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WSWD SONIC Anemometer
Doku.-Nr.: 1811
Rev. 1.3
Seite 2
2.
Messprinzip
Winde entstehen durch horizontale Unterschiede des atmosphärischen Luftdrucks die haupt-
sächlich auf Temperaturunterschieden beruhen. Temperatur- und Druckunterschiede zwischen
verschiedenen Gebieten werden vor allem durch ungleiche Sonneneinstrahlung sowie durch
Unterschiede in der thermischen Beschaffenheit der Oberflächen von Land und Wasser verur-
sacht. Die auf diese Weise entstehenden, grossräumigen Strömungen werden darüber hinaus
durch die Erdrotation beeinflusst.
2.1.
Windgeschwindigkeit und Windrichtung
Der Schall ist eine als Welle fortschreitende Deformation in einem Medium. Schall bewegt sich
in verschiedenen Medien mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fort. Die Ausbreitungsge-
schwindigkeit von Schall in ruhender Luft beträgt bei Raumtemperatur etwa 343 m/s. Wird das
Medium Luft bewegt überlagert sich die Geschwindigkeitskomponente der Luftbewegung zu der
Ausbreitungsgeschwindigkeit in ruhender Luft. Das bedeutet, dass eine Windgeschwindigkeits-
komponente in Ausbreitungsrichtung des Schalls, den Schall beschleunigt und eine entgegen-
gesetzte Windgeschwindigkeitskomponente die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls ver-
ringert. Aus dem Unterschied in den Laufzeiten der beiden überlagerten Ausbreitungsge-
schwindigkeiten lässt sich die Windgeschwindigkeitskomponente der jeweiligen Messstrecke
ermitteln. Dadurch, dass pro Messstrecke in beide Richtungen die Laufzeiten gemessen wer-
den, kann der hohe Temperatureinfluss auf das Messergebnis eliminiert werden.
Der WSWD ermittelt die horizontalen Komponenten Windgeschwindigkeit und Windrichtung des
dreidimensionalen Windvektors, d.h. die parallele Strömung zur Erdoberfläche. Die rechtwinkli-
gen Geschwindigkeitskomponenten errechnet der WSWD aus zwei zueinander orthogonal ste-
henden Messstrecken. Aus den beiden X- und Y-Windkomponenten lassen sich wiederum die
Polarkoordinaten als Betrag und Winkel der Windgeschwindigkeit berechnen.
N
X
W
O
Y
S
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