Tuule kiirus: määratlus, mõõtmine ja mõjud (tormid, rekordid)

Avasta tuule kiirus: definitsioon, täpsed mõõtmised, tormide mõju ja maailma rekordid — põhjalik juhend tuule ohtudest ja mõõtmisest.

Tuule kiirus on ilmastikuga seotud õhu liikumise kiirus ühest kohast teise.

Tuule kiirus tähendab tavaliselt õhu liikumist väliskeskkonnas, kuid õhu liikumiskiirus siseruumides on samuti oluline paljudel juhtudel, sealhulgas ilmaprognooside, lennu- ja meresõiduoperatsioonide, ehituse ja tsiviilehituse puhul. Kõrge tuule kiirus võib põhjustada ebameeldivaid kõrvalmõjusid ning tugevatel tuultel on sageli erilised nimetused, sealhulgas tormid, orkaanid ja taifuunid. Maal kunagi mõõdetud suurim tuule kiirus, 231 miili tunnis, registreeriti Mount Washingtonil (New Hampshire).

Tuule mõõtmine ja vahendid

Tuule kiirust mõõdetakse erinevate instrumentidega:

• Kuulanemomeeter (cup anemometer) — klassikaline seade, millel on pöörlevad "kupp" või mõõtevardad; annab hea keskmise väärtuse pikaajalisteks mõõtmisteks.
• Vaatanemomeeter (vane anemometer) — kombineeritud tuule kiiruse ja suuna mõõtmiseks.
• Soonane (sonic) anemomeeter — mõõdab tuule kiirust ultraheliimpulsside abil; täpne ja kiiresti reageeriv, sobib teadusuuringuteks ja metsikute tuuleolude jälgimiseks.
• Pito-toruga mõõtmine — kasutatakse eelkõige lennunduses ja aerodünaamilistes katsesüsteemides.
• Remote sensing (Doppler-lidar, Doppler-radar) — võimaldab mõõta tuule liikumist kaugelt ja vertikaalprofilis.

Meteoroloogiline standard on mõõta tuule kiirust 10 meetri kõrgusel maapinnast avatud tasase ala kohal, et saada võrreldavaid tulemusi. Lisaks on oluline, kuidas kiirust keskmistatakse: WMO soovitab 10-minutilist keskmist, aga näiteks USA ja paljud orkaanikeskused kasutavad 1-minutilist keskmistust. Tormituule tugevust mõjutab, kas tuuleväärtus on 10‑minutine keskmine, 1‑minutine keskmine või lühiajaline puhang (gust).

Mõõtühikud ja konversioon

Tuule kiirust väljendatakse tavaliselt järgmistes ühikutes: meetrit sekundis (m/s), kilomeetrit tunnis (km/h), miilit tunnis (mph) ja sõlmed (knots, kt). Näide: 231 miili tunnis on ligikaudu 372 km/h ehk umbes 103 m/s.

Tuule tugevuse skaala

Üks tuntumaid viise tuule tugevuse kirjeldamiseks on Beauforti skaala, mis liigitab tuule 0–12 astmeni nähtuste järgi (näiteks lainete suurus merel, puude liikumine). Praktikas kasutatakse ka otsekoheseid kiirusepiire:

• Tugev tuul / järsk puhanguid — tuule kiirus arvestatuna m/s või km/h vastavalt olukorrale;
• Gale (põhimõiste) — tavaliselt algab umbes 34 sõlme (≈63 km/h) ja kestab kuni ~47 sõlme (≈87 km/h).
• Torm — tugevam kui gale; Beauforti skaala vastavus on umbes 10–11, mis tähendab kiirusi ligikaudu 89–117 km/h.
• Orkaan/orkaanituul (hurricane-force winds) — tuule kiirused >=64 sõlme (≈118 km/h) loetakse merenduses orkaanijõuliseks; tropiliste tsüklite puhul on orkaani piir alates 64 sõlmest.

