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风速(空气流动速率)

风速,是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率,常用单位是m/s ,1m/s = 3.6 km/h。风速没有等级,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。一般来讲,风速越大,风力等级越高,风的破坏性越大。风速是气候学研究的主要参数之一,大气中风的测量对于全球气候变化研究、航天事业以及军事应用等方面都具有重要作用和意义。

风既有大小,又有方向,因此,风的预报包括风速和风向两项。风速的大小常用风级来表示。风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。在气象上,一般按风力大小划分为十七个等级。

在天气预报中,常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力;如听到“阵风7级”之类的用语,其阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指大时的风力。

其实,在自然界,风力有时是会超过12级的。象强台风中心的风力,或龙卷风的风力,都可能比12级大得多,只是12级以上的大风比较少见,一般就不具体规定级数了。

风力等级

风的名称

风速(m/s)

风速(Km/h)

陆地状况

海面状况

0

无风

0~0.2

小于1

静,烟直上

平静无感

1

软风

0.3~1.5

1~5

烟能表示风向,但风向标不能转动

微浪

2

轻风

1.6~3.3

6~11

人面感觉有风,树叶有微响,风向标能转动

小浪

3

微风

3.4~5.4

12~19

树叶及微枝摆动不息,旗帜展开

小浪

4

和风

5.5~7.9

20~28

能吹起地面灰尘和纸张,树的小枝微动

轻浪

5

清劲风

8.0~10.7

29~38

有叶的小树枝摇摆,内陆水面有小波

中浪

6

强风

10.8~13.8

39~49

大树枝摆动,电线呼呼有声,举伞困难

大浪

7

疾风

13.9~17.1

50~61

全树摇动,迎风步行感觉不便

巨浪

8

大风

17.2~20.7

62~74

微枝折毁,人向前行感觉阻力甚大

猛浪

9

烈风

20.8~24.4

75~88

建筑物有损坏(烟囱顶部及屋顶瓦片移动)

狂涛

10

狂风

24.5~28.4

89~102

陆上少见,见时可使树木拔起将建筑物损坏严重

狂涛

11

暴风

28.5~32.6

103~117

陆上很少,有则必有重大损毁

非凡现象

12

飓风

32.7~36.9

118~133

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

13

飓风

37.0~41.4

134~149

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

14

飓风

41.5~46.1

150~166

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

15

飓风

46.2~50.9

167~183

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

16

飓风

51.0~56.0

184~201

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

17

飓风

56.1`61.2

202~220

陆上绝少,其摧毁力极大

非凡现象

表中最大风速是从热带飓风中测到的(风速达200km/h并不算例外),发生在南纬45°附近,称之为咆哮西风。

测量仪器

风速测量仪器种类

①风杯风速计。它是最常见的一种风速计。 转杯式风速计最早由英国 J.T.R.鲁宾孙发明(1846),当时是四杯,后来改用三杯。三个互成120度固定在架上的抛物形或半球形的空杯都顺一面,整个架子连同风杯装在一个可以自由转动的轴上。在风力的作用下风杯绕轴旋转,其转速正比于风速。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。②螺旋桨式风速计。它是一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转的风速计。螺旋桨装在一个风标的前部,使其旋转平面始终正对风的来向,它的转速正比于风速。③热线风速计。一根被电流加热的金属丝,流动的空气使它散热,利用散热速率和风速的平方根成线性关系,再通过电子线路线性化(以便于刻度和读数),即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝,其电阻温度系数近于零,它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝,在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高,适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒,是大气湍流和农业气象测量的重要工具。④声学风速计。在声波传播方向的风速分量将增加(或减低)声波传播速度,利用这种特性制作的声学风速计可用来测量风速分量。声学风速计至少有两对感应元件,每对包括发声器和接收器各一个。使两个发声器的声波传播方向相反,如果一组声波顺着风速分量传播,另一组恰好逆风传播,则两个接收器收到声脉冲的时间差值将与风速分量成正比。如果同时在水平和铅直方向各装上两对元件,就可以分别计算出水平风速、风向和铅直风速。由于超声波具有抗干扰、方向性好的优点,声学风速计发射的声波频率多在超声波段。

不同种类的风速计可以应用到不同的场合,目前用得比较多的是叶轮式风速计和热式风速计

飓风约翰是中太平洋有纪录以来的第三个五级飓风,并创下该海域最高的风速纪录,达280公里/小时。自1994年起,只有飓风伊欧凯在中太平洋达到五级飓风的强度,它与吉尔玛一样,拥有比约翰更低的气压但较慢的风速。台风温黛横过本港时的强度相当于美国国家飓风中心热带气旋分级中的二级台风,当时维多利亚港一度录得的平均风力达133公里/小时,最高阵风259公里/小时,而大老山亦录得时速284公里/小时的阵风纪录。台风泰培是地球纪录上最强的热带气旋台风。目前最高风速的热带气旋是2013年西北太平洋的台风海燕,平均风速达每小时315公里。地球表面最快的“正常的”风速达到372公里/小时,这是1934年4月12日在美国新罕布尔什州的华盛顿山记录的,但是1999年5月在俄克拉荷马州发生的一次龙卷风中,研究人员测到的最快风速达到了513公里/小时。

6-7级

118149公里/每小时


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