Velocidad del Viento
La velocidad del viento es la velocidad del aire contra el suelo. Es una cantidad dirigida, definida como un vector con componente horizontal y vertical.
En la práctica, sin embargo, esto se limita principalmente al componente horizontal y se clasifica en una fuerza del viento a través de ciertos intervalos de velocidad.
Esto hace posible preparar el vector de velocidad de una manera orientada a la aplicación, de modo que los elementos relevantes se puedan ingresar en mapas meteorológicos, por ejemplo.
Para ciertas aplicaciones como la aviación, sin embargo, la componente vertical de la velocidad del viento también es importante, por ejemplo, para estimar las corrientes ascendentes de planeadores o parapentes.
Escala de Viento
Si las velocidades del viento no se especifican con su valor medido, generalmente se clasifican de acuerdo con la escala de Beaufort, que se caracteriza por el uso de los términos fuerza del viento (por ejemplo, 5) o Beaufort (por ejemplo, 5).
Fue desarrollado por Sir Francis Beaufort a partir de 1806 y presentado por él a la Royal Navy como el primer hidrograma del Almirantazgo a partir de 1830. Sin embargo, el nombramiento de la escala en su honor no se produjo hasta principios del siglo XX.
Las abreviaturas bft., bft, Bft o BFT, p. ej. B. como Bft 5 o 5 Bft la clasificación da la impresión de una unidad.
Originalmente es una escala fenomenológica que se desarrolló describiendo los efectos del viento sobre el control de la vela de un buque de guerra y más tarde también sobre el oleaje.
Un precursor fue la escala Smeaton-Rouse de John Smeaton y Rouse, quienes describieron el comportamiento de las palas de los molinos de viento en 1759.
En 1898, la Deutsche Seewarte Hamburg desarrolló una escala basada en valores medidos en kilómetros por hora y en 1906 George Simpson del Servicio Meteorológico Británico publicó una escala basada en millas náuticas por hora (nudos), que lleva el nombre del fundador del Servicio Meteorológico Británico, se llamaba Beaufort.
Esta escala de 1906 se ha llamado escala de Simpson desde 1926 para distinguirla de la escala de Beaufort, la de 1898 según Wladimir Peter Köppen como escala de mantenimiento del mar. Independientemente entre sí, ambas escalas intentaron acercarse a la clasificación empírica ya introducida en la navegación.
Otros sistemas de clasificación son la escala de tornados de Fujita para tornados y ráfagas descendentes y la escala de Saffir-Simpson para ciclones tropicales.
Medición
La velocidad del viento se puede estimar con una manga de viento o fenomenológicamente, por ejemplo utilizando la escala de Beaufort.
Las corrientes ascendentes térmicas se pueden estimar utilizando formaciones de nubes y dicha información, que se vincula con poco esfuerzo, también es útil para muchos otros casos especiales.
Un rifle de viento se usa en artillería para determinar la velocidad aproximada del viento a diferentes alturas.
La velocidad del viento generalmente se mide con más precisión con un pequeño dispositivo de medición de viento giratorio, el anemómetro de copa cruzada.
También hay anemómetros ultrasónicos y sistemas SODAR más precisos que utilizan la propagación de ondas sonoras para registrar la velocidad del viento y, a menudo, pueden medir perfiles verticales de esta manera.
Los sistemas SODAR miden la velocidad del viento desde el suelo hasta alturas de 200 m, y el perfil de altura se puede determinar bien con este método. Sin embargo, la precisión absoluta no suele ser suficiente para realizar cálculos de rendimiento energético para aerogeneradores, por ejemplo.
Se pueden medir velocidades del viento muy pequeñas con el anemómetro de hilo caliente.
La Organización Meteorológica Mundial estipuló que debería darse el valor medio de los últimos 10 minutos para la velocidad del viento indicada en los mapas meteorológicos y los informes de las estaciones.
Las ráfagas máximas de dicho intervalo pueden ser dos veces más fuertes y más fuertes, pero también puede haber momentos sin viento.
Esta especificación de medición solo se aplica a los valores de medición oficiales o publicados, pero no a los pronósticos de viento, para los cuales el publicista respectivo puede establecer sus propias reglas políticas y económicas.
