Cette expérience est
développée par Tony Travouillon, du California Institute
of Technology. Comme l'expérience microthermes (voir "Mast")
elle vise à qualifier la turbulence en basse altitude et
bénéficie également de la tour de 30
mètres. Les niveaux d'analyse ont été choisis de
manière à s'intercaler entre ceux auxquels sont
placés les microthermes. Il y a là aussi quatre niveaux :
7 m, 17 m, 22 m et 30 m.
Le principe de la mesure est différent de celui des
microthermes. L'anémomètre sonique est constitué
de 3 paires émetteur/récepteur. L'émetteur envoie
au récepteur un faisceau d'ultrasons de fréquence connue.
Ces ultrasons se propagent dans l'air où ils subissent un
décalage en fréquence dû à l'effet Doppler
produit par le vent. Chaque paire mesure une composante du vecteur
vitesse du vent, il est ainsi possible de mesurer le vent en 3
dimensions. La mesure se fait 60 fois par seconde, elle est ensuite
moyennée pour donner une valeur toutes les minutes. L'appareil
mesure également la température. Un calcul via un
modèle théorique permet de déduire de ces mesures le
coefficient Cn2 qui chiffre la turbulence locale.
Quatre anémomètres soniques ont donc été
placés sur la tour et permettent d'obtenir un monitoring de la
température, de la vitesse du vent, et du gradient vertical de
ces deux quantités (notamment les effets de cisaillement dans la
vitesse du vent). En combinant les mesures des sonics et des
microthermes on obtient des mesures de turbulence locale avec un
très bon niveau de résolution verticale (8 points sur 30
mètres de hauteur).
Une première version de l'expérience a été testée avec succès en campagne
d'été cette année. Un nouvel ensemble
d'anémomètres plus résistants au froid est
prévu pour l'hiver prochain.
Temperature
vs time obtained on Feb. 7h and 8th, 2006.
Lack of data for the first level (7 m) is due to too low temperature
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This experiment was developped by Tony
Travouillon from the California Institute of Technology. Like the
microthermals (see "Mast") it aims at qualifying the optical turbulence
at ground level and takes advantage of the 30 m tower. Levels of
analysis have been chosen to fit in between the microthermal levels.
Sonics are placed at heights 7 m, 17 m, 22 m and 30 m.
The principle of measurement is somewhat different from microthermal
one. The sonic anemometer is composed of 3 transmitter/receiver pairs. The transmitter sends to the
receiver an ultrasonic beam of known frequency. These ultrasounds
propagate in the air where their frequency change because of the
Doppler effect created by the wind. Each pair measure a component of
the wind speed vector, it ithen possible to obtain the 3 dimensionnal
wind speed. The measure is made 60 times per second, then averaged to
give a value every minute. The sonic also estimates the temperature. A
calculation based upon a theoretical model gives access
to the Cn2
coefficient that characterizes the local turbulence.
Four anemometers were placed on the tower and perform a monitoring of
the temperature, the wind speed and the vertical gradient of these two
quantities (in particular the variations of the direction of the wind).
By combining values from sonics and microthermals, we obtain
estimations of the local turbulence with excellent vertical resolution
(8 points on 30 meters).
A first version of the experiment was successfully tested during the
summer campaign. A new set of anemometers, more resistant to the cold,
is foreseen for the next winter.
Horizontal
wind speed (Vx2+Vy2)½
vs time obtained on Feb. 7h and 8th, 2006.
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