A velocidade e direcção do vento descrevem o movemento da atmosféra. É recomendado calcular a média de velocidade e direcção do vento como média de evendos de vento (ver: Guide to Climatological Practices WMO-No. 100, 2011, World Meteorological Organization, Geneva, ISBN 978-92-63-10100-6, Capítulo 4, p. 9). Um evento de vento é um vector com o comprimento da velocidade do vento e o ângulo da direcção do vento num sistema de coordenadas polares. A média de diversos eventos de vento é a média da abscissa e é a média dos valores de abscissa e ordenada das respectivas coordenadas Cartesianas.



Desta forma, necessitamos de uma fórmula para converter coordenadas Polares em coordenadas Cartesianas e vice-versa.

x = r · cos α
y = r · sin α
r = √(x² + y²)
y≠0   =>   α = arctan x/y
x=0 e y=0   =>   α = 0
x>0 e y=0   =>   α = π/2 ou 90°
x<0 e y=0   =>   α = 3π/2 ou 270°
a (medido em radianos) = α · 180/π (medido em graus)
a (medido em graus) = α · π/180 (medido em radianos)

Se existirem N eventos de vento, então a média da velocidade e direcção do vento são os componentes do vector de vento da média de x valores e a média de y valores.

x = 1/N · ∑_n=1..N x_n ,  y = 1/N � ∑_n=1..N yn

Um exemplo com MS Excel mostra como isto funciona. Na tabela do lado esquerdo estão os eventos horários. As medições são os valores nas células a amarelo. Os valores são convertidos em valores x - y, Veja as colunas D e E. As últimas duas colunas F e G são apenas para porpósitos de monitorização. Nas células da direita os valores horários dos valores x - y são calculados (ver D27 e E27). Os resultados reflectem nas células B27 e C27. No lado direito é uma visualização de valores horários (azul) e média diária (verde).



O vector médio indica o transporte de massas de ar. Ele representa uma medida do caminho coberto das partículas de ar. Uma alternativa é a média aritmética das medições de velocidade. Isso indica a energia do vento. Para a direcção do vento, um valor médio alternativo é a mediana. Indica a direcção mais frequente do vento.