Secara definisi wind Velocity adalah suatu besaran vektor tiga dimensi dengan fluktuasi acak dalam skala kecil di atmosfer dan dalam waktu yang bersamaan mengikuti pergerakan udara dalam skala yang lebih besar. Pengamatan angin permukaan umumnya dijabarkan dalam vektor dua dimensi melalui dua parameter, yaitu; arah dan kecepatan (Mazzarella, 1972, WMO No.8). Umumnya pengamatan angin permukaan (e.g. horizontal wind speed) adalah rata- rata pengamatan selama periode 10 s/d 60 menit, sesuai dengan kebutuhan Forecast.
Climatological statistics biasanya memerlukan data rata-rata pengamatan untuk setiap jam, rata-rata periode siang hari dan periode malam hari. Untuk laporan synoptic, pengamatan dilakukan dalam rata-rata 10 menit.
Kebutuhan Penerbangan (Aeronautical applications) justru membutuhkan rata-rata pengamatan yang lebih singkat, yaitu rata-rata setiap 1 menit, untuk mengetahui fluktuasi angin turbulensi dan gusty.Pengamatan Wind speed dilaporkan dalam 0.5 m/s atau dalam satuan lain seperti: knots, km/jam, mil/jam atau satuan kecepatan lainnya yang relevan.
Wind direction dilaporkan dalam derajat dengan resolusi 10 derajat. Pelaporan menggunakan kode: 01 ... 36 (contoh, kode 2 berarti angin berhembus dari arah 15- 25°). Data merupakan rata-rata pengamatan dalam periode 10 menit
Â
Persyaratan Meteorologi
Accuracy untuk horizontal speed adalah 0.5 m/s dibawah 5 m/s dan 10% diatas 5 m/s. Wind direction diukur dengan accuracy 5°. Persyaratan akurasi ini merupakan hal yang mudah untuk dipenuhi oleh peralatan-peralatan modern.
Aspek yang cukup sulit dalam pengukuran angin permukaan adalah penempatan dari anemometer. Karena dapat dikatakan hampir tidak mungkin untuk menemukan lokasi yang dapat representatif untuk mewakili area yang cukup luas, sehingga direkomendasikan untuk menghitung/memperkirakan kesalahan penempatan ini (exposure errors).
Beberapa applikasi memerlukan information mengenai angin kencang sesaat (gusty), sehingga memerlukan pengamatan dalam interval yang lebih singkat. Aplikasi tersebut diantaranya; 'nowcasting' for aircraft take-off and landing, wind-load climatology, air pollution dispersion problems, and exposure correction.
Metode Pengukuran dan Pengamatan
Angin permukaan biasa diukur menggunakan wind vane and cup or propeller anemometer. Sensor yang digunakan cup rotor dan propeller anemometers, sedangkan untuk arah angin menggunakan direction vanes. Cup dan vane, propeller dan vane, ataupun propellers stand alone dengan common combinations.
Anemometer
Anemometer adalah alat untuk mengukur kecepatan dan arah angin. Satu jarum menunjukkan kecepatan angin pada kertas grafik sementara yang lain menunjukkan arah angin.
Prinsip kerjanya berdasarkan perputaran cup yang mampu menghasilkan gelombang listrik yang berupa sinyal pulse yang mempunyai hubungan linier dengan kecepatan angin. Sensor arah angin yang digunakan merupakan indikator arah angin yang sensitif yang memberikan output pulsa. Elemen sensor yang digunakan adalah vane aluminium. Setiap vane aluminum tersebut berputar akan menggerakkan potensiometer. Pergerakan potensiometer menyebabkan perubahan resistansi. Osilator ini yang mengubah input tegangan yang berasal dari perubahan resistansi potensiometer menjadi output frekwensi atau pulsa
Instalasi Anemometer:
- Letaknya harus bebas hambatan, idealnya berjarak 10x dari
- tinggi hambatan.
- Ketinggian Anemometer = 10 meter
- Tiang harus kuat dan diberi pijakan untuk dinaiki.
- Penahan tiang diberi pondasi dan labrang, satu labrang
- menghadap utara.
- Bila sensor WS dan WD terpisah, maka kedudukannya
- menghadap utara-selatan.
- Bila menggunakan Solar Cell, dipasang menghadap selatan
- dengan sudut 10-300
- Untuk proteksi dipasang Lighting Protector, sourge protektor
- dan line protector.
- Bila dipasang tersendiri maka harus diberi pagar.
Kalibrasi dan Maintenance
Kalibrasi anemometer gelas, baling-baling, dan baling-baling yang sepenuhnya andal hanya dapat dilakukan di terowongan angin; kinerja instrumen tersebut sekarang dikenal dan kalibrasi pabrikan dapat diandalkan untuk sebagian besar tujuan, ketika instrumen dalam kondisi baik. Tes terowongan angin berguna untuk proyek khusus atau untuk pengujian jenis model baru.
