风测量气象仪器
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❖气象仪器
风测量气象仪器
第七章 风的测量
气
象
7.1 概述
仪 器
7.2 风向的测量
7.3 风速的测量
7.4 EL型风向风速计
7.5 风廓线雷达 7.6 测风仪器的安装与检定
2021/2/16
2
仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
气
❖风的定义
象
仪
空气的运动可分解成垂直的和水平的两个分量。
器
垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动）。风就
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
气
❖ 风向标
象
仪
风向标的设计要求
器
1.在小风时能反应风向的变动，即有良好的启动性能； 2.具有良好的动态特性，即能迅速准确地跟踪外界的风 向变化
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
❖ 风向标
气 象
仪
器
实验表明：取10min时间段内的平均值即可达到一定代 表性的要求。在大多数风的阵性涨落不大的情况下，取 1~2min时间端内的平均值，也可达到一定代表性的要求。 气象台站观测中，一般是取2min的平均风速和最多风向， 自记仪器是取10min的平均风速和最多风向。
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仪器科学与技LO术GO 系
分辨只能做到一个方位22.5°。
7.1 概述
气
❖风的定义
象
仪
阵风（风的阵性）是指瞬时风向风速在平均值附近涨落的 器
变化和分布特征。
阵风的定义是：在规定时间间隔内（10min）内，风速偏离 其平均值的一个正的或负的偏距，其持续时间不超过2min者。
风的阵性在航空、航海、大气污染和放射性微尘的扩散等
方面都有广泛的应用。
阵风的观测主要有两个变量：风速和风向的标准偏差、阵 风风峰值。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
❖ 当没有测定风向风速的仪器，或仪器出现故障时，可目测风
气 象
向风力
仪
器
估计风力
根据风对地面或海面物体的影响而引起的现象，按风力等级
表估计，并记录相应风速的中数值
目测风向 根据炊烟、旌旗、布条展开方向及人的感觉，按八个方位估 计。目测风向风力时，观测者应站在空旷处，多选几个物体 认真观察，以尽量减少估计误差
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
❖ 风向标
气 象
仪
器
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7.2 风向的测量
❖ 风向标
气 象
仪
器
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
气
❖ 风向标的动态特性
象
仪
对于风向标，当风向变化时，它将经过一个阻尼简谐振动产 器
气
❖风的定义
象
仪
空气的运动可分解成垂直的和水平的两个分量。
器
垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动）。风就
是空气的水平运动，它是一个矢量，风的运动既有速
度又有方向。因此风的观测包括风向和风速两项。 。
风的测量值应包括平均值和瞬时值两部分。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
❖风的定义
象
仪
当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向标产生压 器
力，这个力可以分解成平行和垂直于风向标的两个风力。由
于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而
感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风
向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由
于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
❖单位
风速的常用单位是m/s 1m/s = 3.6 km/h
记录风速取一位小数 风向以10°作为一个单位，用电
码01、02、…36来表示，以正北为基 准，顺时针方向旋转。当风向仪器精 度较低时，一般用16个方位表示，用 英文缩写符号记录。
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是空气的水平运动，它是一个矢量，风的运动既有速
度又有方向。因此风的观测包括风向和风速两项。 。
。
风的测量值应包括瞬时值和平均值两部分。 “平均值”是指在一定时段内的平均； “瞬时值”可认为在一个相当短的取样时段内的 平均，或称为“光滑值”。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
风风速向
指指空风气的质来点向在单位时间 内所移动的水平距离
平最均多风风速向
指指某在个规时定段时内间风段速内的出平现 均频值率。最多的风向
最大风速 指平在均某个风时向段内出现的
平指均在风规速定中时的间最段大内值风。向 的平均值
地面气象观测中，从给定 时间段内选取任意10min 的平均风速最大值作为该 2021/2/16 时间的最大风速
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气 象 仪 器
仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
气
❖单位
象
仪
器
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7.1 概述
气
❖单位
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仪
器
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
气
❖单位
象
仪
器
风级歌
零级烟柱直冲天，一级青烟随风偏； 二级轻风吹脸面，三级叶动红旗展； 四级枝摇飞纸片，五级带叶小树摇； 六级举伞步行艰，七级迎风走不便； 八级风吹树枝断，九级屋顶飞瓦片； 十级拔树又倒屋，十一二级陆上很少见。
生过量指示而逐渐趋于稳定。仪器的响应取决于环境量、仪
器的响应速度和加速度。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
气
❖ 风向信号的传送和指示
象
仪
器
风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上，
以触点式最为简单，风向标带动触点，接通代表风向的
灯泡或记录笔电磁铁，作出风向的指示或记录，但它的
气 象 仪 器
瞬时风速
空气微团的瞬时水平移 动速度。在自动气象站 中，瞬时风速是指3s的 平均风速
极大风速
指某个时段内出现的瞬 时风速的最大值。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
气
❖风的定义
象
仪
如何取得具有代表性的风资料？
器
风是所有气象要素中随时间变化最剧烈的一个要素。 在观测中为了取得具有一定代表性的风向、风速资料、风 的观测一般是取某一时间内的平均风速和最多风向。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
❖ 风的测量方法
气 象
仪
器
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仪器科学与技LO术GO 系
7.2 风向的测量
气
❖ 风向标
象
仪
器
风向标外形可分为尾翼、平衡锤、指向杆、转动轴四部分
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7.2 风向的测量
气
❖ 风向标
风测量气象仪器
第七章 风的测量
气
象
7.1 概述
仪 器
7.2 风向的测量
7.3 风速的测量
7.4 EL型风向风速计
