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製品に関する用語集【魚群探知機・流量計他、超音波計測器メーカー ソニック】

用語集

ベクトル平均風速とスカラー平均風速とは

平均風速の演算方法として風速の瞬間的な大きさの絶対値の時間平均としての平均風速(スカラー平均風速)と、風速のベクトル的な平均風速(ベクトル平均風速)との2つの定義方法がある。物理的には後者のほうが合理的で、多くの現象の物理的記述に適しているが、気象学では習慣的に測定の容易な前者を用いている。
しかし、物質の移動量などを測定する場合はベクトルで平均を行なう必要がある。たとえばある一定時間北風が吹き、次の時間に南風に変わった場合、南に流れた空気はまた戻ってくることとなり、平均的には移動していないのと同じである。

スカラー平均とベクトル平均の関係は次式で表すことが出来る。

ベクトル平均風速とスカラー平均風速では原理的にスカラー平均の方がベクトル平均より大きいことがわかるが、自然大気中においては、通常'乱れの強さ'の値はせいぜい0.1~0.2程度なので両者の平均風速の差は問題とならない程度である。

しかし、秒速数m以下の微風時で風の乱れが大きいときには”乱れの強さ”は大きくなり、両者の差は必ずしも無視できなくなる。このため微風時や乱れ(渦)の大きさなどを取り扱う上では物理的に明快なベクトル平均を用いる必要がある。