1、4风速和风向详解

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★高考利器3-风受力分析及风向与风速

等压面图
MN地风力大小比较。
N地水平气压差(梯度力)大，风力大。
高低压--左右偏--高空地面。
1025 1020
1015
1010 1015
与等高距呈正相关。Pb＞Pd
3.同等压距：风力与比例尺呈正相关。 4.比例尺和等压距不同：风力=气压差/水平距离。
复习风的受力知识。 ①判断风向”三逻辑”？
高低压(箭头)---南北半球赤道(左or右or不偏)---空地(平行or斜交)
②三种力对风向和风速的影响？
水平气压梯度力+摩擦力-1.图示时刻正发生冻雨的地点是：B;湿度大, 2.与①地相比, A. ① B. ② C. ③ D. ④ 低于0°C。 ③地： A. 气温更高 B. 气压更低 C. 光照更强 D. 风力更弱
D; ③比①地气
温低,气压高,湿度大,光照强,水平温差小,水平压差小，风力小。
Pa＞Pb Pb＞Pc
等压线图判风力 (类似于等高线图判坡度)： 1.同图：风力密大疏小。 2.同比例尺：风力
影响风速(风力)因素？ ①F=等压线密集+靠近冬季风源地+水平温差大+比例尺大 +等压距大。 ②f=海陆+植被覆盖率+地形阻挡+建筑物。 ③S=风向与[海峡、峡谷、山谷、街道]一致，狭管效应强。 ④h=风从高处吹向低处，加大风速。
冻雨是大气中过冷却水滴降落过程中，与温度低于0℃的物体相遇发生冻结的一种降水。图中曲线是等温面分布图，等值距为2℃。
1.水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力、风向对号入座
【三力对风力、风向的影响】。
2.地面和高空风向判读:垂线---箭头---左右偏(α或∥)。
水平气压梯度力

风玫瑰,风速、风频的识别与识图

风玫瑰图(风频图)Breeze rose diagram修改浏览权限| 删除概念：在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速的统计图。

前者为“风向玫瑰图”，后者为“风速玫瑰图（图二）”。

因图形似玫瑰花朵，故名。

画图所用的资料可以是一月内的或一年内的，但通常采用一个地区多年的平均统计资料，风玫瑰图上所表示风的吹向（即风的来向），是指从外面吹向地区中心的方向。

风玫瑰图在气象统计、城市规划、工业布局等方面有着十分广泛的应用。

风玫瑰图风向玫瑰图又称风频图，最常见的风玫瑰图是一个圆，圆上引出8条或16条放射线，它们代表不同的方向（图一），在各方向线上按各方向风的出现频率，截取相应的长度，将相邻方向线上的截点用直线联结的闭合折线图形（如图四－1）。

在图四－1中该地区最大风频的风向为北风，约为20％（每一间隔代表风向频率5％）；中心圆圈内的数字代表静风的频率。

有些风玫瑰图上还指示出了各风向的风速范围。

风玫瑰图还有其他形式，如图四－2～5，其中图四－3为风频风速玫瑰图，每一方向上既反映风频大小（线段的长度），又反映这一方向上的平均风速（线段末段的风羽多少）；图四－4～5为无量化的风玫瑰简易图，线段的长度表示风频的相对大小。

图四当然，我们可以用不同形式的折线范围表示不同季节的风频。

实例判读：图三中甲，①＞②，①为主导风向，②为最小风频；外面到中心的距离较大，为当地主导风向，如其主导方向相反，则为季风风向，如图三中乙图，其主导风向为东北——西南方向。

读取方法：理解了风玫瑰图的画法和类型，读取就不应该是个难事了。

中学地理中最常见的是类似上面的图4,但没有表示风向的线，只有方向标和折线围出的闭合范围，那么在读取时，是不是可以这样理解：方向标又是一个数据坐标，中心为0,看某个方向的风频时，只要从坐标中心向该风向引出一条线，然后看在折线范围中的长度就可以了。

