inmunes a condiciones adversas como las fuertes lluvias que pueden causar problemas con los instrumentos tradicionales.
Datos más precisos sobre la velocidad del viento nos ayudan a comprender las condiciones climáticas futuras y a prepararnos para la vida diaria y el trabajo.
Hora de publicación: 13 de mayo de 2024