Tormid, orkaneid ja tuulte kategooriad

Tropilised tsüklid ja pehmeid nimetusi kasutatakse piirkonniti: Aasia Vaikse ookeani idaosas ja Lõuna-Hiina merel räägitakse taifuunidest, Ameerikas hurrikaanidest. Tuule tugevus on peamine mõõdik, mille alusel need süsteemid klassifitseeritakse: näiteks loetakse tsükliks, kui püsiv tuul saavutab määratud sõlmede piiri (tropikal storm vs. hurricane).

Oluline on eristada püsivaid tuuli (sustained winds) ja puhanguid (gusts) — puhangud võivad lühiajaliselt olla mitu korda tugevamad kui keskmine tuul ja põhjustada suuremat kahju.

Tugevused ja rekordid

Mount Washingtoni 1934. aasta 231 mph (≈372 km/h, ≈103 m/s) tuulepurakas on hästi tuntud instrumentaalselt registreeritud rekord ilmastikutingimustes. Samas tekitavad tornaadod väga lokaliseeritud ja palju tugevamaid tuuleiile, mida sageli mõõdetakse mobiilse Doppler-radariga või hinnatakse hilisemate kahjustuste alusel; need väärtused võivad olla mitu sada kilomeetrit tunnis, kuid neid ei mõõdeta tavapärase pinnalise anemomeetriga sama viisil.

Tuule mõju elule ja majandusele

• Struktuursed kahjustused: katuste, hoonete ja infrastruktuuri kahjustused kõrgete tuulekiiruste korral.
• Puid langemine ja elektrikatkestused ning nendest tulenev varaline kahju.
• Liiklusohud: lennunduses risttuulud ja maandumisprobleemid, meresõidus purunemisoht ja laevaliikluspiirangud.
• Põlengute levik: tugev tuul võib levitada metsapõlenguid suurel kiirusel.
• Keskkonnamõjud: erosioon, liivakihtide liikumine, mereäärsete alade üleujutused koos kõrge lainetuse ja tormitagajärgedega.
• Positiivne kasutus: tuuleenergia tootmine tuuleturbiinidega — tuule kiirus määrab generaatori võimsuse ja efektiivsuse.

Ohutusnõuanded tugeva tuule korral

• Jälgi ilmateateid ja tormihoiatusi; järgi ametlike asutuste soovitusi.
• Kui võimalik, väldi sõitu halva nähtavuse ja langenud puude tõttu; ära parkida puude alla.
• Kindlusta lahtised esemed õues (aiamööbel, tööriistad), et need ei muutuks lendavateks objektideks.
• Randa ja merel oldes jälgi laeva- või ujumispiiranguid — lained ja allvoolud muutuvad ohtlikuks.
• Kui elad rannikualal, tea evakuatsiooniradasid ja -punkte tsüklite korral.

Mõned täiendavad märkused

Tuule kiiruse täpseks hindamiseks on oluline arvestada mõõtmistingimusi (kõrgus, maastiku tüüp, keskmistamisperiood). Erinevate allikate vahel võrdlemisel tuleb olla tähelepanelik, sest üheminutilised ja kümneminutilised keskmised võivad anda järjest erinevad nominid. Samuti on oluline eristada pinnalisi instrumentaalselt mõõdetud väärtusi ning radari- või hinnangulisi tuulekiirusi, mida kasutatakse tugevate tornadote ja väga lokaalsete sündmuste puhul.

Küsimused ja vastused

K: Mis on tuule kiirus?

K: Kas tuule kiirus on oluline ainult väliskeskkonnas?

K: Milliseid erilisi nimetusi antakse tugevale tuulele?

K: Milliseid ebameeldivaid kõrvalmõjusid võivad suured tuuled põhjustada?

K: Kus registreeriti suurim tuule kiirus, mida kunagi maa peal on mõõdetud?

K: Miks on tuule kiirus oluline õhusõidukite ja meresõiduoperatsioonide puhul?

K: Mis on üks valdkond, kus tuule kiirus on ohutuse seisukohalt oluline?

Otsing