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Come si misura la velocità del vento?

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di Riccardo Felli

La direzione e la velocità del vento non rappresentano parametri meteorologici di primaria importanza per la descrizione di un microclima come la temperatura, la pioggia e l’umidità relativa tuttavia, la presenza di un anemometro (dal greco “anemos”, vento) completa la strumentazione di una stazione meteorologica sia essa amatoriale o professionale.

In questo articolo scopriremo com’è composto un anemometro e quali sono le principali unità di misura utilizzate in ambito scientifico per esprimere la velocità del vento.

L’anemometro, strumento in grado di misurare la velocità e la direzione del vento, è un’invenzione piuttosto lontana nel tempo: risale al 1450 e fu opera di Leon Battista Alberti con successivi perfezionamenti di Leonardo da Vinci. Lo strumento è realizzato in legno e si compone di due parti: un anemoscopio a banderuola per indicare la direzione del vento mentre una lamina che si sposta lungo un’asse graduato ne indica la velocità.

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Uno dei due tipi di anemometro messi a punto da Leonardo da Vinci; si tratta dell’anemometro a “lamelle”.

anemometro_d

Disegno originale del Da Vinci raffigurante l’anemometro attualmente conservato al Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Leonardo Da Vinci di Milano.

Oltre 5 secoli di storia hanno modificato anche questo strumento che ha mantenuto inalterata la banderuola, della quale sono dotati praticamente tutti gli anemometri moderni.
Per misurare la velocità del vento la lamina metallica di Leonardo è stata sostituita nel corso del XIX secolo da alcune coppette (o palette); solo nel 1926 Patterson mise a punto l’anemometro a tre coppette attualmente in uso.
Il principio di funzionamento è molto semplice: le coppette iniziano a ruotare alla minima spinta del vento ed un contagiri interno trasforma la rotazione in una grandezza elettrica che verrà poi convertita in numero.

davis anem

Anemometro moderno a 3 coppette realizzato da Davis Instruments.

L’installazione di un anemometro deve avvenire ad una certa distanza da ostacoli come palazzi, alberi, ecc…che possano influire sulla direzione e sulla velocità del vento; il consiglio migliore è sempre quello di installarli in ampi spazi aperti o sulla sommità dei palazzi, solo in questo modo sarà possibile ottenere misurazioni affidabili.
Un accorgimento da seguire quando si effettua l’installazione è quello di calibrare esattamente il Nord, tutti gli anemometri hanno l’indicazione di questo punto cardinale sul corpo sensore che ne vincola il posizionamento.

La velocità del vento rilevata dall’anemometro può essere espressa, esattamente come accade per la temperatura, in varie unità di misura; la principale è  il chilometro orario (Km/h).
In meteorologia, in nautica ed in aeronautica è molto utilizzato anche il nodo (in inglese ”knot”, abb. kn). Il nodo rappresenta un’unità della misura della velocità ed equivale ad un miglio nautico all’ora (1,852Km/h) ove, per miglio nautico, si intende la distanza tra due punti sull’equatore posti alla distanza di 1/60 di grado o un primo.
Sfruttando il rapporto poc’anzi indicato, tramite una proporzione è agevole ricavare la velocità in nodi; volendo trasformare 45Km/h in nodi avremo:

1 nodo : 1,852Km/h = x : 45Km/h

x =  24,3 nodi (knots, abb. kst)

Altre unità per esprimere la velocità del vento sono date dai metri al secondo (m/s) o dalle miglia orarie (mph).

I metri al secondo si ottengono dividendo per 3,6 la velocità espressa in Km/h, nell’esempio precedente 45Km/h equivalgono a 12,5m/s.
Le miglia orarie si ricavano facilmente sapendo che 1 miglio equivale a 1,60934Km, pertanto anche qui sarà sufficiente una proporzione per trasformare la velocità da Km/h in mph.

1 miglio :  1,60934Km = x : 45 Km/h

x = 27,96mph

In rete sono disponibili alcune calcolatrici che eseguono queste trasformazioni, vi segnalo la seguente calcolatice per la conversione della velocità del vento.
Per chiunque fosse interessato ad approfondire la nascita e la storia dell’anemometro suggerisco una visita al Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci.
Per info su orari e prezzi consultare il sito.

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