Thiết bị đo gió là công cụ không thể thiếu đối với bất kỳ ai theo dõi thời tiết, bởi vì chúng đo lường cả tốc độ gió thổi và hướng mà gió đến. Việc biết tốc độ gió giúp các nhà dự báo nhận biết cơn bão đang đến gần, nghiên cứu những thay đổi về khí hậu dài hạn và bảo vệ an toàn cho phi công, thủy thủ và nhân viên trang trại gió. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các loại thiết bị đo gió khác nhau, cách chúng hoạt động và những công việc thường ngày mà chúng đảm nhiệm tại các trạm khí tượng trên toàn thế giới.
Cảm biến đo gió làm một công việc đơn giản: chúng đếm lực đẩy của gió lên một lưỡi quay, một chiếc cốc nhỏ, hoặc thậm chí là một tia laser. Con số này có ý nghĩa vì gió là nguyên nhân tạo ra nhiệt, mưa và các cơn bão trên toàn cầu. Khi các nhà khí tượng học nhập dữ liệu và liên tục cập nhật, thu thập từ hàng trăm thiết bị này vào các mô hình dự báo của họ, họ có thể cung cấp cho các nông dân, các nhà quy hoạch đô thị và đội ứng phó thảm họa cái nhìn rõ ràng về thời tiết trong những ngày và tuần sắp tới. Vì vậy, độ chính xác của dự báo thường phụ thuộc vào việc dữ liệu từ cảm biến đo gió được thu thập và chia sẻ tốt đến mức nào.
Có một vài loại cảm biến đo gió khác nhau, và mỗi loại có những ứng dụng tối ưu riêng. Các loại phổ biến nhất là cảm biến đo gió dạng cốc, cảm biến đo gió dạng cánh và cảm biến đo gió sợi đốt nóng. Cảm biến đo gió dạng cốc gồm ba hoặc bốn chiếc cốc nhỏ được gắn trên các cánh tay nằm ngang; khi gió thổi, các cốc này sẽ quay tròn. Nhờ thiết kế đơn giản có khả năng quay này, các trạm thời tiết và phòng thí nghiệm nghiên cứu luôn tin dùng thiết bị này để thu được số liệu tốc độ gió rất chính xác. Cảm biến đo gió dạng cánh thường được lắp đặt trong các ống dẫn HVAC hoặc trên nền nhà máy, bởi vì chúng cho biết cả tốc độ chuyển động của không khí lẫn hướng gió. Các mẫu cảm biến đo gió sợi đốt nóng thường được tìm thấy trong các phòng thí nghiệm đại học; chúng có thể phát hiện cả những cơn gió nhỏ nhất, vì vậy các nhà khoa học sử dụng chúng khi họ cần dữ liệu cực kỳ nhạy bén.
Ngoài việc giúp các nhà khí tượng học dự báo thời tiết cho buổi tiệc nướng cuối tuần, cảm biến đo gió còn là công cụ thiết yếu trong nhiều lĩnh vực kinh doanh. Trong hàng không, thông tin chính xác về tốc độ gió là rất quan trọng cho việc cất cánh và hạ cánh, hai giai đoạn nhạy cảm nhất của chuyến bay. Phần mềm hàng không cung cấp dữ liệu gió trực tiếp cho phi công để họ chọn độ cao an toàn nhất và tuyến đường hiệu quả nhất. Các chủ sở hữu tua-bin gió cũng dựa vào độ chính xác tương tự; lợi nhuận từ tua-bin gần như không đáng kể nếu dự đoán sai hướng gió mạnh hơn thực tế. Các chuyên gia hiện trường sử dụng bản đồ gió từ hàng chục cảm biến đo gió để chọn vị trí tối ưu cho mỗi trang trại gió, sau đó dự báo lượng megawatt mà địa điểm đó có thể cung cấp.
Công nghệ mới đang thay đổi cách các thiết bị đo gió, hay còn gọi là cảm biến gió (anemometers), hỗ trợ các nhà khí tượng học dự báo thời tiết. Các thiết bị hiện đại ngày nay được trang bị cảm biến kỹ thuật số và kết nối không dây, cho phép gửi tốc độ gió trực tiếp đến máy tính. Nhờ cung cấp dữ liệu thời gian thực cho các mô hình máy tính, những thiết bị này giúp các bản dự báo trở nên chính xác và nhanh chóng hơn. Khi cảm biến gió kết hợp với máy đo áp suất khí quyển (barometers) và máy đo độ ẩm (hygrometers), chúng tạo nên một cái nhìn toàn diện về điều kiện khí trời, từ đó nâng cao chất lượng dự đoán.
Nhìn về phía trước, cảm biến đo tốc độ gió và vai trò của chúng trong dự báo thời tiết có thể trở nên quan trọng hơn nữa. Các thiết bị thông minh và Internet of Things (IoT) đã bắt đầu xuất hiện trong các gia đình, và xu hướng tương tự cũng đang lan rộng sang lĩnh vực khí tượng học. Trong tương lai gần, các hệ thống cảm biến đo tốc độ gió sẽ tự động thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu, cung cấp cho các nhà khoa học những manh mối chi tiết hơn về các mô hình gió. Những hiểu biết này sẽ làm cho dự báo hàng ngày chính xác hơn và cải thiện nghiên cứu về biến đổi khí hậu dài hạn. Vì các doanh nghiệp, phi công, thủy thủ và nhà quy hoạch đều cần dữ liệu gió an toàn và đáng tin cậy, cảm biến đo tốc độ gió sẽ tiếp tục là công cụ thiết yếu đối với các nhà khí tượng học và bất kỳ ai làm việc ngoài trời.
EN
