风速与风压的换算关系及各级风速的自然表现

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风速与风压的换算关系及各级风速的自然表现
P = pV^2/2
式中： P——风压， Pa ； p ——空气密度， 1.205 kg/m^3 （20 摄氏
度时）； V——风速， m/s。

风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。

根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为
wp=0.5?ro?v2(1)
其中 wp 为风压 [kN/m2] ， ro 为空气密度 [kg/m3] ， v 为风速 [m/s] 。

由于空气密度 (ro) 和重度 (r) 的关系为r=ro?g,因此有ro=r/g。

在(1)中使用这一关系，得到
wp=0.5?r?v2/g(2)
此式为标准风压公式。

在标准状态下 ( 气压为 1013 hPa, 温度为 15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m3] 。

纬度为 45°处的重力加速度 g=9.8[m/s2], 我们得到
wp=v2/1600 (3)
此式为用风速估计风压的通用公式。

应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬
度和海拔高度而变。

一般来说， r/g 在高原上要比在平原地区小，也就是说同样
的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。

现在我们将风速代入 (3), 10级大风相当于24.5-28.4m/s,取风速上限
28.4m/s,得到风压wp=0.5 [kN/m瞉,相当于每平方米广告牌承受约51 千克力。

风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。

一般根据风吹到地面或水面的物
体上所产生的各种现象，把风力的大小分为13 个等级，最小是 0 级，最大为 12级。

其口诀：
0 级静风，风平浪静，烟往上冲。

1 级软风，烟示方向，斜指天空。

2 级轻风，人有感觉，树叶微动。

3 级微风，树叶摇动，旗展风中。

4 级和风，灰尘四起，纸片风送。

5 级清风，塘水起波，小树摇动。

6 级强风，举伞困难，电线嗡嗡。

7 级疾风，迎风难行，大树鞠躬。

8 级大风，折断树枝，江湖浪猛。

9 级烈风，屋顶受损，吹毁烟囱。

此外，根据需要还可以将风力换算成所对应的风速，也就是单位时间内空气流动'.
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的距离，用米 / 秒表示，其换算口诀供参考：二是二来一是一，三级三上加个一。

四到九级不难算，级数减二乘个三。

十到十二不多见，牢记十级就好办。

十级
风速二十七，每加四来多一级。

即：一级风的风速等于 1 米/ 秒，二级风的风速等于 2 米/ 秒。

三级风的风级上加1，其风速等于4 米/ 秒。

四到九级在级数上减去2 再乘3，就得到相应级别的风速。

十至十二级的风速算法是一样的，十级风速是 27 米/ 秒，在此基础上加 4 得十一级风速 31 米/ 秒，再加 4 得十二级风速 35 米/ 秒。

级现象米/秒
1烟能表示风向。

0 ．3～1．5
2人面感觉有风，树叶微动。

1 ．6～3．3
3树叶及微技摇动不息，旌旗展开。

3 ．4～5．4
4能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动。

5 ．5～7．9
5有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。

8 ．0 一 10．7
6大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难。

10 ． 8～ 13.8
7全树动摇，迎风步行感觉不便。

13 ．9～17．l
8微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。

17 ．2～20． 7
9草房遭受破坏，大树枝可折断。

20 ．8～24．4
10树木可被吹倒，，一般建筑物遭破坏。

24 ．5～28． 4
11 陆上少见，大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏。

28 ．5～32．6
12陆上绝少，其催毁力极大。

32 ．7～36．9
1337 ．0～41．4
1441 ．5～46．1
1546 ．2—50．9
1651 ．0～56．0
1756 ．1—61．2
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