5、风的观测资料

§5.2
EL型电接风向风速计
一、结构 1、感应器： 风向部分：风标,风向方位块,导电环,接触簧片 风速部分：风杯、交流发电机、蜗轮 2、指示器：电源、瞬时风向盘、瞬时风速盘 3、记录器：八个风向电磁铁、一个风速电磁 铁、自记钟、自记笔、笔挡、充放电线路
二、安装 ⑴ 安装前应进行运转试验，运转正常，方可进行安装。 ⑵ 感应器应安装在牢固的高杆或塔架上，并附设避雷 装置。风速感应器（风杯中心）距地高度10-12m； 安装在平台上，风速感应器（风杯中心）距平台面 6-8m，且距地面高度不得低于10m。 ⑶ 感应器中轴应垂直，方位指南杆指向正南。为检查 校正方位，应在高杆或塔架正南方向的地面上，固 定一个小木桩作标志。 ⑷ 指示器、记录器应平稳地安放在值班室内桌面上， 用电缆与感应器相连接；电缆不能架空，必须走电 缆沟（管）。 ⑸ 电源使用交流电(220V)或干电池(12V)。若使用干 电池，应注意正负极不能接错。
风速：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。 风向：指风的来向。 人工观测，风向用十六方位法。 自动观测，风向以度(°)为单位。 规律：1、上北下南，左西右东。 2、南北左边站，东西右边站。 3、南北紧紧挨，东西两边靠。
一、风向标 组成：头部，水平杆，尾翼． 原理：当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向 标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标 的两个分力．由于风向标头部受风面积较小，尾翼 受风面积较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾 翼的风压产生风压国矩，使风向标绕垂直轴旋转， 直至风向标头部正对风的来向时，由于翼板两边受 力平衡，风向标就稳定在某一位置． 要求： （一）、灵敏：指风向标在风速较小，或风向改变不 大的情况下，也能很快地反映出来 （二）、稳定：指风向标应尽量少作惯性，摆动。
第五章 风的观测
§5.1 §5.2 §5.3 §5.4 §5.5 §5.6 测风原理 EL型电接风向风速计 EN型测风数据处理仪 轻便风向风速表 目测风向风力 单翼风向传感器和风杯风速传感器
§5.1测风原理
1、风的定义：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。 2、项目：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。 3、风向的定义：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。 4、风速的定义：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。
二、风速器 类型：风杯和风车 原理：（以本杯为例讨论） 当风从左方吹来，风杯１与风向平行，风对风杯１的压力在垂直于 风杯轴方向上的分力，近似为零。风杯２与风杯３同风向成６０ 度角相交，结风杯２而言，其凹面迎风，承受风压最大，风杯３ 其凸面迎风，风的绕流作用使其所受风压比风杯２小，由于风杯 ２与风杯３在垂直于风杯轴方向上的压力差，而使风杯开始顺时 针方向旋转，风速越大，起始的压力差越大，产生的加速度越大， 风杯转动就越快。当风杯开始转动后，由于风杯２顺着风的方向 转动，受风的压力相对减小，而风杯３迎着风以同样的速度转动， 所受风村相对增大，风压着不断减小，经过一段时间后（风速不 变时），作用在三个风杯上的风压差为零时，风杯为作匀速转动。 这样根据风杯的转速（每秒钟转的圈数）就可以确定风速的大小。 风杯转速通常是根据机械装置的指针读数或电传装置来测量的。 电接风风速公式：Ｖ＝２∏ＲＫＮ＝2*3.14*14.75*2.65N=2.5N 其中：Ｒ＝１４.７５厘米（风杯转动半径） Ｋ＝２.６５（实验常数） Ｎ为风杯转动频率（每秒风杯转动圈数）
5、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。 6、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。 7、自动观测时，测量平均风速、平均风向、 最大风速、极大风速。 8、测量风的仪器主要有EL型电接风向风速计、 EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、 轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风 速传感器等。 9、当没有测定风向风速的仪器，或虽有仪器 但因故障而不能使用时，可按照附录2目测风 向和风力。
⑵ 自记纸的更换 ：方法步骤基本同气压计。 不同点是： ① 笔尖在自记纸上作时间记号是采用下压风速 自记笔杆的方法； ② 换纸后不必用逆时针法对时； ③换纸时风向、风速笔尖必须过自记纸的正点 时间，下纸时间必须过正点时间（北京时）。 ④对准时间后必须将钟筒上的压紧螺帽拧紧。
四、自记纸的整理
⑴ 时间差订正 以实际时间为准，根据换下自记纸上的时间 记号，求出自记钟在24小时内的计时误差， 按变差分配到每个小时，再用铅笔在自记迹 线上作出各正点的时间记号。 当自记钟在24 小时内的计时误差≤20分钟时，不必进行时 间差订正。但要尽量找出造成误差的原因， 并加以消除。
三、观测记录和换纸 定时风： 二分钟最多风向 二分钟平均风速
十分钟风：各时十分钟最多风向 各时十分钟风速 日最大风向、风速
⑴ 观测记录 1、打开指示器的风向、风速开关，观测两分钟风速 指针摆动的平均位置，读取整数，小数位补零，记 入观测簿相应栏中。 2、风速小的时候，把风速开关拨在“20”档；风速大 时，应把风速开关拨在“40”档Hale Waihona Puke Baidu 3、观测风向指示灯，读取两分钟的最多风向，用十 六方位对应符号记录。 4、静风时，风速记0.0，风向记C；平均风速超过 40.0m/s，则记为>40.0，作日合计、日平均时，按 40.0统计。 5、因电接风向风速计故障，或冻结现象严重而不能 正常工作时，可用轻便风向风速表进行观测，并在 备注栏注明。