@Το ανεμόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου. Αποτελεί ένα από τα πιο βασικά εργαλεία στη μετεωρολογία και σε πολλές άλλες εφαρμογές που απαιτούν πληροφορίες σχετικά με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τη λειτουργία και τη χρήση του ανεμόμετρου.

Η ιστορία τους

Η ιστορία και η ανάπτυξη των ανεμόμετρων μπορεί να εντοπιστεί στη δεκαετία του 1450, όταν ο Ιταλός καλλιτέχνης και αρχιτέκτονας Leon Battista Alberti πρότεινε τη θεωρία μιας συσκευής για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Η εφεύρεση του Alberti ήταν ένα μηχανικό ανεμόμετρο με δίσκο τοποθετημένο κάθετα προς την κατεύθυνση του ανέμου. Η γωνία κλίσης του δίσκου έδειχνε την ταχύτητα του ανέμου. Αυτό το σχέδιο βελτιώθηκε από τον Ιταλό επιστήμονα Evangelista Torricelli τη δεκαετία του 1640, ο οποίος πρόσθεσε ένα βαρόμετρο για τη μέτρηση της πίεσης του αέρα.
Τον 18ο αιώνα, ο Βρετανός επιστήμονας Τζον Ντάλτον χρησιμοποίησε ένα απλό ανεμόμετρο με τέσσερα ημισφαιρικά κύπελλα για να μετρήσει την ταχύτητα του ανέμου. Στη συνέχεια, η δημιουργία του βελτιώθηκε από τον Ιρλανδό ερευνητή John Thomas Romney Robinson τη δεκαετία του 1840, ο οποίος εφηύρε το ημισφαιρικό ανεμόμετρο κύπελλου. Αυτό το όργανο αποτελούνταν από τέσσερα ημισφαιρικά κύπελλα προσαρτημένα σε οριζόντιους βραχίονες. 

Τα κύπελλα περιστρέφονταν οριζόντια με τον άνεμο ενώ ένας συνδυασμός τροχών κατέγραφε τον αριθμό των στροφών σε δεδομένο χρόνο.
Τον 20ο αιώνα, τα ανεμόμετρα έγιναν όλο και πιο εξελιγμένα και ευέλικτα. Το πρώτο ηλεκτρονικό ανεμόμετρο εφευρέθηκε τη δεκαετία του 1930. Χρησιμοποιούσε ένα θερμοστοιχείο για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Σήμερα, τα ανεμόμετρα μπορούν να βρεθούν σε διάφορα μεγέθη και σχήματα.
Η ιστορία και η ανάπτυξη των ανεμόμετρων έχουν χαρακτηριστεί από πολλές καινοτομίες και βελτιώσεις, από τα πρώτα μηχανικά σχέδια έως τα σύγχρονα ηλεκτρονικά όργανα. Ωστόσο, ένα πράγμα δεν άλλαξε ποτέ - τα ανεμόμετρα εξακολουθούν να είναι ένα ουσιαστικό εργαλείο για την κατανόηση και την πρόβλεψη των καιρικών προτύπων.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ανεμόμετρων.

    Ανεμόμετρα Κυπέλλου.
    Ανεμόμετρα πτερυγίων.
    Ανεμόμετρα υπερήχων;

Ανεμόμετρα Κυπέλλου
Τα ανεμόμετρο κύπελλου είναι ο πιο κοινός τύπος ανεμόμετρου. Αποτελείται από τρία ή τέσσερα κύπελλα προσαρτημένα σε οριζόντιους βραχίονες, τα οποία περιστρέφονται με τον άνεμο. Η ταχύτητα των κυπέλλων χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ταχύτητας του ανέμου. Τα ανεμόμετρα κυπέλλου χρησιμοποιούνται συχνά σε μετεωρολογικούς σταθμούς και πλοία, καθώς είναι απλά, αξιόπιστα και σχετικά φθηνά.

Ανεμόμετρα πτερυγίων
Τα ανεμόμετρα πτερυγίων, γνωστά και ως ανεμόμετρα, είναι παρόμοια με τα ανεμόμετρα κυπέλλου, αλλά χρησιμοποιούν ένα κάθετο πτερύγιο αντί για κύπελλα. Το πτερύγιο περιστρέφεται με τον άνεμο και η γωνία του πτερυγίου χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ταχύτητας του ανέμου. Τα ανεμόμετρα πτερυγίων χρησιμοποιούνται συχνά στην αεροπορία και τη μετεωρολογία , καθώς είναι πιο ευαίσθητα και ακριβή από τα ανεμόμετρα κυπελλούχων. Αλλά μπορούν επίσης να τα δει κανείς στο windsurfing, το kiteboard και την ιστιοπλοΐα γενικά.