一年级科学上册《风向与风速》教案及教学实录

一年级科学上册《风向与风速》教案及教学实录一、教学目标1. 让学生了解风向和风速的概念，知道风向是指风吹来的方向，风速是指风的速度。

2. 培养学生观察天气现象的兴趣，提高学生的观察和表达能力。

3. 通过观察和实验，培养学生动手操作和合作探究的能力。

二、教学内容1. 风向的概念及其表示方法。

2. 风速的的概念及其表示方法。

3. 观察风向和风速的方法。

三、教学重点与难点1. 重点：让学生掌握风向和风速的概念及表示方法。

2. 难点：观察和判断风向和风速的变化。

四、教学准备1. 教具：风向标、风速计、图片等。

2. 学具：每人一个风向标，一个风速计。

五、教学过程1. 导入：教师通过讲解天气现象，引出风向和风速的概念。

2. 讲解：教师讲解风向和风速的概念及表示方法，示例说明。

3. 观察：学生观察周围的环境，尝试判断风向和风速。

4. 实验：学生使用风向标和风速计进行实验，观察风向和风速的变化。

5. 总结：教师引导学生总结风向和风速的特点，强化记忆。

6. 作业：学生画出今天的风向和风速，并用自己的话描述。

7. 课后反思：教师对本次教学进行反思，调整教学方法，以提高教学效果。

六、教学评价1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，以及小组合作时的表现，评价学生的学习态度和团队协作能力。

2. 作业完成评价：检查学生作业的完成质量，包括风向和风速的判断准确性、描述清晰度等。

七、教学拓展1. 邀请气象专家进行专题讲座，加深学生对气象学的了解。

2. 组织学生进行校园气象观察活动，长期记录风向和风速数据，培养学生的持续观察和记录能力。

3. 引导学生关注气象新闻，了解气象变化对生活的影响。

八、教学反思1. 教师在课后应反思教学过程中的有效性和学生的参与度，思考如何改进教学方法以提高学生的学习兴趣。

2. 分析学生的作业和实验报告，了解学生对风向和风速概念的理解程度，以及学生在观察和实验操作中的困难所在。

3. 根据学生的反馈和教学实际情况，调整教学计划和教学策略，确保教学内容符合学生的认知水平。

风级、风速、风压对照表

风压计算和风力等级表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·ρ·v2 (1)其中wp为风压[kN/m2]，ρ为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。

由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为 r=ρ·g, 因此有ρ=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℃), 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，ρ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/m2], 相当于每平方米广告牌承受约51千克力。

风级、风速、风压对照表风速与风压（风载）的关系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·v (1)其中wp为风压[kN/m瞉，ro为空气密度[kg/m砞，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·v/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/m砞。

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

风资源的基本理论

风向
SSW SW WSW W
WNW NW NNW C
小时数(h) 866 797 921 344 188 118 215 80
频率（％） 9.89 9.10 10.51 3.93 2.15 1.35 2.45 0.91
NW WNW
N NNW 20.00%
15.00%
10.00%
5.00%
W
0.00%
w =1 2 ρv3
(2-3)
由于风速随时间的变化是随机的，通常无法用—个函数形式给出 v (t)的表达式，
因此通过式(2-3)很难求出平均风能密度。这时，我们只能用观测的离散值近似地求出
(2-3)式的值，即
∑ w' = ρ 2N
N i vi3
(2-4)
其中，N 为 T 时间内共进行的观测次数， vi 为每次的观测值，Ni 为该风速等级在 T 时间内出现的次数。
2.3.1 风向频率
风向时刻都在变化。如果对某一地点的风向进行长时间的连续测定，就可以得到每一种风向的风向频率。所谓风向频率就是将某一段时间内(月、季、年)风向观测的次数，按方位分类统计，然后以每一方位的观测次数，除以该段时间内观测的总次数，再乘以 100 即得到各种风向的风向频率。表 2.3 是海力素风电场全年的各风向累积小时数和平均风向频率，图 2.6 是其风向频率的玫瑰图(图上各方向辐射线的长度，代表风向频率之大小)。从图上可以很清楚地看出：该风电场的主要风向在东南一西南方
3．地理位置。由于地表摩擦阻力的作用，所以海面上的风比海岸大，而沿海的风要比内陆大得多。比如，台风登陆后 100km，其风速几乎衰减了一半，又如，在平均风速 4~6m/s 时，海岸线外 70km 处的风速要比海岸大 60~70％[27]。

