m.ilmateenistus.ee lennuilm.ee keskkonnaagentuur.ee

Mõõtmised maapinnal

Tuult iseloomustavad suund, kiirus (tugevus) ja puhangulisus (tuule kiiruse lühiajaline kasv mõne sekundi joooksul).

Meteoroloogias kirjeldab tuule suund seda, kustpoolt tuul puhub (rumbides või kraadides). Enamasti mõõdetakse tuule kiirust meetrites sekundis (m/s). Rahvusvaheliste kokkulepete kohaselt mõõdetakse tuule kiirust ja suunda 10 meetri kõrgusel maapinnast. Tuule keskmist kiirust mõõdetakse ilmajaamades 10 minuti kohta, sest tuule kiirus on väga muutlik suurus.

Esimeste meteoroloogiajaamade vaatlejad, kellel puudusid vahendid tuule kiiruse mõõtmiseks, hindasid tuule kiirust harilikult neljaastmelise skaala alusel: nõrk, keskmine, kõva tuul ja torm. Hiljem tuli kasutusele H. Wild´i poolt konstrueeritud tuulelipp. 70-ndatel aastatel tulid kasutusele anemorumbomeetrid M-63M-1 (ja tema modifikatsioonid), mis võimaldasid keskmise tuule kiiruse automaatset mõõtmist ja maksimaalse kiiruse fikseerimist. Erinevates Eesti vaatlusjaamades võeti anemorumbomeetrid kasutusele erinevatel aegadel, kuid tuulelipud kerge ja raske plaadiga jäid peaaegu kõikide jaamade vaatlusväljakutele abivahendiks (juhuks kui M-63M-1 ei olnud võimalik kasutada kas elektrihäire või tehnilise rikke tõttu).

Seoses kaasaegsete automaatilmajaamade MILOS-520 kasutusele võtmisega 2003. aasta sügisel asendati senised visuaalsed tuulesuuna vaatlused ja poolautomaatsed tuule kiiruse vaatlused täisautomaatsete tuulevaatlustega.

Eesti vaatlusvõrgus läbi aegade kasutatud tuule mõõteriistad on kirjeldatud meteoroloogiliste mõõteriistade käsiraamatus “Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам”. Digitaalses Eesti meteoroloogia aastaraamatus on kirjas antud aastal kasutuses olnud konkreetsed mõõteriistatüübid (alates 2010. a).

Hetkel vaatlusvõrgus kasutatavad automaatsed mõõteriistad:

Tuulelipp WAV151

Tuulelipp WAV151

WMT tuulesensor (WMT-52, Vaisala) on tuule kiiruse ja suuna mõõteriist, mis koosneb kolmest ühtlaste vahedega  horisontaalsele alusele kinnitatud ultraheli allikatest-anduritest. Tuule kiirus ja suunad määratakse ajaga, mis kulub ultraheli läbimiseks ühest andurist teise. Tuulesensori sees paiknevad soojenduselemendid hoiavad tuuleandureid puhtana lumest ja jääst.

Automaatjaama tuulelipp WAV151 (Vaisala) on tasakaalustatud madala stardi- ja inertsilävega opti- elektrooniline tuulelipp. Tiivikuga pöörleva ketta iga külje pöörlemisradadele on paigutatud infrapuna LED-dioodid ja fototransistorid, mis registreerivad pöörlemisest tingitud muutusi ketta kodeeringus. Kood muutub ühe biti kaupa sammuga 5.6°. Soojenduselement hoiab külmas kliimas laagrite temperatuuri võllitunnelis külmumistasemest kõrgemal.

Automaatjaama anemomeeter WAA151 (Vaisala) on opti-elektrooniline, kiire reageerimise, madala stardi- ja inertsilävega anemomeeter. Anumratta peale on paigutatud kolm kergekaalulist koonilise kujuga anumat, mis tagavad suurepärase lineaarsuse terves tööpiirkonnas, s.o. kuni kiiruseni 75 m/s. Koodiketas, mis on kinnitatud anumratta külge varrega, lõikab tuule käes pööreldes infrapuna kiirt 14 korda ühe täispöörde kestel, genereerides sellega impulsside ahela fototransistorilt. Väljuvate impulsside sagedus on proportsionaalne tuule kiirusega, näiteks 246 Hz = 24.6 m/s. Kinnikülmumise eest kaitseb soojenduselement.

