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地面風的測量
東莞天氣    2016-01-27 10:43:19

空氣的運動稱為風。它是一個矢量,用風向和風速表示。地面風指離地平面10─12 米高的風。風的來向為風向,一般用十六方位或360°表示(見圖)。以360°表示時,由北起按順時針方向度量。風速指單位時間內空氣的水平位移,常以米/秒、公里/小時、海里/小時表示。1805年英國人F·蒲福根據風對地面(或海面)物體的影響,提出風力等級表,幾經修改后得表,目測風時,根據風力等級表中各級風的特征,即可估計出相應的風速。

                               蒲福風力等級表

風力
等級
名稱 相當于開闊平坦地面10米高處風速 浪高 陸上物理征象
米/秒 公里/時 海里/時 (米)
0 靜風 0-0.2 <1 <1 靜,煙直上。
1 軟風 0.3-1.5 1-5 1-3 0.1 煙能表示風向,但風向標尚不能指示風向。
2 輕風 1.6-3.3 6-11 4-6 0.2 人面感覺有風,樹葉有微響,風向標能隨風轉動。
3 微風 3.4-5.4 12-19 7-10 0.6 樹葉與微枝搖動不息,旌旗展開。
4 和風 5.5-7.9 20-28 11-16 1.0 灰塵和碎紙揚起,小樹枝搖動。
5 清勁風 8.0-10.7 29-38 17-21 2.0 有葉的小樹枝搖動,內陸水面有小波浪。
6 強風 10.8-13.8 39-49 22-27 3.0 大樹枝搖動,電線呼呼有聲,打傘困難。
7 疾風 13.9-17.1 50-61 28-33 4.0 全樹搖動,逆風步行感到困難。
8 大風 17.2-20.7 62-74 34-40 5.5 樹枝折斷,逆風行進阻力甚大。
9 烈風 20.8-24.4 75-88 41-47 7.0 發生輕微的建筑破壞。
10 狂風 24.5-28.4 89-102 48-55 9.0 內陸少見,有些樹木拔起,建筑物破壞較重。
11 暴風 28.5-32.6 103-117 56-63 11.5 極少遇到,伴隨著廣泛的破壞。
12 颶風 32.7 118 64 14.0  

   風向測量儀器 風向標是一種應用最廣泛的測量風向儀器的主要部件。由水平指向桿、尾翼和旋轉軸組成。在風的作用下,尾翼產生旋轉力矩使風向標轉動,并不斷調整指向桿指示風向。風向標感應的風向必須傳遞到地面的指示儀表上,以觸點式最為簡單,風向標帶動觸點,接通代表風向的燈泡或記錄筆電磁鐵,作出風向的指示或記錄,但它的分辨只能做到一個方位(22.5°)。精確的方法有自整角機和光電碼盤。

風速測量儀器 ①風杯風速表,是應用最廣泛的一種風速表。由三個(或四個)半球形或拋物形空杯,都順一面均勻分布在一水平支架上,支架與轉軸相連。在風力作用下,風杯繞轉軸旋轉,其轉速正比于風速。轉速可以用電觸點、測速發電機、齒輪或光電計數器等記錄。②槳葉式風速表,由若干片槳葉按一定角度等間隔地裝置在一鉛直面內,能逆風繞水平軸轉動,其轉速正比于風速。槳葉有平板葉片的風車式和螺旋槳式兩種。最常見的是由三葉式四葉螺旋槳,裝在形似飛機機身的流線形風向標前部,風向標使葉片旋轉平面始絡對準風的來向。③熱力式風速表,被電流加熱的細金屬絲或微型球體電阻,放置在氣流中,其散熱率與風速的平方根成線性關系。通常在使加熱電流不變時,測出被加熱物體的溫度,就能推算出風速。↓熱力式風速表感應速度快,時間常數只有百分之幾秒,在小風速時靈敏度較高,宜應用于室內和野外的大氣湍流實驗,也是農業氣象測量的重要工具。

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