Le vent est à la fois bénéfique et dommageable. Les parties les plus dangereuses des tempêtes sont les vents violents qui peuvent faire tomber des arbres, enlever des toits de maisons ou des bateaux en mer. D'autre part, le vent est une partie importante de nombreux projets d'énergie renouvelable et est nécessaire pour naviguer ou faire voler un cerf-volant. Une variété d'instruments - y compris les applications pour smartphones - mesurent la vitesse du vent avec le son, la lumière et la force mécanique du vent.

Anémomètre

Les anémomètres mesurent la vitesse du vent; certains établissent également la direction du vent. L'anémomètre de base ressemble à un moulin à vent ou une girouette. Il se compose d'une hélice avec des coupes à l'extrémité des pales pour attraper le vent. La vitesse à laquelle l'air fait tourner l'hélice détermine la vitesse du vent. Les anémomètres à fil chaud déterminent les très petits changements de la vitesse du vent en mesurant la puissance nécessaire pour chauffer un fil éolien à une température standard constante.

Radar Doppler

Les scientifiques ont développé un radar Doppler dans les années 1960 pour mesurer la vitesse et la direction du vent dans les tempêtes. Avant ce développement, il était très difficile de savoir ce qui se passait dans l'intérieur d'une tempête. Le radar Doppler a révolutionné l'étude du temps en mesurant la vitesse et la direction d'un objet en mouvement tel que la pluie soufflée par le vent. Il le fait en mesurant les changements dans les ondes radar se déplaçant vers ou rebondissant sur un objet. Le radar envoie des micro-ondes vers une zone cible puis mesure comment les ondes ont été modifiées en retournant vers le dispositif d'émission de micro-ondes.

LIDAR

La détection de la lumière fonctionne comme un radar Doppler, sauf laser des poutres sont utilisées à la place d'un faisceau de micro-ondes. Contrairement au radar, LIDAR mesure les vitesses du vent plus près du sol et analyse les effets du vent sur les bâtiments et les arbres, qui sont au niveau du sol. LIDAR mesure la vitesse du vent en analysant la vitesse à laquelle une partie de la lumière laser rebondit vers l'émetteur à partir de gouttes microscopiques naturelles de liquide dans l'air. La vitesse à laquelle la lumière laser est renvoyée à l'émetteur détermine la vitesse du vent. LIDAR est particulièrement utile pour calibrer les éoliennes dans le cadre de projets d'énergie renouvelable.

SODAR

La détection et la télémétrie soniques utilisent également l'effet Doppler pour déterminer la vitesse du vent. Comme LIDAR, il mesure la vitesse du vent près du sol et est le plus souvent utilisé pour calibrer les éoliennes.

SODAR détermine l'énergie éolienne en analysant comment le vent modifie les ondes sonores. Il peut déterminer plus précisément les conditions de vent en dessous de 60 mètres d'élévation, car il utilise une onde sonore horizontale à 60 mètres d'altitude et deux vagues presque verticales rayonnant de la surface du sol pour déterminer la vitesse du vent.