20. sajandil kasutati järgmisi mõõteriistu:

Käsianemomeeter

Anemomeetri peaosaks on vertikaalse telje ümber pöörlev tuulik, mis koosneb kahest omavahel risti seisvast vardast, mille otstes on õõnsad poolkerad. Tuulikut kandev püsttelg on ühendatud tiguülekande ja hammasrataste süsteemi kaudu osutitega. Üks väike osuti näitab tuhandeid jaotisi, teine sadasid, kolmas suurem osuti aga kümneid ja ühelisi. Mõõtmistel loetakse anemomeetri osutite algseis. Avanud arretiiri ja lasknud anemomeetril töötada soovitud aja, suletakse arretiir ning loetakse osutite lõppseis. Lõpp- ja alglugemi vahe jagatakse anemomeetri tööajaga sekundites, mis annab skaalajaotise arvu ühe sekundi kohta. Anemomeetrit kasutatakse tavaliselt välismõõdistamisel ja ekspeditsioonidel.

Wild`i tuulelipp

Wild`i tuulelipp

Wild`i tuulelipu peamisteks osadeks on suunanäitaja ja kiirusenäitaja. Suunanäitaja koosneb metallmuhvile kinnitatud lehvikust ja varvast, mille otsas on kuulike. Lehviku moodustavad kaks metallplaati, mis on teineteisse 22 kraadi nurga all. Kiirusenäitaja on nelinurkne metallplaat, mis võib vabalt pöörelda rõhtsa telje ümber. Meteoroloogiajaamades kasutati kahte tuulelippu: kerge ja raske plaadiga. Tuulevaikuse korral on plaat püst-asendis. Mida suuremaks kasvab tuule kiirus, seda rohkem kaldub plaat temale mõjuva rõhu tõttu püstasendist kõrvale. Hõõrdumise mõju vähendamiseks asetatakse tuulelipp maapinnast küllalt kõrgele (10-12 m).

Vaatlejal tuleb kahe minuti jooksul jälgida, missugune varva kohal või missuguste varbade vahel suunanäitaja kuulike keskmiselt kõigub – see annab tuule suuna 16 rumbi süsteemis. Asetudes suunanäitaja suhtes risti jälgitakse, missuguse pii kohal või missuguste piide vahel plaat 2 minuti jooksul keskmiselt kõigub. Tuule kiirus leitakse vastavalt tabelist. Peale tuule kiiruse märgitakse ära ka selle iseloom: kiiruse poolest (ühtlane või puhanguline) ja suuna poolest (püsiv või muutlik).

Tretjakovi tuulemõõtja on oma ehituselt sarnane Wild`i tuulelipule. Teatud erinevused siiski esinevad. Tuulelipu saba on omapärase kujuga, ilmakaari näitab 60 osaks jaotatud asimuutring (või kaheksaharuline täht), kuid kõige suurem erinevus on plaadi konstruktsioonis. See koosneb kahest plaadist, mis moodustavad omavahel 76 kraadise nurga. Tuule kiiruse mõõtmiseks on kasutatud lipu saba kaarjat osa, millele märgitud arvud näitavad kiirust (m/s) (see skaala on määratud eksperimentaalselt). Alumise plaadi otsas on väike teravik, mis täidab osuti ülesannet.

Tretjakovi tuulemõõtja paigutatakse spetsiaalsele statiivile ja orienteeritakse õigesti ilmakaarte järgi. Kiiruste vahemikus 1-6 m/s on Tretjakovi tuulemõõtja täpsus 0,5 m/s, suuremate kiiruste puhul aga 1 m/s.

Hinda meid!