Как расчитать среднее направление ветра учитывая направление и скорость ветра?

Задачу можно понять двояко.

Трактовка 1.
Направление и сила ветра над плоской поверхностью можно задать двумерным вектором, где модуль вектора есть его сила. Значит всё, что нам нужно, это знать силу ветра в любых двух (не меньше, не больше) неколлинеарных направлениях (для удобства, ортогональных) , которые являются проекцией силы ветра на направления.
Например, если в южном направлении сила ветра 10м/с, в восточном 5м/с, значит сила ветра около 11,15м/с, направление ветра на 27 градусов 34 минуты отстаёт от южного в сторону восточного.

Отсюда можно уже найти проекцию силы ветра на любое направление, например, в юго-западном направлении сила этого ветра чуть более 3,5м/с.

Трактовка 2.

Подразумеваются данные, взятые в разных точках и/или в разное время. В этом случае мы просто находим среднее арифметическое нормированных векторов (опять же, и здесь возможна другая трактовка - исходных векторов) для нахождения среднего направления, и среднее арифметическое модулей векторов для нахождения средней силы. Например, если сегодня был южный ветер 10м/с, вчера восточный 5м/с, позавчера юго-западный 1м/с, значит за последние три дня средняя сила ветра была 5,3м/с, среднее направление на 9 градусов 44 минуты отстаёт от южного в сторону восточного по первой концепции (с нормированными векторами) , и на 21 градус 50 минут отстаёт от южного в сторону восточного по второй (с исходными векторами) .

Полегчало?