Die Wetterfahne ist eines der ältesten meteorologischen Messinstrumente. In ihrer ursprünglichen Form ist sie wohl mehr als 2.000 Jahre alt. Bei einer Wetterfahne handelt es sich um einen Windrichtungsanzeiger, der an einem hohen, frei stehenden Punkt installiert wird. Das beweglich Messinstrument, dessen Form unterschiedlich sein kann, richtet sich am dynamischen Druck des vorherrschenden Windes aus und zeigt die aktuelle Windrichtung an. Bis zum 18. Jahrhundert spielten Wetterfahnen bei der Wettervorhersage eine entscheidende Rolle. Show
Das Messprinzip von Wetterfahnen Die Geschichte von Wetterfahnen Verschiedene Arten von Wetterfahnen Die Windmessung ist ein grosser Teilbereich in der Meteorologie und umfasst die Messung von Windrichtung sowie Windgeschwindigkeit. Dabei wird der Wind in bodennähe (Höhe 5 bis 30m) in offenem Gelände in ca. 10m Höhe erfasst. Die gemessenen Werte stellen nur ein lokales Ergebnis dar, da je nach Umgebung und Gelände die Messwerte stark voneinander abweichen können. DämpfungsgradCharakterisiert das Schwingungsverhalten der Windfahne und ist eine wichtige Kenngröße zu ihrer qualitativen Bewertung. Der Dämpfungsgrad wird bestimmt aus zwei aufeinanderfolgenden Schwingungsamplituden und wird mittels einer Gleichung berechnet. DämpfungsverhältnisMaß für die Dämpfung von Windfahnen. Es ist das Verhältnis der aufeinanderfolgenden gedämpften Auslenkungsamplituden (z.B. 3. zur 1. Amplitude) in einer Richtung. WindwegDer vom Wind zurückgelegte Weg für einen bestimmten Zeitraum. EntfernungskonstanteDer vom Wind zurückgelegte Weg, der dann erreicht wird, wenn nach einer sprunghaften Windgeschwindigkeitsänderung die Geschwindigkeit 63% ihres Endwertes erreicht hat. BelastungMaximal zulässige Windgeschwindigkeit, bei der die Windmessgeräte noch keinen Schaden erleiden. WindstärkeKlasseneinteilung nach »Beaufort« (bft) für bestimmte Windgeschwindigkeitsbereiche. bftm/sbftm/s00 - 0,2920,8 - 24,410,3 - 1,51024,5 - 28,421,6 - 3,31128,5 - 32,633,4 - 5,41232,7 - 36,945,5 - 7,91337,0 - 41,458,0 - 10,71441,5 - 46,1610,8 - 13,81546,2 - 50,9713,9 - 17,11651,0 - 56,0817,2 - 20,71756,1 - 61,2WindgeschwindigkeitGebräuchliche Einheiten sind: 1 m/s = 3,6 km/h = 1,9455 Knoten. WindrichtungAngabe der Richtung, aus der der Wind kommt. Die Angabe erfolgt im Uhrzeigersinn von Nord über Ost (90°), Süd (180°) und West (270°) nach Nord (360°). AnlaufwertDie Windgeschwindigkeit, bei der ein Schalenstern, bzw. die Windfahne beginnt sich zu bewegen. NachweisgrenzeDer unterste Wert der Windgeschwindigkeit und Windrichtung, bei der sich ein stabiler Messwert einstellt. VariationDer Bereich, in dem sich die Windrichtung in den letzten 10 Minuten geändert hat (nach ICAO). Gleitender MittelwertDer Mittelwert, der in kürzeren Zeitabständen als die Mittelwertzeit erneuert wird. (z.B. 10 min.