Unidades
La velocidad del viento se expresa en kilómetros por hora (km / h) o metros por segundo (m / s), nudos (kn) = millas náuticas / hora (sm / h) y en los EE.UU. También a menudo en millas por hora (mph). Las diferentes unidades se pueden convertir de la siguiente manera:
- 1 nudo = 1 sm / h (exacto) = 1.852 km / h (exacto) = 0,514 m / s
- 1 m / s = 3,6 km / h (exacto) = 1.944 nudos = 2.237 mph
- 1 km / h = 0,540 nudos = 0,278 m / s = 0,621 mph
- 1 mph = 1,609344 km / h (exacto) = 0.8690 nudos = 0,447 m / s
En el caso de las flechas de viento en los mapas meteorológicos, el significado del plumaje indicado varía. También es inconsistente si el lugar en cuestión está en la punta, en el medio o en las plumas.
Originalmente, una pluma se colocaba alternativamente al final de la flecha para cada fuerza del viento después de Beaufort. Esta representación es útil en la navegación, ya que también permite resolver velocidades de viento bajas (zonas tranquilas).
Este formulario es utilizado por las cartas piloto de la NGA de EE.UU., que se utilizan en todo el mundo. Un sistema más nuevo establece el plumaje al lado de la flecha con la presión de aire más baja y la ubicación de referencia en la parte superior.
Cada triángulo representa una velocidad del viento de 50 kN, cada línea completa de 10 kN y media línea de 5 kN, por lo que el incremento de la resolución es de 5 kN. La suma de todas las velocidades individuales describe la velocidad del viento.
El sistema también es adecuado para velocidades mucho más allá de la escala de Beaufort. Sin embargo, el significado de los pasos de 5 nudos es inconsistente. O bien representan el intervalo redondeado a 5 nudos, es decir, indican la mitad del intervalo.
Esta interpretación se utiliza para los datos GRIB, que se pueden obtener gratuitamente de NOAA, para la carta náutica digital gratuita OpenCPN o se utiliza el visor GRIB ZyGrib. Por otro lado, también pueden representar el límite superior del intervalo.
Variabilidad y Extremos
El curso diurno de la velocidad del viento, mucho más pronunciado en verano que en invierno, muestra un mínimo por la noche y un refresco durante el día.
El ciclo anual, basado en promedios diarios o mensuales como promedios a largo plazo, muestra un mínimo en verano y dos máximos en primavera e invierno.
La siguiente lista de récords de velocidad debe diferenciarse según los tipos de viento:
- El viento en gradiente es el viento horizontal cerca del suelo, que es causado por la diferencia de presión entre un área de alta y baja presión; su medición se basa en las especificaciones de la OMM
- Ráfagas de viento gradiente con una medición a corto plazo contraria a las especificaciones de la OMM
- Fenómenos de viento local como tornados o corrientes térmicas ascendentes y descendentes
- Vientos en la atmósfera media y superior y movimientos de gases en otros cuerpos celestes
La velocidad del viento más alta de una ráfaga de viento en gradiente que se ha medido en Alemania hasta ahora fue de 335 km / h. Fue registrado el 12 de junio de 1985 en Zugspitze.
La velocidad del viento más alta en Suiza se midió a 285 km / h en el Jungfraujoch en la noche del 26 al 27 de febrero de 1990 durante el huracán Wiebke.
La velocidad más alta jamás medida de una ráfaga de viento en gradiente es de 408 km / h y se midió el 10 de abril de 1996 durante el ciclón tropical Olivia en la isla de Barrow en Australia Occidental.
Reemplazó el valor máximo previamente válido de 372 km / h (231 mph), que se había registrado el 12 de abril de 1934 en Mount Washington (New Hampshire).
Las velocidades del viento más altas solo se pueden registrar en casos especiales. En el puente Creek, Oklahoma (EE.UU.), una velocidad del viento de 496 ± 33 km h se midió el 3 de mayo de 1999 dentro de un tornado de la utilizando un radar Doppler.
En 1970, también se midieron corrientes en chorro sobre Japón a una velocidad de 650 km / h, pero no cerca del suelo, sino en la atmósfera libre.
Incluso se han observado velocidades del viento más altas en Marte, Júpiter y especialmente en Neptuno.
La distribución de la velocidad del viento se puede describir bastante bien con una estadística de Weibull.
Símbolos Meteorológicos del Viento
- 1 pluma corta = 5 nudos
- 1 pluma larga = 10 nudos
- 1 triángulo de plumas = 50 nudos
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