风速和风向

12
32.5及以上
飓风：内陆少见，暴力性的损坏。
在天气日历中我们怎样用我们的感官来描述风速的呢？
每天都要进行观察，便于以后的记录。从今天开始，我们完成我们的天气日历，每天都要测量风速和风向。

5
6 7 8 9 10 11
8.0—10.7
10.8-13.8 13.9-17.1 17.2-20.7 20.8-24.4 24.5-28.4 28.5-32.4
中风：小树轻摇。
较大风：大树摇摆，难以打伞；接近强风：整棵树摇，迎风走路不适。强风：树枝从树上折断，难以迎风走路。大强风：对建筑物有损伤，瓦片吹落。风暴：树连根拔起，损坏性强。巨型风暴：大面积的损坏。
西南
东南
南
测量风向的仪器：风向标。风向标的箭头指向的是风吹来的方向，我们用它来描述风向。
可以先用指南针或者周围的自然景物来确定方向，然后再观察风向标的箭头指向。
我们还有哪些方法确定风向和测量风向呢？
小活动根据旗面飘动的情况辨别风向
风的速度是以风每秒行进多少米来计算的。
测量风速的仪器：风速仪。
小知识
风速仪有3---4个风杯，连接在一个类似于自行车轮子的辐条上，辐条在风吹的时候带动中间的轮轴，安装在轮轴上的示速器就显示出风速
蒲福风力等级
风速等级（风级）
0 1 2 3 4
风速（米/秒）
0.0-0.2 0.3-1.5 1.6-3.3 3.4-5.4 5.5-7.9
特征描述
平静：烟垂直上升。轻风：不能吹动风向标、但使烟飘移。微风：脸可感受到风吹，树叶沙沙响，风向标动。柔风：树叶、小树枝和旗被吹动；小风：扬起尘土和纸片，树枝摇动。

风力等级和风速对照表-风力等级和风速对照表,风力,等级,和,风速,对照表

风力等级和风速对照表-风力等级和风速对照表,风力,等级,和,风速,对照表一级风力相当于多少风速?一级风风速为0.3-1.5m/s。

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18个等级，最小是0级，最大为17级。

风速是风的前进速度。

相邻两地间的气压差愈大，空气流动越快，风速越大，风的力量自然也就大。

所以通常都是以风力来表示风的大小。

风速的单位用每秒多少米或每小时多少公里来表示。

而发布天气预报时，大都用得是风力等级。

风力等级表注：本表所列风速是指平地上离地10米处的风速值。

各级风速风力等级对照表如下：每秒7米的风速在4级风力5.5~7.9m/s内，所以就是4级。

风通常用风向和风速（风力和风级）来表示。

风速是指气流在单位时间内移动的距离，风的前进速度，用米/秒或千米/小时表示。

相邻两地间的气压差愈大，空气流动越快，风速越大，风的力量自然也就大。

所以通常都是以风力来表示风的大小。

拓展资料风力等级（wind scale）简称风级，是风强度(风力)的一种表示方法。

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，把风力大小分为13个等级，最小是0级，最大为12级。

根据我国2012年6月发布的《风力等级》国家标准，依据标准气象观测场10米高度处的风速大小，将风力等级依次划分为18个等级，表达风速的常用单位有三个，分别为海里/小时、米/秒、公里/小时，我国台风预报时常用单位为米/秒。

