ความเร็วลมคือ การเคลื่อนที่ของอากาศจากที่หนึ่ง ไปยังอีกที่หนึ่ง ในสภาพแวดล้อมภายนอก แต่ความเร็วของการเคลื่อนที่ของอากาศภายใน ก็มีความสำคัญในหลายๆ กรณีเช่นการพยากรณ์อากาศ เครื่องบิน และการเดินเรือ การก่อสร้าง และวิศวกรรมโยธา ถ้า Wind speed สูง อาจทำให้เกิดผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ และลมแรงมักมีชื่อพิเศษได้แก่ พายุเฮอริเคน และพายุไต้ฝุ่น ความเร็วสูงสุดของลมที่เคยวัดได้บนโลก 407 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ความเร็ว และทิศทางลมมีความสำคัญต่อการตรวจสอบ และทำนายรูปแบบสภาพอากาศ และสภาพภูมิอากาศโลก ความเร็ว และทิศทางลมมีผลกระทบมากมายต่อผิวน้ำ พารามิเตอร์เหล่านี้มีผลต่ออัตราการระเหยการผสมของผิวน้ำ และการพัฒนาของคลื่นทะเล และพายุ แต่ละกระบวนการเหล่านี้มีผลอย่างมากต่อคุณภาพน้ำ และระดับน้ำ
หน่วยการวัดความเร็วลม (Unit of wind speed)
หน่วยมาตรฐานของความเร็วของลมคือ เมตรต่อวินาที (m/s) ซึ่งเป็นหน่วย SI สำหรับความเร็ว และหน่วยที่แนะนำโดยองค์การอุตุนิยมวิทยาโลกแนะนำเมตรต่อวินาที (m/s) ในการรายงานสภาพอากาศบางครั้ง ใช้หน่วยกิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) แต่ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์หน่วยยังมี Unit of wind speed ในหน่วยอื่นๆ เช่นไมล์ต่อชั่วโมง (mph) นอต (knots) หรือฟุตต่อวินาที (ft/min) ซึ่งหน่วยเหล่านี้ยังคงถูกใช้ในการวัดในบางครั้ง ในอดีตความของเร็วลมได้รับการจำแนกโดยใช้มาตราส่วนโบฟอร์ต ซึ่งขึ้นอยู่กับการสังเกตภาพของผลกระทบของลมที่กำหนดไว้โดยเฉพาะในทะเล หรือบนบก
- เมตรต่อวินาที (m/s)
- กิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h)
- ไมล์ต่อชั่วโมง (mph)
- นอต (knots)
- ฟุตต่อวินาที (ft/min)
การวัดความเร็วลม (Measure wind speed)
การวัดความเร็วของลม มักจะทำโดยใช้เครื่องมือวัดความเร็วของลม (Anemometer) ซึ่งมีหลายชนิดได้แก่แบบถ้วย แบบใบพัด และแบบลวดร้อนเป็นเครื่องมือที่มีถ้วย หรือใบพัดสามใบบนแกนแนวตั้ง แรงลมทำให้ถ้วยหรือใบพัดหมุน อัตราการปั่นเป็นสัดส่วนกับ Wind speed Anemometer เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดความเร็ว และทิศทางลม นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องมือสถานีตรวจอากาศทั่วไป
การวัด Wind speed ใน Anemometer สามารถเลือกหน่วยวัดได้ 5 หน่วย ได้แก่ mph, Km/h, m/s, ft/min และ Knots และสามารถวัดการไหลของลม หรือ Flow ลมในหน่วย CFM CMM และ CMS มีสินค้าหลายชนิดได้แก่แบบใบพัด และแบบ Hotwire ซึ่งเหมาะกับการวัดความเร็วของลมในท่อลม ระบบระบายอากาศเป็นต้น อุปกรณ์วัด Wind speed มีหลายชนิดเลือกใช้ตามความต้องการดังรายละเอียดต่อไปนี้
ชนิดของเครื่องวัดความเร็วลม (Type of Anemometer)
- เครื่องวัดแบบถ้วย (Cup Anemometer)
- เครื่องวัดแบบใบพัด (Vane anemometers)
- เครื่องวัดแบบลวดร้อน (Hotwire Anemometer)
เครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วย (Cup Anemometer)
เครื่องวัดความเร็วของลมแบบถ้วยถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2388 โดย Rev Dr John Thomas Romney Robinson จาก Armagh Observatory ประกอบด้วยถ้วยครึ่งวงกลมสี่อัน ติดตั้งอยู่บนแกนแนวนอน ซึ่งติดตั้งบนเพลาแนวตั้ง เมื่อมีการไหลของอากาศผ่านถ้วยในทิศทางแนวนอน ทำให้เกิดการหมุนในอัตราที่เป็นสัดส่วนกับ Wind speed
เครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัด (Vane anemometers)
เครื่องวัดลมแบบใบพัด ใช้หลักการโดยมีใบพัดที่คล้ายพัดลม หรือกังหันลมมีแกนหมุนอยู่ในแนวตั้ง Anemometer แบบนี้อาศัยหลักการหมุนของใบพัด แล้วมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนความเร็วของพัดลม ซึ่งวัดโดยตัวนับรอบ และแปลงเป็น Wind speed โดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์
Anemometer ชนิดนี้เป็นเครื่องวัดแบบคลาสสิก ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้กันมากไม่เพียง แต่กลางแจ้งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในร่มด้วย การจัดการที่ง่ายทำให้สามารถวัดความเร็วของลมได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำโดยใช้เครื่องวัดแบบใบพัด นอกจากนี้เครื่องมือหลายชนิด ยังมีคุณสมบัติที่ช่วยให้สามารถบันทึกการไหลของปริมาตร และอุณหภูมิได้ สิ่งนี้ช่วยให้วิเคราะห์ข้อมูล และเปรียบเทียบได้ง่ายยิ่งขึ้น
เครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อน (Hotwire Anemometer)
เครื่องวัดลมแบบ Hotwire ทำงานโดยใช้ลวดขนาดเล็ก ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงกว่าสภาพแวดล้อม อากาศที่ไหลผ่านลวดทำให้ลวดเย็นลง เนื่องจากความต้านทานไฟฟ้าของโลหะส่วนใหญ่ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะ
Anemometer นี้มีความแม่นยำสูงมีการตอบสนองต่อลมที่เบา หรือลมไม่แรงได้ดีกว่าเครื่องวัดแบบใบพัด และด้วยเหตุนี้ จึงแทบจะใช้กันอย่างแพร่หลาย ในการศึกษารายละเอียดของการไหลที่ปั่นป่วน หรือการไหลใดๆ ที่มีความผันผวนของความเร็วอย่างรวดเร็ว
สรุป
1. ความเร็วของลมคือ การเคลื่อนที่ของอากาศจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
2. การวัดความเร็วของลมใช้เครื่องวัดที่เรียกว่า Anemometer
3. เครื่องวัดความเร็วของลมแบ่งได้เป็น 3 ชนิดคือ
- เครื่องวัดความเร็วของลมแบบถ้วย (Cup Anemometer)
- เครื่องวัดความเร็วของลมของแบบใบพัด (Vane anemometers)
- เครื่องวัดความเร็วของลมแบบลวดร้อน (Hotwire Anemometer)