Profiler wiatru to instrument służący do pomiaru i analizy parametrów atmosferycznych, przede wszystkim prędkości, kierunku i turbulencji wiatru, na różnych wysokościach nad poziomem gruntu lub morza. Działa poprzez emisję fal elektromagnetycznych (zwykle impulsów radarowych lub lidarowych) do atmosfery i analizę rozproszenia wstecznego sygnały pochodzące od poruszających się cząstek powietrza lub aerozoli. Interpretując przesunięcie Dopplera w zwracanych sygnałach, narzędzie do profilowania wiatru może tworzyć w czasie rzeczywistym profile wiatru, dostarczając informacji o tym, jak warunki wiatrowe zmieniają się wraz z wysokością. Profile wiatru są niezbędnymi narzędziami w meteorologii, lotnictwie, monitorowaniu środowiska i branży energii odnawialnej do prognozowania pogody, badań klimatycznych i bezpieczeństwa operacyjnego.
Profilery wiatru są wykorzystywane w szeregu zastosowań, w których kluczowa jest dokładna znajomość charakterystyki wiatru. Meteorolodzy wykorzystują profile wiatru do monitorowania dynamiki atmosfery, badania warunków pogodowych i przewidywania trudnych zdarzeń pogodowych. W lotnictwie profile wiatru dostarczają niezbędnych informacji do planowania lotu, obsługi pasów startowych i zarządzania ruchem lotniczym, zapewniając bezpieczne i wydajne operacje statków powietrznych. Naukowcy zajmujący się ochroną środowiska korzystają z profilerów wiatru, aby oceniać jakość powietrza, badać zanieczyszczenia powietrza i rozumieć transport aerozoli i substancji zanieczyszczających w atmosferze. Profilerze wiatru odgrywają również kluczową rolę w sektorach energii odnawialnej, optymalizując działanie turbin wiatrowych i oceniając potencjał zasobów wiatru w różnych lokalizacjach.
Koszt narzędzia do profilowania turbin wiatrowych może się znacznie różnić w zależności od czynników takich jak zastosowana technologia (radar lub lidar), możliwości pomiarowe, zasięg i specyfikacje producenta. Zazwyczaj profile wiatrowe to wyrafinowane instrumenty wymagające precyzyjnej inżynierii i kalibracji, co może wiązać się z kosztami wahającymi się od dziesiątek tysięcy do kilkuset tysięcy dolarów. Koszty mogą również obejmować koszty instalacji, konserwacji i eksploatacji, w zależności od zastosowania i warunków środowiskowych, w których wdrażany jest profiler wiatru.
Koncepcja profilerów wiatru ewoluowała z biegiem czasu dzięki wkładowi różnych naukowców i badaczy z dziedzin meteorologii, technologii radarowej i nauk o atmosferze. Wynalezienie radarowych profilerów wiatru można przypisać postępowi technologii radarowej w połowie XX wieku. Konkretni wynalazcy lub badacze, którzy wnieśli znaczący wkład, to naukowcy zajmujący się meteorologią radarową i teledetekcją atmosfery. Ich innowacje doprowadziły do opracowania systemów radarowych zdolnych do dokładnego i wydajnego pomiaru profili wiatru, wspierając postęp w prognozowaniu pogody i badaniach atmosfery.
Narzędzie do profilowania wiatru zazwyczaj wykorzystuje fale elektromagnetyczne (EM), w szczególności fale radarowe lub impulsy laserowe (w przypadku lidaru), do badania atmosfery i pomiaru charakterystyki wiatru. Oparte na radarach narzędzia do profilowania wiatru emitują fale radiowe w zakresie częstotliwości mikrofalowych, zazwyczaj w pasmach UHF (ultrawysoka częstotliwość) lub VHF (bardzo wysoka częstotliwość). Fale te przechodzą przez atmosferę i oddziałują z poruszającymi się cząsteczkami powietrza lub aerozolami, generując rozproszone wstecznie sygnały, które są analizowane w celu określenia prędkości i kierunku wiatru. Oparte na lidarze narzędzia do profilowania wiatru wykorzystują impulsy laserowe (fale świetlne) w zakresie długości fal bliskiej podczerwieni, odpowiadające częstotliwościom w zakresie teraherców (THz), do pomiaru rozproszenia wstecznego w atmosferze i dolnych profili wiatru w oparciu o przesunięcie Dopplera zwracanych sygnałów.