风一共分多少个等级？风力的分级风既有大小，又有方向，因此，风的预报包括风速和风向两项。

风速的大小常用几级风来表示。

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，目前一般按风力大小划分为十二个等级。

0级风又叫无风。

2级风叫轻风，树叶微有声响，人面感觉有风。

4级风叫和风，树的小枝摇动，能吹起地面灰尘和纸张。

6级风叫强风，大树枝摇动，电线有呼呼声，打雨伞行走有困难。

风力发电知识入门

2.风力资源
太阳辐射到地球的热能中有约2％被转变成风能，全球大气中总的风能量约为1014MW（10亿亿千瓦）。其中可被开发利用的风能理论值约有3.5×109MW（3.5万亿千瓦），比世界上可利用的水能大10倍。
2.1 中国风力资源
据中国气象科学院预测，我国经济可开发风能资源为：
· 陆上约有2.53亿千瓦 (年电量5000亿千瓦时 ) · 海上约有7.5亿千瓦 · 合计约10亿千瓦
。
风速频率分布曲线
1.6
风的测量
初步选定风电场之后，要进行1～2年的测风。测风的主要目的是正确估计该地区可利用风能的大小,为装备风力机提供风能依据。风的测量主要包括风向测量和风速测量两项. 测风高度一般为10m、30m、50m、70m。从测量数据中整理出每分钟（或每小时）的平均风速和最多风向，并选取日最大风速（10min平均）和极大风速（瞬时）以及对应的风向和出现的时间。对影响风机出力和安全其它气象数据（如气温、气压、湿度、太阳辐射、雨、冰雹、冰雪）以及特殊气象情况（如台风、雷电、沙暴、盐雾、冰冻期等）有测量和统计。
5.10 风力发电场
5.10.1 风力发电场的选址 5.10.2 风力发电场机组的排布 5.10.3 风力发电场的容量系数 5.10.4 风力发电机组的安装和调试
5.10.1 风力发电场的选址
风电场场址选择要求很严格，主要依据是： 1. 2. 3. 该地区的年平均风速在6m/s以上，且盛行风向稳定。在预选场址内进行1年以上的测风，获取风速、风向及风速沿高度的变化等数据。对影响风机出力和安全其它气象数据（如气温、气压、湿度、太阳辐射、雨、冰雹、冰雪）以及特殊气象情况（如台风、雷电、沙暴、盐雾、冰冻期等）有测量和统计。 4. 5. 6. 地区内的地形、地貌、障碍物有详细资料。距公路和电力网应较近，以便降低设备运输成本和接入电网的工程费用。场址应距居民点有一定的距离，以避免噪音的影响。

四年级上册科学教案-1.4 风向和风速｜教科版(2)

（见过）在哪里？（学校）平时的生活中，你很善于观察。
2.体验活动
① 课前老师通过微课教大家制作了风向标。那么你们想不想利用自制的风向标来体验一下，它是怎么测量风向的吗？接下来老师再给大家几样材料。一个无叶风扇、充电宝。把这两个连接起来，就能出风。这是一张标明风向方位的泡沫板。
② 将风向标放在中间的位置，变换风的方向，注意观察风向标箭头所指的方向。边观察边记录（实验单）。你的小电扇放在东，这时风向标的箭头指东，你就填东，指向南，就写南。如果你还有时间可以继续体验其他方向。最后不要
2.北风是指风从北吹向南，西风呢？（生：西到东）东南风（生：东南到西北）。你们学得真快！
（二）利用自然界中事物的变化，判断风向（9 分钟）
1.其实，诸葛亮预测风向也是通过观察自然界中的现象。同学们你们能不能像诸葛亮一样，利用生活中的现象观测风向呢？课前，老师布置了作业给大家，许多同学已经反馈给吴老师了。老师把他们好的方法展示在 PPT 上，请他们来介绍一下好不好？（上讲台）其他同学还有别的方法吗？
⑥ 结束实验，整理器材。小组汇报：我们发现风的方向和风向标箭头所指的方向相同。
三，风速和风速等级
（一）风速（1 分钟）
刚才，同学们学着像诸葛亮一样利用生活中的现象来判断风向。同样的，你能利用生活中的现象来判断风速吗？什么是风速呢？风速是风每秒行进多少米来计算的。
（二）利用自然界中的事物变化，判断风速。（6 分钟）
忘记填写实验结论。
风向探究实验单
风向（小电扇放的位
置）东南西北
第（）小组
风向标箭头所指的方向
我们的发现:风向标箭头所指的方向与风向____（相同或相反）
③ 在实验前，老师有几条温馨提示送给大家，请大家静静地心里念一遍。（PPT：出示温馨提示）

