क्या ध्वनि तरंगमापी यंत्र मौसम पूर्वानुमान में सुधार कर सकते हैं?

हम सदियों से वायुमापी यंत्रों का उपयोग करके हवा की गति मापते आ रहे हैं, लेकिन हाल के आविष्कारों ने अधिक विश्वसनीय और सटीक मौसम पूर्वानुमान प्रदान करना संभव बना दिया है। पारंपरिक यंत्रों की तुलना में ध्वनि वायुमापी यंत्र हवा की गति को तेजी से और सटीक रूप से मापते हैं।
वायुमंडलीय विज्ञान केंद्र विभिन्न स्थानों के लिए सटीक मौसम पूर्वानुमान बनाने में सहायता हेतु नियमित मापन या विस्तृत अध्ययन करते समय अक्सर इन उपकरणों का उपयोग करते हैं। कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियाँ मापन को सीमित कर सकती हैं, लेकिन इन समस्याओं को दूर करने के लिए कुछ समायोजन किए जा सकते हैं।
एनीमोमीटर 15वीं शताब्दी में अस्तित्व में आए और हाल के वर्षों में इनमें लगातार सुधार और विकास होता रहा है। पारंपरिक एनीमोमीटर, जिनका विकास सबसे पहले 19वीं शताब्दी के मध्य में हुआ था, डेटा लॉगर से जुड़े पवन कपों की एक गोलाकार व्यवस्था का उपयोग करते हैं। 1920 के दशक में, इनकी संख्या तीन हो गई, जिससे तेज़ और अधिक सटीक प्रतिक्रिया मिलने लगी, जो हवा के झोंकों को मापने में सहायक होती है। सोनिक एनीमोमीटर अब मौसम पूर्वानुमान में अगला कदम हैं, जो अधिक सटीकता और स्पष्टता प्रदान करते हैं।
1970 के दशक में विकसित किए गए सोनिक एनीमोमीटर, हवा की गति को तुरंत मापने और यह निर्धारित करने के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करते हैं कि सेंसर की एक जोड़ी के बीच यात्रा करने वाली ध्वनि तरंगें हवा द्वारा त्वरित या धीमी हो रही हैं या नहीं।
अब इनका व्यापक रूप से व्यवसायीकरण हो चुका है और इनका उपयोग विभिन्न उद्देश्यों और स्थानों पर किया जाता है। दो-आयामी (पवन गति और दिशा) ध्वनि एनीमोमीटर का उपयोग मौसम स्टेशनों, जहाजों, पवन टर्बाइनों, विमानन और यहां तक ​​कि समुद्र के बीच में, मौसम संबंधी बुआओं पर तैरते हुए भी व्यापक रूप से किया जाता है।
सोनिक एनेमोमीटर बहुत उच्च समय रिज़ॉल्यूशन के साथ माप कर सकते हैं, आमतौर पर 20 हर्ट्ज़ से 100 हर्ट्ज़ तक, जो उन्हें अशांति मापन के लिए उपयुक्त बनाता है। इन श्रेणियों में गति और रिज़ॉल्यूशन अधिक सटीक मापन की अनुमति देते हैं। सोनिक एनेमोमीटर आज मौसम स्टेशनों में सबसे नए मौसम संबंधी उपकरणों में से एक है, और हवा की दिशा मापने वाले विंड वेन से भी अधिक महत्वपूर्ण है।
पारंपरिक उपकरणों के विपरीत, सोनिक एनेमोमीटर को संचालित करने के लिए किसी भी गतिशील पुर्जे की आवश्यकता नहीं होती है। ये दो सेंसरों के बीच ध्वनि तरंग द्वारा तय की गई दूरी को मापते हैं। समय इन सेंसरों के बीच की दूरी से निर्धारित होता है, जहां ध्वनि की गति तापमान, दबाव और वायु प्रदूषकों जैसे प्रदूषण, नमक, धूल या धुंध पर निर्भर करती है।
सेंसरों के बीच वायुगति की जानकारी प्राप्त करने के लिए, प्रत्येक सेंसर बारी-बारी से ट्रांसमीटर और रिसीवर के रूप में कार्य करता है, इसलिए उनके बीच दोनों दिशाओं में स्पंदन प्रेषित होते हैं।
उड़ान की गति प्रत्येक दिशा में पल्स समय के आधार पर निर्धारित की जाती है; यह तीन अलग-अलग अक्षों पर सेंसर के तीन जोड़े लगाकर त्रि-आयामी हवा की गति, दिशा और कोण को कैप्चर करता है।
वायुमंडलीय विज्ञान केंद्र में सोलह सोनिक एनीमोमीटर हैं, जिनमें से एक 100 हर्ट्ज पर काम करने में सक्षम है, दो 50 हर्ट्ज पर काम करने में सक्षम हैं, और बाकी, जो ज्यादातर 20 हर्ट्ज पर काम करने में सक्षम हैं, अधिकांश कार्यों के लिए पर्याप्त रूप से तेज हैं।
दो उपकरणों में बर्फीली परिस्थितियों में उपयोग के लिए एंटी-आइस हीटिंग की सुविधा दी गई है। इनमें से अधिकांश में एनालॉग इनपुट हैं, जिससे आप तापमान, आर्द्रता, दबाव और सूक्ष्म गैसों जैसे अतिरिक्त सेंसर जोड़ सकते हैं।
सोनिक एनीमोमीटर का उपयोग एनएबीएमएलईएक्स जैसी परियोजनाओं में विभिन्न ऊंचाइयों पर हवा की गति को मापने के लिए किया गया है, और सिटीफ्लक्स ने शहर के विभिन्न हिस्सों में अलग-अलग माप लिए हैं।
शहरी वायु प्रदूषण का अध्ययन करने वाली सिटीफ्लक्स परियोजना टीम ने कहा: “सिटीफ्लक्स का मूल उद्देश्य शहर की सड़कों के बीच बने संकरे रास्तों से तेज हवाओं द्वारा वायु कणों को कितनी जल्दी हटाया जाता है, इसे मापकर दोनों समस्याओं का एक साथ अध्ययन करना है। इन रास्तों के ऊपर की हवा ही हमारी जीवनशैली और सांस लेने की जगह है। एक ऐसी जगह जिसे हवा उड़ा ले जा सकती है।”

सोनिक एनीमोमीटर पवन गति मापन में नवीनतम प्रमुख विकास है, जो मौसम पूर्वानुमानों की सटीकता में सुधार करता है और भारी बारिश जैसी प्रतिकूल परिस्थितियों से अप्रभावित रहता है जो पारंपरिक उपकरणों के लिए समस्याएँ पैदा कर सकती हैं।

हवा की गति के अधिक सटीक आंकड़े हमें आने वाली मौसम स्थितियों को समझने और दैनिक जीवन और कार्य के लिए तैयारी करने में मदद करते हैं।