音波風速計は天気予報を改善できるでしょうか?

何世紀にもわたって風速計を用いて風速を測定してきましたが、近年の進歩により、より信頼性が高く正確な天気予報が可能になりました。音波式風速計は、従来のものに比べて迅速かつ正確に風速を測定します。
大気科学センターでは、様々な場所の正確な天気予報を行うために、日常的な測定や詳細な研究を行う際に、これらの機器をよく使用します。特定の環境条件によって測定が制限される場合がありますが、これらの問題を克服するために調整を行うことができます。
風速計は15世紀に登場し、近年も改良と開発が続けられています。19世紀半ばに初めて開発された従来の風速計は、データロガーに接続された円形に配置された風向計を備えています。1920年代には風向計が3つになり、より高速で安定した応答が可能になり、突風の測定に役立ちました。音波風速計は現在、気象予報の新たな段階へと進化し、より高い精度と分解能を実現しています。
1970 年代に開発された音波風速計は、超音波を使用して風速を瞬時に測定し、一対のセンサー間を伝わる音波が風によって加速されているか減速されているかを判定します。
現在、広く商品化され、様々な用途や場所で使用されています。2次元（風速と風向）の音波風速計は、気象観測所、船舶、風力タービン、航空、さらには海洋の真ん中で気象ブイに浮かべて使用されるなど、幅広く利用されています。
音波風速計は、通常20Hzから100Hzという非常に高い時間分解能で測定できるため、乱流測定に最適です。この範囲の速度と分解能により、より正確な測定が可能になります。音波風速計は、今日の気象観測所で使用されている最新の気象計の一つであり、風向を測定する風向計よりもさらに重要です。
従来の風速計とは異なり、音波式風速計は動作に可動部品を必要としません。音波パルスが2つのセンサー間を移動するのにかかる時間を測定します。時間はセンサー間の距離によって決まり、音速は温度、気圧、そして大気中の汚染物質（汚染物質、塩分、塵、ミストなど）に依存します。
センサー間の対気速度情報を取得するために、各センサーは送信機と受信機として交互に機能し、両方向にパルスが送信されます。
飛行速度は各方向の脈拍時間に基づいて決定され、3つの異なる軸に3組のセンサーを配置することで、3次元の風速、風向、角度を捕捉します。
大気科学センターには 16 台の音波風速計があり、そのうち 1 台は 100 Hz で動作可能で、2 台は 50 Hz で動作可能であり、残りの 2 台は主に 20 Hz で動作可能であり、ほとんどの操作に十分な速度です。
2機種には、凍結した環境での使用を想定した防氷ヒーターが搭載されています。ほとんどの機種はアナログ入力を備えているため、温度、湿度、圧力、微量ガスなどのセンサーを追加できます。
音波風速計は、NABMLEX などのプロジェクトでさまざまな高さでの風速を測定するために使用されており、Cityflux は市内のさまざまな場所でさまざまな測定を行っています。
都市部の大気汚染を研究するCityFluxプロジェクトチームは、次のように述べています。「CityFluxの本質は、強風が都市の街路の『峡谷』網から粒子状物質をどれだけ速く除去するかを測定することで、両方の問題を同時に研究することです。その上空は私たちが生活し、呼吸する場所です。風によって吹き飛ばされる可能性のある場所です。」

音波風速計は風速測定における最新の大きな進歩であり、天気予報の精度を向上させ、従来の機器で問題を引き起こす可能性のある大雨などの悪条件の影響を受けないようになっています。

より正確な風速データは、今後の気象状況を理解し、日常生活や仕事に備えるのに役立ちます。