风力表

风力等级表
风既有大小，又有方向，因此，风的预报包括风速和风向两项。

风速的大小常用几级风来表示。

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，目前一般按风力大小划分为十二个等级：
风力等级表
风速v和蒲福风力等级B有如下的关系式：ν(m/s)=0.836*B3/2oderν(km/h)=3.01* B3/2
IEC风力分级
蒲氏风力分级多用于航海和气象学，在风电行业中使用的更多的是用于对某个地点风力进行表述的分级方式：IEC风力分级。

现代大型风电机一般在微风（5米/秒）情况下开始启动发电，在大风（13米/秒）的情况下达到额定功率，在暴风（25米/秒）的情况下还可以无危险的发电；超过这个风速，风电机一般都会自行关闭，
进行过载保护.
需要注意的是，IEC风力分级与蒲氏风力分级的表达方式正好相反：级别越高，风力越弱。

这种分级表述的是一个地区风力资源的潜能，将一段时间内的风力进行平均，给出折算后的风速（米/秒），用于衡量该地区的风力资源。

德国北海以及海滨均属于I级风力地区，而内陆地区一般属于II 级或者III级风力区。

风的测量

风的测量一、任务导入风很早就被人们利用——主要是通过风车来抽水、磨面……。

现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。

风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。

目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。

因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。

二、相关知识风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。

学习情境1 风力资源的基本知识（一）风的形成风是一种自然现象，地球表面的空气水平运动称之为风，风是地球外表大气层由于太阳的热辐射而引起的空气流动。

太阳辐射对地球表面不均匀性加热是形成风的主要成因，太阳对地球的辐射，透过厚厚的大气层，到达地球表面，地球表面各处(海洋和陆地，高山岩石和平原土壤，沙漠、荒原和植被、森林地区)吸收热量不同；由于地球自转、公转、季节、气候的变化和昼夜温差的影响，使地表各处散热情况也各不相同，散热多的地区，靠近地表的空气受热膨胀，压力减少，形成低气压区，这时空气从高气压区向低气压区流动，这就产生了风，也就是说风能最终还是来自太阳能。

受地形、地貌的差异，地球自转、公转的影响，更加剧了空气流动的力量和流动方向的多变性，使风速和风向的变化更加复杂。

简单地说，太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风，风的形成就是空气流动的结果。

大气压差是风产生的根本原因，由于大气层中的压力分布不均，从而使空气沿水平方向运动，空气流动所形成的动能称为风能。

据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。

地球上全部风能估计约为2×1017kW，其中，可利用的约为2×1010kW，这个能量是相当大的，是地球水能的十倍。

风向与风速

二、选择题
1.由东吹向西边的风是（）。
A.西风B.东风C.西北风
2、风向标的箭头向西北方向，则风向是（）
A.西南风B.西北风C.东南风
3.刮风时，红旗飘动的方向和风向标箭头所指的方（）
A.相同B.相反C.相交D.垂直
三、简答题
1.怎样寻找风的踪迹？
答：
2.进行风向的观测前应该做好那些准备？
答：
五、课堂小结
（1）注意：箭头和箭翼以及插入的大头针要尽可能在同一平面内。
（2Байду номын сангаас使用自制的风向标测量风向时应注意：
第一，明确所在的方位是正确判断风向的基础。
第二，风向的观测活动一定要在室外空旷的地方进行。
4.小结：风向可以用风向标来测量。风向标的箭头指向=风吹来的方向
三、风速
1.气象学家通常把风速记为13个等级。
2.PPT出示1-10级以上的风
视频播放《龙卷风》视频
四．课堂作业
一、填空题
1.风向是指风（）的方向。我们一般用（）来描述风向。
２．用红领巾来判断风向，发现红领巾东南方向飘动，那么这时的风向是（）风。
３．（）是测量风速的仪器。
４．常用的风力等级表中把风分为（）个等级。我们用的简化风速等级为：（）无风，旗子不动；1级（），旗子（）；2级（），旗子（）。
课题：风向与风速
教学目标
1.知道风可以通过自然界中事物的变化来感知，可以用风向和风速来描述。
2.会用自制的风向标和小风旗测量风向和风速，并使用适当的方法记录观察结果。
3.感受到使用简单工具能对天气观察活动提供很大的帮助。进一步提高观察天气现象的兴趣和好奇心。
教学重点
能描述风向和风速
教学难点

