2018-11-08

大きなエネルギーを発生する風の速度

人間は自然にはかないません。さまざまなことが起こり、予測を超えることも珍しいことではないでしょう。しかし、あらゆる場面で予測していかなければいけないことも出てきます。風速もその一つであり、風速計によって現状を把握し、将来予測に役立てる必要が出てくることがあるでしょう。
地球上では、常に大気が動いています。もちろん、機械で動かしているわけではありませんので、速さも方向も一定ではありません。局地的に見れば、大気の動きは風という形でしか感じられませんが、地球として考えれば、これはエネルギーを循環させているシステムです。地形などの影響も受けて、複雑に動いていますが、これを方向と速度に分解して計測するのが、風向風速計になります。
天気予報などでも簡単に説明されていたりすることがありますが、1秒間に大気が移動する速度が風速です。風速5mなら、1秒間に5m動いています。時速に換算してみると、時速18kmとなり、結構早いことがわかるでしょう。これが台風のように風速25mともなれば、時速換算で90kmにもなるのですから、どれぐらいのエネルギーが働いているのかがわかるはずです。
ですが、この風速を計るとするのであれば、ある一定の場所で、一定の時間計測しなければ意味が薄れてしまいます。その時に、どうしても風速が知りたいという時は別ですが、定点観測をすることにより変化を記録することができるでしょう。これにより、今いったい何が起きているのか、これから先に何が起きるのかを予測することができるようになります。風速から気象の変化を知る場合においても、風速計の精度はもちろんのこと、定点観測が重要です。

高性能になってきた風速計

風速といっても、昔のように風見鶏で判断したりすることはありません。現在では、デジタル化が進み、もっと正確に計測することができるようになりました。風速計にも種類がいろいろとあり、古典的な風杯型から超音波を利用するものまで様々です。風杯型は、風見鶏などでも見られますが、半円球になったものなどを3つから4つ軸に取り付け、ここに受ける風の強さから計測します。風にあたると軸を回転させることから計測することができる方法です。
先端に風車をつけて計測するのが、風車型の計測器です。見た目が飛行機のようにもみえ、垂直尾翼をつけることにより、風向も計測できるようになっています。これは、風を受けると、垂直尾翼があることにより、最も抵抗がない風の進行方向に向くことを利用しています。
最もデジタルな風量計が、超音波型でしょう。向かい合った超音波送受信部の間での超音波パルスの伝播時間の変化を測ることにより風速と風向を算出できます。超音波式は非常に弱い風も計測することができ、プロペラなどの回転する部分がないため、耐久性も高い構造になっています。コストパフォーマンスにも優れており、計測方法によっては、動きの複雑な風の計測まで可能です。

気象の道しるべだけではない

風速計といっても、現在のものはかなり複雑で高性能であり、設置場所やランニングコストによって使い分けができるようになっています。気象状況の変化をいち早くつかむことができるようにもなっており、防災の面でも重要な機器といえるでしょう。風というひとつの情報でしかありませんが、温度変化から生まれるものである以上、気象の変化の道しるべになってくれるからです。
風向風速は、航空機や船舶にも重要な意味を持ちます。安全に運航していくためには、風が重要なポイントになるからです。判断基準としても、正確性を求められることになるため、風向風速計の精度がポイントになるでしょう。
同じように、建設現場においても欠かせないものとなりました。あまりに風速が速い場合、高所作業には危険が伴います。クレーンに受ける風も強くなり、転倒の危険性も出てくるでしょう。風速計がしっかりしていれば、こうした事故を防ぐことができるようになります。ある程度事前に予測もできるようになるのですから、定点観測することには大きな意味を持ってくるでしょう。
風というひとつの単位ではありますが、計測次第では気象ということだけではなく、多くの情報に変化します。それだけ精度が求められるようになってきているからこそ、デジタル化も進んできたといえるでしょう。気温や季節、植物の生育状況と組み合わせれば、花粉の動きなども計測することができるようになります。その役割は広域化し、まずます重要になってきているといえるでしょう。


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