7.5 风廓线雷达 7.6 测风仪器的安装与检定
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7.1 概述
气
❖风的定义
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空气的运动可分解成垂直的和水平的两个分量。
器
垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动）。风就
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7.2 风向的测量
气
❖ 风向标
象
仪
风向标的设计要求
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1.在小风时能反应风向的变动，即有良好的启动性能； 2.具有良好的动态特性，即能迅速准确地跟踪外界的风 向变化
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7.2 风向的测量
❖ 风向标
气 象
仪
器
实验表明：取10min时间段内的平均值即可达到一定代 表性的要求。在大多数风的阵性涨落不大的情况下，取 1~2min时间端内的平均值，也可达到一定代表性的要求。 气象台站观测中，一般是取2min的平均风速和最多风向， 自记仪器是取10min的平均风速和最多风向。
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分辨只能做到一个方位22.5°。
7.1 概述
气
❖风的定义
象
仪
阵风（风的阵性）是指瞬时风向风速在平均值附近涨落的 器
变化和分布特征。
阵风的定义是：在规定时间间隔内（10min）内，风速偏离 其平均值的一个正的或负的偏距，其持续时间不超过2min者。
风的阵性在航空、航海、大气污染和放射性微尘的扩散等
方面都有广泛的应用。
阵风的观测主要有两个变量：风速和风向的标准偏差、阵 风风峰值。
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7.1 概述
❖ 当没有测定风向风速的仪器，或仪器出现故障时，可目测风
气 象
向风力
仪
器
估计风力
根据风对地面或海面物体的影响而引起的现象，按风力等级
表估计，并记录相应风速的中数值
目测风向 根据炊烟、旌旗、布条展开方向及人的感觉，按八个方位估 计。目测风向风力时，观测者应站在空旷处，多选几个物体 认真观察，以尽量减少估计误差
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❖ 风向标
气 象
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❖ 风向标
气 象
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7.2 风向的测量
气
❖ 风向标的动态特性
象
仪
对于风向标，当风向变化时，它将经过一个阻尼简谐振动产 器
气
❖风的定义
象
仪
空气的运动可分解成垂直的和水平的两个分量。
器
垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动）。风就
是空气的水平运动，它是一个矢量，风的运动既有速
度又有方向。因此风的观测包括风向和风速两项。 。
风的测量值应包括平均值和瞬时值两部分。
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7.1 概述
❖风的定义
象
仪
当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向标产生压 器
力，这个力可以分解成平行和垂直于风向标的两个风力。由
于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而
感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风
向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由
于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。
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7.1 概述
❖单位
风速的常用单位是m/s 1m/s = 3.6 km/h
记录风速取一位小数 风向以10°作为一个单位，用电
码01、02、…36来表示，以正北为基 准，顺时针方向旋转。当风向仪器精 度较低时，一般用16个方位表示，用 英文缩写符号记录。
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是空气的水平运动，它是一个矢量，风的运动既有速
度又有方向。因此风的观测包括风向和风速两项。 。
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风的测量值应包括瞬时值和平均值两部分。 “平均值”是指在一定时段内的平均； “瞬时值”可认为在一个相当短的取样时段内的 平均，或称为“光滑值”。
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风风速向
指指空风气的质来点向在单位时间 内所移动的水平距离
平最均多风风速向
指指某在个规时定段时内间风段速内的出平现 均频值率。最多的风向
最大风速 指平在均某个风时向段内出现的
平指均在风规速定中时的间最段大内值风。向 的平均值
地面气象观测中，从给定 时间段内选取任意10min 的平均风速最大值作为该 2021/2/16 时间的最大风速
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❖单位
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风级歌
零级烟柱直冲天，一级青烟随风偏； 二级轻风吹脸面，三级叶动红旗展； 四级枝摇飞纸片，五级带叶小树摇； 六级举伞步行艰，七级迎风走不便； 八级风吹树枝断，九级屋顶飞瓦片； 十级拔树又倒屋，十一二级陆上很少见。
生过量指示而逐渐趋于稳定。仪器的响应取决于环境量、仪
器的响应速度和加速度。
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7.2 风向的测量
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❖ 风向信号的传送和指示
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器
风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上，
以触点式最为简单，风向标带动触点，接通代表风向的
灯泡或记录笔电磁铁，作出风向的指示或记录，但它的
气 象 仪 器
瞬时风速
空气微团的瞬时水平移 动速度。在自动气象站 中，瞬时风速是指3s的 平均风速
极大风速
指某个时段内出现的瞬 时风速的最大值。
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仪器科学与技LO术GO 系
7.1 概述
气
❖风的定义
象
仪
如何取得具有代表性的风资料？
器
风是所有气象要素中随时间变化最剧烈的一个要素。 在观测中为了取得具有一定代表性的风向、风速资料、风 的观测一般是取某一时间内的平均风速和最多风向。
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❖ 风的测量方法
气 象
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7.2 风向的测量
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风向标外形可分为尾翼、平衡锤、指向杆、转动轴四部分
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7.2 风向的测量
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