轴流风参数

轴流风参数轴流风参数是指描述和定义轴流风的一些相关参数。

轴流风是一种具有一定风速和方向的空气流动现象，常见于风机、涡轮机等设备中。

了解和掌握轴流风参数对于优化设备的设计和运行具有重要意义。

1. 风速：风速是轴流风的基本参数之一，指的是空气流动的速度。

风速的大小直接影响着风流的输送能力和冷却效果。

风速的单位通常为米/秒或千米/小时，可以通过风速计等仪器测量得到。

2. 风向：风向是指轴流风的流动方向。

了解风向可以帮助我们确定风流的传播路径和影响范围。

常见的风向表示方法有角度表示和指向表示，例如北风为0度或N。

3. 风量：风量是指单位时间内通过某一截面的空气流量。

风量的大小与风速和截面积有关，通常以立方米/秒或立方米/小时为单位。

风量的大小直接影响设备的通风、换热和冷却效果。

4. 风压：风压是指轴流风对垂直于风流方向的某一面积单位上施加的压力。

风压的大小与风速和风流的流动状态有关。

风压的单位通常为帕斯卡（Pa）或毫米水柱（mmH2O），可以通过压力计等仪器测量得到。

5. 风温：风温是指轴流风的温度。

风温的大小直接影响着轴流风对设备的冷却效果和工作环境的舒适度。

风温的单位通常为摄氏度（℃）或华氏度（℉），可以通过温度计等仪器测量得到。

6. 噪音：噪音是由轴流风产生的声音。

轴流风通过设备或管道时会产生气流的振动和湍流，从而产生噪音。

噪音的大小与风速、设备结构和工作状态有关。

可以通过噪音仪器进行测量和评估。

7. 风力：风力是指轴流风对物体施加的力。

轴流风通过设备或管道时会对周围的物体产生压力和力的作用。

风力的大小与风速、风流的流动状态和物体形状有关。

可以通过力传感器等仪器进行测量。

8. 风效率：风效率是指轴流风传递能量的效率。

风效率的大小与设备结构、风流的流动状态和风阻损失等因素有关。

风效率的高低直接影响着设备的性能和能耗。

9. 风阻：风阻是指轴流风在流动过程中受到的阻力。

风阻的大小与风速、风流的流动状态和管道结构等因素有关。

风速风向的解算方法

主成分分析法
主成分分析法是一种常用的数据分析方法，它通过分析多个变量之间的相关性，将多个变量转化为少数几个互不相关的主成分。
该方法可以用于风向解算，通过分析风向与其他气象要素之间的相关性，将风向表示为主成分的形式。
主成分分析法的优点是能够提供较为精确的风向估计，同时可以消除其他气象要素对风向的影响。缺点是需要专业的统计知识和大量的数据支持。
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展望
精细化气象服务：通过提高风速风向解算精度和实时性，为精细化气象服务提供更准确的风场预测和气象灾害预警。
新能源领域应用：进一步推动风能利用技术的发展，提高风电发电效率和可靠性，为新能源领域做出更大的贡献。
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风速风向在气象学和环境科学中的应用
气象学应用
在气象学中，风速和风向是描述大气运动的基本参数，对于天气预报、气候模拟和大气污染扩散研究等具有重要意义。
环境科学应用
在环境科学中，风速和风向可用于研究空气污染、噪音和气候变化等问题，同时也可用于能源开发（如风力发电）和环境监测等领域。
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风速解算方法
基于遥感数据的区域风速风向解算
总结词
这种方法利用遥感技术获取大范围的风场数据，并采用统计模型或机器学习方法来解算区域风速风向。
详细描述
基于遥感数据的区域风速风向解算是另一种常用的解算方法。这种方法利用遥感技术获取大范围的风场数据，并采用统计模型或机器学习方法来解算区域风速风向。常用的遥感技术包括气象卫星、雷达和无人机等。这种方法可以提供大范围的风场数据，对于气象预报、空气质量监测、风电场评估等领域具有重要意义。在实际应用中，还需要考虑多种因素，如云层覆盖、地表特征等，以提供更准确的解算结果。

