Masurarea caracteristicilor vantului

Masurarea caracteristicilor vantului.

Ca urmare a diferentelor de presiune atmosferica existente intre diferitele regiuni, iau nastere miscari ale aerului, ce se efectueaza fie in plan vertical, fie orizontal (ordonat ori dezordonat). In cazul in care aerul se deplaseaza pe orizontala, paralel sau aproape paralel cu suprafata terestra, miscarea aerului este cunoscuta sub numele de vant

Vantul se caracterizeaza prin urmatoarele aspecte: directie, viteza si tarie sau intensitate.

Vantul, cu caracteristicile lui, constituie elementul meteorologic deosebit de fluctuabil, atat ta timp cat si In spatiu, putand diferi foarte mult de la un moment la altul si, in acelasi timp, de la un punct !a altul, atat ca directie, cat si ca intensitate ori viteza. De aceea, instrumentele cu care se masoara caracteristicile vantului nu pot surprinde situatia reala, aceasta, pe de o parte, iar pe de alta parte, asa cum sunt concepute, cum se prezinta, unele dintre de au o inertie mare si nu pot oferi date de mare precizie, ci doar orientative.

a) Directia vantului reprezinta directia de unde bate vantului si nu spre care se indreapta. Directia vantului se apreciaza prin cele 16 sectoare ale orizontului notate cu majusculele punctelor cardinale și intercardinale (principale si secundare) in sensul deplasarii acelor de ceas, utilizandu-se roza vanturilor.

Deoarece acest mod de notare este greoi si mai imprecis, directia vantului se apreciaza si in grade sau decagrade ca, de exemplu, in aeronautica si in transporturile maritime. Directia vantului in plan orizontal este data de unghiul pe care il face vectorul vant cu directia nordului geografic.

b) Viteza vantului reprezinta   spațiul parcurs de aerul ce se deplaseaza pe orizontala in unitatea de timp. Viteza vantului se exprima in m/s sau in kmh.

Intre cele doua unitati de masura existand urmatoarele relații:

1 m/s = 3,6 km/h

1 km/h = 0.278 m/s.

In unele cazuri (de exemplu. in practica navigatiei maritime), viteza se exprima si in noduri (1 nod=l,852km/h, adica echivalentul a 0,51 m/s).

c) Intensitatea sau taria vantului se apreciaza vizual, indirect cu ajutorul scarii Beaufort (conceputa de amiralul francez in anul 1805 si modificata ultenor pentru a putea fi aplicata si pe uscat), dupa efectele mecanice pe care le produce vantul asupra vegetatiei, constructiilor etc.

Scara Beaufort pentru evaluarea vizuala a intensitatii vintului

(echivalenta vitezei la inaltime de 10 m)

Nota: in paranteze se prezinta valorile rotunjite medii a vitezei vintului.

La statiile meteorologice asemenea aprecieri se fac numai atunci cand instrumentele de masurat viteza vantului nu sunt in stare de functionare.

Observatiile efectuate asupra caracteristicilor vantului la statii constau din determinarea urmatorilor parametri:

- directia si viteza vantului (mediate intr-un interval de doua minute);

caracteristica vantului, conform vitezei si directiei ("in rafale', "uniform', .variabil' sau "constant');

- viteza rafalei, adica cea mai mare viteza instantanee dintr-un interval de doua minute.

Instrumente cu citire directa pentru masurarea directiei si vitezei viatului.

La statiile meteorologice, observatiile asupra directiei si vitezei vantului se efectueaza cu girueta cu placa usoara (care indici viteze de pana la 20m/s) si cu girueta cu placa grea (care indica viteze de pana la 40m/s) instalate la inaltimea standard de 10m deasupra solului.

Daca la o statie exista ambele giruete, observatiile la girueta cu placa ușoara pana la viteze ale vantului de 9m/s inclusiv, iar la girueta cu placa grea incepand de la 10 m/s, deoarece pentru viteze mari indicatiile acesteia din urma sunt mai precise.

Tipul de girueta care intra in dotarea statiilor meteorologice din Romania este cel Vild.

Girueta Vild

Girueta Vild este formata din doua parti principate: o parte fixa (1) si una mobila (2). Partea fixa este alcatuita dintr-o tija metalica a carei parte inferioara se monteaza pe stalpul de sustinere. La celalalt capat al tijei se insurubeaza o vergea de otel terminala cu o bila de rulment In purica mediani a tijei metalice este fixat un manson metalic in care sunt fixate 8 vergele dispuse perpendicular unele pe altele, marcand punctele cardinale si intercardinale, una dintre ele purtand litera N, ce se suprapune la instalarea giruetei, pe directia nordului geografic.

Partea mobila a giruetei, asupra careia actioneaza vantul, este formata din pana de vant, ce reprezinta indicatorul de directie, si din indicatorul vitezei vantului. Pana de vant sau ampenajul giruetei este format dintr-o vergea metalica orizontala , prevazuta la unul din capete cu o sfera metalica din plumb sau fonta, iar la capatul opus are un dispozitiv format din doua placi confectionate din tabla ale caror extremitati spre interior se apropie, iar spre exterior se indeparteaza.