Ανεμόμετρα υπερήχων
Τα ανεμόμετρα υπερήχων χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Εκπέμπουν ένα ηχητικό κύμα και μετρούν το χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψει το ηχητικό κύμα προς και από έναν στόχο. Η ταχύτητα του ανέμου υπολογίζεται με βάση το χρόνο που χρειάζεται για το ηχητικό κύμα να διανύσει μια γνωστή απόσταση. 
Τα υπερηχητικά ανεμόμετρα χρησιμοποιούνται συχνά σε ανεμογεννήτριες και μετεωρολογία.

Μέτρηση
Καθώς φυσάει ο άνεμος, κάνει τα κύπελλα ή τα πτερύγια να περιστρέφονται - όσο πιο δυνατός είναι ο άνεμος, τόσο πιο γρήγορα θα περιστρέφονται τα κύπελλα ή τα πτερύγια. 
Αυτό προκαλεί την κατακόρυφη ράβδο να περιστρέφεται. Η ταχύτητα του ανέμου μπορεί να μετρηθεί μετρώντας τον αριθμό των περιστροφών των κυπέλλων ή των πτερυγίων σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Αυτό γίνεται συνήθως χρησιμοποιώντας ένα "μετρητή ταχύτητας ανέμου" ή ένα "ανεμόμετρο", το οποίο συνδέεται με το ανεμόμετρο και καταγράφει τον αριθμό των περιστροφών σε μια δεδομένη περίοδο. Η κατεύθυνση του ανέμου μπορεί να προσδιοριστεί από την κατεύθυνση που βλέπουν τα κύπελλα ή τα πτερύγια όταν δεν περιστρέφονται. 