第二章风与风能

风形成的原因
能量来源：太阳辐射能动力源：太阳能正是形成大气压差的原因。介质：从全球尺度来看，大气中的气流是巨
大的能量传输介质，地球的自转以进一步促进了大气中半永久性的行星尺度环流的形成。
风的形成原因
太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，形成气压梯度，在气压梯度力作用下，空气垂直于等压线从高压区向低压区流动，空气这样沿水平方向运动，形成风。（例如赤道和高低维度区域）
风的全球分布
❖ 大气环流：一般是指具有世界规模的、大范围的大
气运行现象，既包括平均状态，也包括瞬时现象，其水平尺度在数千公里以上，垂直尺度在10km以上，时间尺度在数天以上。
❖ 大气环流既是地－气系统进行热量、水分、角动量等物理量交换以及能量交换的重要机制，也是这些物理量的输送、平衡和转换的重要结果。太阳辐射在地球表面的非均匀分布是大气环流的原动力。
风速随高度的变化（风剪切数据模型）：
❖ 风廓线wind profile：一定的地面粗糙长度下，风速随距地面高度的变化称为风廓线。
地形对风的影响
❖ 地形会造成风速差异，不同地形的风速和空旷平地的风速比值（如下表）可以推算相似地形下的风速。
❖ 不同地形下风速与平坦地面风速比值表
地形
山间盆地弯曲河谷地山瘠背风坡山瘠迎风坡
风与风能
一、风
风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风的形成是空气流动的结果，空气流动形成的动能称为风能。
空气的流动是由于不同区域空气的密度或者气压不同引起。大气压差是风产生的根本原因。
改变空气密度主要方法（1）加热或冷却（2）外力作用

[风量风速计算方法]风速计算公式及方法

[风量风速计算方法]风速计算公式及方法风速是指风经过其中一点所具有的速度，一般用米每秒（m/s）表示。

测量风速是气象学中的基本观测项目之一，也是航空、航海、建筑、环境保护等领域中重要的参数之一、本文将介绍风速的计算公式及方法。

一、风速的计算公式风速的计算主要依靠计算风的流速，其中常用的计算公式有以下几种：1.风速计算公式一：空气动力学公式空气动力学公式是根据风对物体的压强差来计算风速的方法，即：风速=(2*风压差/空气密度)^0.5其中，风压差是指两个测点之间的气压差，单位为帕斯卡（Pa）；空气密度是指空气的密度，单位为千克每立方米（kg/m^3）。

2.风速计算公式二：测风塔公式测风塔公式是利用测风塔上部的风向和速度观测装置来计算风速的方法，即：风速=风向上部-风向下部/时间其中，风向上部和风向下部分别是测风塔上部和下部的风向数据，单位为度（°）；时间是观测的时间差，单位可以是秒（s）、分钟（min）、小时（h）等。

3.风速计算公式三：杯式风速测量公式杯式风速测量公式是利用杯式风速计来计算风速的方法，即：风速=π*D*N/t其中，D是杯式风速计容器的直径，单位为米（m）；N是测风计每分钟转动的圈数；t是测风计所需时间，单位可以是秒（s）、分钟（min）等。

4.风速计算公式四：红外线光幕法红外线光幕法是利用红外线光幕来计算风速的方法，即：风速=光幕长度/t其中，光幕长度是红外线光幕的长度，单位为米（m）；t是穿过光幕所需时间，单位可以是秒（s）、分钟（min）等。