Pana de vant, sub influenta liniilor de forta ale vantului, se orienteaza cu sfera metalica spre directia de unde bate vantul, indicand astfel prin pozitia ei fata de punctele cardinale și intcrcardinale directia vantului.

Indicatorul de viteza a vantului este fixat la capatul superior al tijei metalice si este format din placa metalica de forma dreptunghiulara, cu dimensiunile de 150X300mm si cu o greutate de 200gf (pentru girueta cu placa usoara) sau 800gf (pentru girueta cu placa grea). Sub actiunea liniilor de forta ale vantului, placa penduleaza ia fata unui arc de cerc prevazut cu 8 vergele metalice (dinti) de lungime inegala, indicatoare a vitezei urcand sau coborand, mai mult sau mai putin, corespunzator ai viteza si intensitatea vantului.

Anemometrele

Pentru masurarea vitezei vantului cu precizie mai mare se utilizeaza anemometrele de diverse tipuri.

Dupa principiul care sta ia baza constructiei si functionarii lor, anemometrele pot fi: mecanice, magnetice si termice

Anemometrele cu cupe sunt deosebit de sensibile, datorita sistemului lor de cupe usoare semisferice cu o parte convexa si cu cealalta concava ce se rotesc oricare ar fi directia si oricat de slab ar fi vantul.

In prezent anemometrele digitale pot masura și inregistra extrem de precis viteza și direcția vantului inlocuind cu succes și clasicul instrument inregistrator bazat pe anemometru: anemograful.

Anemograful este un anemometru la care informațiile cu privire la viteza și direcția vantului sunt transmise printr-un sistem mecanic catre o penița ce le traseaza pe o diagrama, sistemul fiind asemanator cu restul aparatelor inregistratoare.

Observatii asupra fenomenelor meteorologice.

Atat in atmosfera cit si la contactul acesteia cu suprafata terestri se produc, cu mari discontinuitati in timp si spatiu, numeroase procese fizice de natura hidrica, optica. electrica, acustica cunoscute sub numele de fenomene meteorologice (meteori). Acestea sunt tot atat de importante pentru descrierea starii vremii la un moment dat sau pentru descifrarea evolutiei ei viitoare ca si procesele fizice care determina aspectul calitativ si cantitativ a elementelor meteorologice ce caracterizeaza starea fizica a atmosferei in fiecare moment (temperatura, presiune, umiditate).

Dupa natura particulelor constituente si a proceselor fizice care contribuie la formarea lor, fenomenele meteorologice se clasifica in patru mari grupe;

- hidrometeori;

- litometeori;

- fotometeori;

- electrorneteori.

La acesti meteori se mai adauga o grupa alcatuita din fenomene (vant tare, vijelie, sol acoperit cu zapada) ce nu pot fi incadrate in nici una din cele patru grupe.

Hidrometeorii.

Hidrometeorul este definit ca fiind fenomenul meteorologic constituit dintr-un ansamblu de particule de apa, lichide sau solide. in suspensie sau in cadere in atmosfera, ridicate de vant de pe suprafata terestra sau depuse pe obiectele de pe sol ori din atmosfera libera.

Din categoria hidrometeorilor constituiti dintr-o suspensie de particule in atmosfera fac parte ceata, aerul cetos si ceata inghetata, iar din cei sub forma unei caderi de particule (precipitațiile) sunt: ploaia, burnița, acele de gheata, grindina și granulele de gheata.

Caderile de particule de apa, lichide ori solide, se pot prezenta sub forma de precipitatii mai mult sau mai putin uniforme, continue ori intermitent sau pot avea caracter de aversa.

Hidrometeorii alcatuiti dintr-un ansamblu de particule de apa, solide sau lichide, ridicate de vant de pe suprafata solului sunt: transportul de zapada (la sol si ta inaltime), viscolul si bura marina.

Hidrometeorii constituiti dintr-un depozit sau depunere pot fi sub forma de picaturi de apa (ceata si roua), sub forma unui ansamblu de picaturi de gheata, lipite unele de altele (roua inghetata, bruma si chiciura (promoroaca) sau sub forma de strat de gheata omogen si transparent (poleiul).

- Litometeorii

"Litometeorul este un fenomen meteorologic constituit dintr-un ansamblu de particule, dintre care cea mai mare parte sunt solide si de naturi terestra (praf, nisip, rum). Aceste particule pot exista in atmosfera sub forma de suspensii mai mult sau mai putin stabile sau pot fi ridicate de vant de pe sol".

Dintre litometeorii cu caracter de suspensie in atmosfera fac parte pacla si fumul, iar dintre cei determinati de actiunea vantului: transportul de praf sau de nisip, furtuna de praf sau de nisip, turbionul de praf sau de nisip (vartejul).

