2019年4月6日土曜日

ウィリアム・ダインス(4)新たな風速計の開発 (William Dines 4: Development of a new anemometer)

ダインスは、風力調査委員会での調査を行いながら、1880年代後半から独自に圧力管風速計(Pressure Tube Anemometer, 以下ダインス風速計)の開発に取り組んだ。そしてその感部を1889年11月の風力調査委員会で発表した(Pike, 1989)。

風力調査委員会は、1891年に、さまざまな風速計の同時比較を開催した。その結果、1892年のイギリスの気象審議会(Meteorological Council)でダインス風速計の利用が推薦されることとなった(Pike, 1989)。それを受けて、1892年からムンロ社(Munro company)でダインス風速計の製造が開始された。

ダインス風速計の構造と原理は以下の通りである。屋外の風向計は水平な中空の管からなっており、その常に風向に向いた管(図のA)は風によって圧力を生じる(動圧)。一方、垂直の別な管の全周に空けた穴(図のS)によって基準となる圧力(静圧)も同時に取得する。屋内にある本体には密閉した水槽の中に釣り鐘状の浮子が水に浮かべられている。水槽の上部には静圧が、浮子の中には動圧がそれぞれパイプ(図のBとC)によって導入されて、風を受けるとその差圧に応じて浮子が上下する。その動きを自記記録装置で記録する仕組みになっている。浮子の形を工夫することによって、弱い風の時でもその変動を敏感に感応することができる。この風速計は電源が不要で機構も頑丈なので、砂漠など過酷な環境でも広く使われた(現在でも使われているところがあるようである)。
ダインス風速計の感部(Gold, 1936)より
ダインス風速計の本体と記録部(Gold, 1936)より
それまでの風車型風速計、風杯型風速計は回転する部分に慣性があるため、ガストなどの瞬間的な風の変動を捉えることは困難だった(現在はかなり改良されている)。ダインス風速計は、回転機構がなく短時間で変動する風速の変化を捉えることが可能であるため、この測定器は風の短時間変動を知ることができる革命的な測風法だった。イギリスの気象学者ゴールド(Ernest Gold)は「ダインスの気圧管風速計によって、風の構造のほぼ全容を知ることができた」と述べている(Gold, 1928)。彼はそのほかにも日射計、雨量計、乾湿計の開発・改良も行った。
つづく
 

 参照文献

  • Gold-1928-Obituary to W. H, Dines, FRS. Q. J. R. Meteorol. Soc., 54, 71-76.
  • Gold-1936-Wind in Britain, The Dines Anemometer and Some Notable Recorded  Using the Last 40 Years, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society,  62, 264, 167-206.
  • Pike-1989-One hundred years of the Dines pressure-tube anemometer, The Meteorolo ical Magazine, 118,1407, 209-214.

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