Τα ανεμόμετρα είναι σημαντικά για τους μετεωρολόγους, οι οποίοι τα χρησιμοποιούν για να μελετήσουν τα καιρικά μοτίβα και να προβλέψουν τις μελλοντικές καιρικές συνθήκες. Οι φυσικοί τα χρησιμοποιούν επίσης για να μελετήσουν την κίνηση του αέρα και συχνά βρίσκονται σε αεροσήραγγα για να μελετήσουν τις επιπτώσεις του ανέμου σε αντικείμενα, για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο της Formula 1. Τα ανεμόμετρα χρησιμοποιούνται επίσης σε πολλούς τομείς, όπως η αεροπορία, η μηχανική και οι κατασκευές, όπου η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου είναι βασικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Στη μετεωρολογία, οι ακριβείς μετρήσεις ανέμου είναι απαραίτητες για την κατανόηση και την πρόβλεψη των καιρικών προτύπων. Οι μετρήσεις ανέμου βοηθούν τους μετεωρολόγους να κατανοήσουν πώς ο άνεμος επηρεάζει τη θερμοκρασία, την υγρασία και άλλους καιρικούς παράγοντες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη ακριβών καιρικών προγνώσεων. Μπορούν να είναι χρήσιμα για τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης και της ταχύτητας των καταιγίδων, κάτι που είναι κρίσιμο για την πρόβλεψη της κίνησης και της έντασής τους. Στην αεροπορία, οι μετρήσεις ανέμου χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου σε διαφορετικά υψόμετρα. Αυτές οι πληροφορίες είναι κρίσιμες για τους πιλότους, οι οποίοι τις χρησιμοποιούν για να σχεδιάσουν τις διαδρομές πτήσης τους και να προσαρμόσουν την απόδοση του αεροσκάφους τους.
Για παράδειγμα, οι μετρήσεις ανέμου μπορούν να βοηθήσουν τους πιλότους να προσδιορίσουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση των ανέμων κεφαλής και ουράς, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα και την κατανάλωση καυσίμου ενός αεροσκάφους.
Στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα αιολικά δεδομένα χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της σκοπιμότητας των έργων αιολικής ενέργειας. Οι ακριβείς μετρήσεις ανέμου είναι σημαντικές για την πρόβλεψη της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που θα παράγει μια ανεμογεννήτρια, η οποία είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της οικονομικής βιωσιμότητας ενός έργου αιολικής ενέργειας.
Τα ανεμόμετρα χρησιμοποιούνται επίσης για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των ανεμογεννητριών, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους, του σχήματος και του προσανατολισμού των πτερυγίων, για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης και της ισχύος τους.
Τα ανεμόμετρα αντιμετωπίζουν προκλήσεις και περιορισμούς σε ορισμένα περιβάλλοντα, όπως ακραίες θερμοκρασίες και ισχυροί άνεμοι. Αυτές οι προκλήσεις μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια και την αξιοπιστία των μετρήσεων ανέμου που παρέχουν. Μία από τις κύριες προκλήσεις της χρήσης ανεμόμετρου είναι η ικανότητά τους να λειτουργούν σε ακραίες θερμοκρασίες.
Τα ανεμόμετρα είναι συνήθως σχεδιασμένα για να λειτουργούν μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας. Εάν η θερμοκρασία πέσει εκτός αυτού του εύρους, η συσκευή μέτρησης ανέμου ενδέχεται να μην λειτουργεί σωστά. Για παράδειγμα, τα ανεμόμετρα που έχουν σχεδιαστεί για ψυχρά κλίματα ενδέχεται να μην λειτουργούν σωστά σε υψηλές θερμοκρασίες και αντίστροφα. Αυτό μπορεί να καταστήσει δύσκολη τη χρήση ανεμόμετρου σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα, όπως έρημοι ή πολικές περιοχές, όπου οι θερμοκρασίες ποικίλλουν πολύ. Μια άλλη πρόκληση της χρήσης ανεμόμετρου είναι η ικανότητά τους να αντέχουν τους δυνατούς ανέμους. Είναι ενδιαφέρον ότι τα ανεμόμετρα έχουν σχεδιαστεί για να μετρούν την ταχύτητα του ανέμου, αλλά μπορούν επίσης να επηρεαστούν από τον άνεμο. Σε ισχυρούς ανέμους, τα ανεμόμετρα μπορεί να καταστραφούν ή να ανατιναχθούν, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας ή ανακριβείς μετρήσεις. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα προβληματικό σε περιοχές με ισχυρούς και θυελλώδεις ανέμους, όπως σε βουνοκορφές ή κοντά στην ακτή.
Εκτός από αυτές τις προκλήσεις, τα ανεμόμετρα μπορούν επίσης να επηρεαστούν από άλλους παράγοντες, όπως τα συντρίμμια του αέρα ή την υγρασία του περιβάλλοντος. Τα συντρίμμια, όπως η σκόνη ή τα φύλλα, μπορεί να παρεμβαίνουν στην κίνηση των φλιτζανιών ή των πτερυγίων του ανεμόμετρου, προκαλώντας τους να περιστρέφονται πιο αργά ή πιο γρήγορα από το αναμενόμενο.
Η υγρασία, όπως η βροχή ή το χιόνι, μπορεί επίσης να επηρεάσει την απόδοση του ανεμόμετρου, προκαλώντας το να σκουριάσει ή να παγώσει.
Με τα χρόνια, έχουν γίνει πολλές εξελίξεις και καινοτομίες στην τεχνολογία των ανεμομέτρων, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης ψηφιακών οθονών και ασύρματης συνδεσιμότητας. Στο παρελθόν, τα ανεμόμετρα συνήθως χρησιμοποιούσαν μηχανικούς επιλογείς ή δείκτες για να εμφανίζουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου. 
Αυτές οι οθόνες ήταν συχνά δύσκολο να διαβαστούν και μπορούσαν να επηρεαστούν από παράγοντες όπως κραδασμούς ή υγρασία. Με την έλευση των ψηφιακών οθονών, τα ανεμόμετρα μπορούν πλέον να παρέχουν σαφείς και ευανάγνωστες ενδείξεις της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου. Οι ψηφιακές οθόνες μπορούν επίσης να είναι πιο ακριβείς και αξιόπιστες από τις μηχανικές οθόνες και μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν σε άλλα συστήματα και συσκευές.

Μια άλλη πρόσφατη καινοτομία στην τεχνολογία ανεμόμετρου είναι η χρήση ασύρματης συνδεσιμότητας. Στο παρελθόν, τα ανεμόμετρα συνδέονταν συχνά με άλλες συσκευές χρησιμοποιώντας καλώδια ή καλώδια, κάτι που θα μπορούσε να είναι ενοχλητικό και περιοριστικό. Με ασύρματη συνδεσιμότητα, τα ανεμόμετρα μπορούν πλέον να συνδέονται με άλλες συσκευές και συστήματα χωρίς καλώδια ή καλώδια. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και ευκολία στη χρήση και μπορεί να επιτρέψει τη χρήση ανεμόμετρων σε ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών και περιβαλλόντων. 
Εκτός από αυτές τις καινοτομίες, υπήρξαν επίσης εξελίξεις στον σχεδιασμό και την απόδοση των ανεμόμετρου. Τα σύγχρονα ανεμόμετρα είναι συχνά πιο συμπαγή, ελαφριά και ανθεκτικά από τους προκατόχους τους, καθιστώντας τα ευκολότερα στη μεταφορά και τη χρήση τους σε διάφορα περιβάλλοντα. Είναι επίσης συχνά πιο ακριβή και ευαίσθητα από τα παλαιότερα ανεμόμετρα, τα οποία μπορούν να παρέχουν πιο λεπτομερείς και ακριβείς μετρήσεις ανέμου. Όλες αυτές οι καινοτομίες έχουν κάνει τα ανεμόμετρα πιο βολικά, ακριβή και αξιόπιστα και έχουν ανοίξει νέες δυνατότητες για τη χρήση τους σε πολλαπλές εφαρμογές και περιβάλλοντα.