- Fotometeorii

Din aceasta grupa fac parte fenomenele meteorologice luminoase produse ca urmare a reflexiei, refractiei, difractiei sau interferentei luminii solare sau lunare, la trecerea lor prin atmosfera. Aceste fenomene pot fi observate fie pe suprafata sau in interiorul norilor (halo. coroana, irizatii, gloria) sau a unor hidrometeori ori litometeori ca de exemplu: fenomene de halo, coroana, gloria, curcubeu, inelul lui Bishop si razele crepusculare, fie intr-o masa de aer cu un oarecare grad de transparenta (miraj, tremuratori, scanteieri, raza verde).

- Electrometeorii

"Electrometeorul este o manifestare vizibili si/sau sonora a electricitatii atmosferei care se concretizeaza atat in descarcari electrice discontinue (fulgerul si tunetul. care impreuna constituie fenomenul de oraj, cit si descarcarile electrice lente, mai mult sau mai putin continue (focul Sf. Elm, aurorele polare)'

Determinari instrumentale asupra unor fenomene meteorologice.

Observatii si masuratori speciale privind depunerile de gheata pe conductorii aerieni.

Prin depuneri de gheata pe conductorii aerieni se intelege "acoperirea acestora cu gheata de diferite feluri (de la cea transparent - sticloasa la cea cristalina), precum si cu lapovita'.

Aparitia ghetii pe conductorii aerieni este consecinta inghetarii picaturilor de apa supraracita existente in aer (sub forma de ceata, aer cetos, burnita, ploaie), prin sublimare si prin inglobarea si inghetarea fulgilor de zapada sau a lapovitei.

Pe timp geros, depunerile de gheata pot fi rezultatul inghetarii stropilor de apa transportati de vant de deasupra unor suprafete acvatice apropiate. Datorita conditiilor diferite de formare, depunerile de gheata se prezinta sub diverse forme: chiciura moaie, chiciura tare, polei, lapovita si zapada care ingheata.

Indiferent de forma lor, prin depunerile groase si asimetrice, de cele mai multe ori, prin greutatea mare pe care o iau uneori, depunerile de gheata de pe conductorii aerieni, care suporta, ca suprasarcina, si presiunea exercitata de vant, cauzeaza prejudicii insemnate diferitelor domenii de activitate, in special, celor de telecomunicatii si transport a energiei electrice. in acestea din urma, asemenea neajunsuri sunt concretizate adesea prin ruperea cablurilor telefonice, cablu, internet, teleferice, deteriorarea conductorilor electrici si intreruperea furnizarii curentului electric   marilor si micilor consumatori.

Pentru a cunoaste conditiile atmosferice in care au loc, modul de manifestare, solutia in timp si spatiu, precum si frecventa cu care se produc acestea in diferite regiuni geografice, la statiile meteorologice se intreprind observatii vizuale si instrumentale.

Observatiile vizuale privesc felul si structura lor, iar cele instrumentale cantitatea, grosimea si greutatea depunerilor.

Observatiile cantitative asupra depunerilor solide pe conductorii aerieni se efectueaza cu ajutorul chiciurometrului si a unor piese auxiliare. (subler, cada, panza de bomfaier, rigla de zapada si scara)

Chiciurometrul reprezinta o instalatie formata din trei stalpi metalici cu o lungime de 425 cm și un diametru de 50 mm. Stalpii sunt fixați in sol astfel incat sa se inalte deasupra acestuia la 325cm. Distanta dintre stalpi este de 90cm, iar ei sunt asezati pe doua directii perpendiculare, formand un unghi drept Astfel unul din stalpi este asezat in varful unghiului drept altul spre nord (notat cu N). iar celalalt spre est (notat cu E).

Prin intermediul unor suporturi metalice, pe stalpi se instaleaza, la diferite inaltimi In raport cu nivelul stratului de zapada, conductori (confectionau din sarma de oțel) cu diametrul de 5mm si lungimea de 90cm, care formeaza intre ei, de asemenea unghiuri drepte. Conductorii orientati de la nord la sud sunt notati cu N si se numesc meridionali, iar cei orientați de la est la vest sunt marcati cu majuscula E si te numesc latitudinali.

Pe stalpii chiciurometrului se monteaza trei perechi de conductori (fiecare dintre perechi fiind prevazuta cu doua suporturi lungi si doua suporturi scurte).

Determinari asupra cantitații de apa provenita din roua.

Cunoașterea aportului de apa provenita din roua este extrem de utila mai ales in regiunile deficitare pluviometric, care sunt caracterizate prin frecvența și intensitate mare a acestui fenomen.

Determinarea se face cu ajutorul unor instrumente speciale numite drosometre.

El are o construcție simpla și se bazeaza pe absorbția de catre anumite materiale (hartie de filtru) a apei produse in timpul depunerilor de roua. Placile aparatului se cantaresc inainte și dupa producerea fenomenului.