-Mittelwert wird jede Sekunde erneuert) Arithmetischer MittelwertDer Quotient aus der Summe aller Einzelwerte und der Anzahl der Werte, innerhalb der Mittelwertzeit. Vektorieller MittelwertBerechnungsverfahren: Die Einzelvektoren, gemessen als Windgeschwindigkeit und Richtung, werden in rechtwinklige Komponenten zerlegt. Die Komponenten werden arithmetisch gemittelt, diese Mittelwerte werden zum vektoriellen Mittelwert zusammengesetzt. Vektorieller Mittelwert mit EinheitsvektorenAusschließlich für die Windrichtung verwendet. Für die Einzelvektoren wird dabei eine konstante Windgeschwindigkeit angenommen. Orthogonaler WindgeschwindigkeitsvektorEine Gerade, die senkrecht zu einer anderen Geraden steht. Durch die Anordnung zweier senkrecht aufeinander stehender Messstrecken erhält man den Betrag und Winkel des Windgeschwindigkeitsvektors in Form von rechtwinkligen Komponenten. Nach Messung der rechtwinkligen Geschwindigkeitskomponenten können Betrag und Winkel der Windgeschwindigkeit berechnet werden. Skalare WindgeschwindigkeitWindgeschwindigkeitsbetrag ohne Richtungsangabe. Akustische virtuelle TemperaturDie akustische virtuelle Temperatur ist die Lufttemperatur, die sich auf trockene Luft ohne jeglichen Anteil von Wasserdampf bezieht. Sie wird ermittelt durch Laufzeitmessungen von Schallimpulsen. Nach entsprechender Korrektur des Feuchteinflusses übertrifft das Verfahren die Genauigkeit der klassischen Verfahren der Temperaturmessung in einem Wetter- u. Strahlungsschutz. Gray-CodeEinschrittiger Binär-Code, beim Wechsel von einem Wert zum nächsten ändert sich jeweils nur ein einziges Datenbit gegenüber dem vorangegangenen b.z.w. dem nächsten Wert. Der Gray Code wird zur digitalen Bestimmung von Wegstrecken eingesetzt. z.B. für die Windrichtung einer Wetterfahne. Der Code kann mit einer beliebigen Anzahl von Stellen aufgebaut werden, dies ist nur abhängig von der gewünschten Auflösungsgenauigkeit. 8-Bit Windrichtungs-Gray-CodeDie Windrichtung (0 ... 360°) wird in ein 8 Bit Gray-Code umgewandelt und ausgegeben. Die Auflösung beträgt 2,5°. 144 Schritte pro Umdrehung. Schritt 0 = 0° = Nord und entspricht den dem Sektor 0 ... 2,5° Seriell-Synchron-AusgangDie seriell-synchrone Schnittstelle ist eine unidirektionale Zwei-Leiterschnittstelle. Diese erlaubt die Verbindung zwischen Windgebern mit seriell-synchron-Ausgang und entsprechender Peripherie (z.B. Anzeigegeräte). Was bestimmt die Windrichtung?Die Windrichtung ist die Richtung, aus welcher der Wind weht. Sie wird bestimmt nach dem Polarwinkel (Azimut). Zur Richtungsangabe benutzt man die 360 Grad Skala des Kreises.
Was wird mit einem Windmesser gemessen?Ein Windmessgerät dient zur Erfassung der Luftgeschwindigkeit, der Windstärke und des Volumenstromes als Teilgebiet der Umweltmesstechnik.
Was zeigt die Wetterfahne an?Ein zumeist aus rostunempfindlichen Metallen gefertigter Windrichtungsgeber, auch Windfahne, Wetterfahne oder eingeschränkt Anemoskop genannt, ist ein Anzeigeinstrument zur Ermittlung der Windrichtung. Es basiert darauf, dass sich ein bewegliches Messelement am dynamischen Druck des Windes ausrichtet.
Was bedeuten die Windpfeile?Auf Wetterkarten oder in Stationsmeldungen ist meist auch der sogenannte Windpfeil, eine Darstellung der Windrichtung und Windstärke, zu finden. Die kreisförmige Spitze dieses Pfeils zeigt immer in die Richtung, in welche der Wind weht. Die Windstärke wird durch Fähnchen am Ende des Windpfeils angezeigt.
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