二、风速的计算方法测量风速的方法有多种，具体选择哪种方法要根据实际情况及需求来确定。

1.测风杆法测风杆法是通过在地面上设置测风杆来观测风向和风速的方法。

测风杆一般由一定数量的旗帜组成，根据风的力度和方向来判断风速和风向。

2.动静风表法动静风表法是通过观察风表上的浮标或羽毛的摆动来判断风速和风向的方法。

一般来说，浮标的摆动角度越大表示风速越大。

风力等级与风速的关系

风速和风力等级一、概述空气的水平运动称为风，空气作水平运动时，即有方向，也有速率。

风能促使干冷空气和暖湿空气发生交换，是天气变化的重要因素之一。

风向是指风的来向。

地面风向用十六方位表示。

风向十六个方位正北、北东北、东北、东东北、东、东东南、东南、南东南、南、南西南、西南、西西南、西、西西北、西北、北西北。

根据方位可目测风向二、风速风向的测量空气运动产生的气流，称为风。

它是由许多在时空上随机变化的小尺度脉动叠加在大尺度规则气流上的一种三维矢量。

地面气象观测中测量的风是两维矢量(水平运动)，用风向和风速表示。

风向是指风的来向，最多风向是指在规定时间段内出现频数最多的风向。

人工观测，风向用十六方位法；自动观测，风向以度(°)为单位。

风速是指单位时间内空气移动的水平距离。

风速以米/秒（m/s）为单位，取一位小数。

最大风速是指在某个时段内出现的最大十分钟平均风速值。

极大风速(阵风)是指某个时段内出现的最大瞬时风速值。

瞬时风速是指三秒钟的平均风速。

风的平均量是指在规定时间段的平均值，有三秒钟、二分钟和十分钟的平均值。

人工观测时，测量平均风速和最多风向。

配有自记仪器的要作风向风速的连续记录并进行整理。

自动观测时，测量平均风速、平均风向、最大风速、极大风速。

三、风速定义风速是三维向量，在一个较大尺度而有组织的气流上随时空作小尺度而不规则的波动。

地面风普遍是以方向和速度的两个数值来说明的二维水平向量。

地面风通常是用风向标和风杯风速表或螺旋桨式风速表来测量。

四、风速规定由于受到摩擦力的影响，风速会随着高度上升而增加。

故此，为风速表安放於空旷地区定下了一个标准高度。

风速表安放於平坦而空旷地区的标准高度是离地面10 米。

空旷地区是指风速表与任何障碍物相距不少于该障碍物10倍高度的范围。

1、量度单位风速：米/秒(m/s)公里/小时(km/h)海里/小时(knots)2、换算因子：1米/秒[s] = 3.6公里/小时[h] = 1.944海里/小时1公里/小时[h] =0.278米/秒[s] =0.540海里/小时1海里/小时[h] =0.514米/秒[s]= 1.852公里/小时风向：风向界定为风来自的方向，并从地理上的北方开始顺时针方向量度。

风向数值的表示方法

风向数值的表示方法风是大气中的空气流动，具有方向性。

为了表示风的方向，人们使用了风向数值来描述风的方向。

风向数值是指风相对于北方的偏转角度。

风向数值可以使用不同的表示方法，下面列举了其中几种常用的方法。

1. 风向角度表示法风向角度表示法是最常用的一种方法。

它使用一个角度值来表示风的方向，角度是以北方为基准的顺时针方向计算的。

例如，风向角度为0°表示风来自正北方向，风向角度为90°表示风来自东方，风向角度为180°表示风来自正南方向，风向角度为270°表示风来自西方。

这种表示方法简单直观，易于理解和使用。

2. 八方位表示法八方位表示法将风的方向划分为八个方向，分别为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北。

这种表示方法使用的是文字描述，例如"N"表示北风，"NE"表示东北风，"E"表示东风，以此类推。

八方位表示法便于人们直观地了解风的方向，尤其适用于一般大众。

3. 摄氏度表示法摄氏度表示法是一种较为特殊的表示方法，它使用摄氏度值来表示风的方向，并结合了风向角度表示法。

在这种方法中，将正北方向定义为0摄氏度，以顺时针方向逐渐增加摄氏度值。

例如，风来自正北方向时，摄氏度值为0°C，风来自正东方向时，摄氏度值为90°C，风来自正南方向时，摄氏度值为180°C。

这种表示方法在某些特定领域有实际应用，例如航空航天领域。

4. 箭头表示法箭头表示法使用箭头图形来表示风的方向。

箭头的指向表示风的方向，箭头的长度表示风的强度。

在这种方法中，通常使用标准的箭头符号，如"→"表示东风，"←"表示西风，"↑"表示北风，"↓"表示南风。

箭头表示法直观明了，适合于可视化展示风向信息。

总结起来，风向数值的表示方法有风向角度表示法、八方位表示法、摄氏度表示法以及箭头表示法等。