Στη μηχανική, οι επαγγελματίες χρησιμοποιούν μετρήσεις ανέμου για να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν κατασκευές που μπορούν να αντέξουν τις δυνάμεις των φυσικών καταστροφών. Για παράδειγμα, οι μετρήσεις ανέμου μπορούν να βοηθήσουν τους μηχανικούς να προσδιορίσουν τις ταχύτητες ανέμου που πιθανότατα θα συναντήσει ένα κτίριο ή μια γέφυρα. Όλα τα δεδομένα που παρέχονται μπορούν να τους βοηθήσουν να σχεδιάσουν συμπαγείς και ελαστικές κατασκευές για να αντέχουν αυτές τις δυνάμεις.
Τα ανεμόμετρα είναι επίσης σημαντικά εργαλεία στην αιολική μηχανική, όπου χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό κατασκευών ανθεκτικών στις ζημιές από τον άνεμο. Η αιολική μηχανική μελετά τις επιπτώσεις του ανέμου στις κατασκευές και το σχεδιασμό συστημάτων που μπορούν να αντέξουν αυτές τις επιπτώσεις. Σε αυτόν τον συγκεκριμένο κλάδο, τα ανεμόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των ταχυτήτων ανέμου που είναι πιθανό να συναντήσει μια κατασκευή, κάτι που είναι κρίσιμος παράγοντας για τον προσδιορισμό του σχεδιασμού της κατασκευής. Για παράδειγμα, τα ανεμόμετρα μπορούν να μετρήσουν τις ταχύτητες του ανέμου σε διαφορετικά ύψη και σε διαφορετικές κατευθύνσεις, κάτι που μπορεί να βοηθήσει τους μηχανικούς να προσδιορίσουν τα φορτία ανέμου που θα αντιμετωπίσει μια κατασκευή. Με βάση τις μετρήσεις ανέμου που παρέχονται από τα ανεμόμετρα, οι μηχανικοί μπορούν να σχεδιάσουν κατασκευές χρησιμοποιώντας οπλισμένο σκυρόδεμα, χάλυβα ή άλλα ισχυρά και εύκαμπτα υλικά για να αντιστέκονται στα φορτία ανέμου. Οι μηχανικοί μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν υπολογιστική μοντελοποίηση και άλλες τεχνικές για να προσομοιώσουν τις επιπτώσεις του ανέμου σε μια κατασκευή και να καθορίσουν τον πιο αποτελεσματικό σχεδιασμό για μια δεδομένη τοποθεσία.
Τα ανεμόμετρα είναι σημαντικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη βελτιστοποίηση της τοποθέτησης και λειτουργίας των ανεμογεννητριών, οι οποίες αποτελούν το κύριο μέσο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο. Ένα από τα βασικά περιβαλλοντικά οφέλη της αιολικής ενέργειας είναι η ικανότητά της να μειώνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Όταν τα ορυκτά καύσιμα καίγονται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα και άλλους ρύπους στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας στην υπερθέρμανση του πλανήτη και στην κλιματική αλλαγή. Αντίθετα, οι ανεμογεννήτριες δεν παράγουν εκπομπές κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, πράγμα που σημαίνει ότι η αιολική ενέργεια είναι μια καθαρή και βιώσιμη πηγή ενέργειας. Εκτός από τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, η αιολική ενέργεια έχει και άλλα περιβαλλοντικά οφέλη. Για παράδειγμα, η αιολική ενέργεια μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της ρύπανσης του αέρα και των υδάτων, καθώς δεν παράγει τοξικά απόβλητα και άλλους ρύπους που σχετίζονται με τα ορυκτά καύσιμα. Η αιολική ενέργεια μπορεί επίσης να βοηθήσει στη διατήρηση των φυσικών πόρων, καθώς δεν βασίζεται στην εξόρυξη και την επεξεργασία ορυκτών καυσίμων.
Τα ανεμόμετρα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της απόδοσης των υπαρχόντων συστημάτων ανεμογεννητριών, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό τυχόν ζητημάτων ή προβλημάτων και να διασφαλίσουν ότι οι ανεμογεννήτριες λειτουργούν με τη μέγιστη απόδοσή τους.