大气探测第七章：地面风观测

4．风的平均量：
➢是指在规定时间段的平均值，有三秒钟、 一分钟、二分钟和十分钟的平均值。 ➢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段内的 平均风速和最多风向。
➢气象台站观测中，一般是取两分钟的平均风速
和最多风向，自记仪器是取十分钟的平均风速和
最多风向。
大气探测第七章：地面风观测
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，可目测风向和风力。
大气探测第七章：地面风观测
7.1 概 述
8．风的测量有什么意义？
（1）在天气预报方面，天气形势分析时需要风资 料。另外，大风多具灾害性，对航运、渔业生产及 军事活动的影响甚大，所以大风预报是风的预报的 重点。 （2）在城市规划方面，为了尽可能地减少工厂排 放的烟尘、废气对居住区的污染，城市规划尤其要 考虑风的影响。各地都可根据该地的风频统计进行 布局规划。
现在使用的分级标准是由1946年以来风力等级又做 了扩充，增到18个等级（0～17级）。 我国自2006年6月15日起实施新的热带气旋等级划 分，与过去不同的是：
台风：中心最大风力12～13级。 强台风：中心最大风力14～15级。 超强台风：中心最大风力16级或以上。
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等名 级称
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7.1 概 述
（3）在森林防火方面，风力的大小还与森林火灾 的发生关系十分密切。及时准确的预报会减免火灾 的发生和将损失减到最小。 （4）在军事气象方面，风是海洋气象因素之一， 它对海军平战时的活动影响很大。准确的预报对航 行有重大意义。 （5）其他，风速风向资料还广泛应用于建筑设计、 输电线路设计、大气污染评价、风能资源开发等领 域。
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7.1 概 述
2．风向：
指风的来向。 人工观测，用十六 方位表示，以拉丁 文缩写记录； 自动观测，风向以 度(°)为单位。
➢最多风向：指在规 定时间段内出现频 数最多的风向。
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风向符号与度数对照表
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7.1 概 述
3．风速：
7.1 概 述
6．气象站风的观测项目：
➢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。
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7.1 概 述
7．测量风的主要仪器：
（1）EL型电接风向风速计 （2）EN型系列测风数据处理仪 （3）海岛自动测风站 （4）轻便风向风速表 （5）单翼风向传感器和风杯风速传感器等
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7.2 风的传感器
➢风向标：
1．风向感应器
是各种测风仪器中用以指示风向的最主要的 部件。分为头部（维持平衡也称平衡锤）、 水平杆与尾翼三部分。整个风向标可绕垂直 轴旋转。它的重心正好在转动轴的轴心上。
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7.2 风的传感器
➢风向标作用原理：
当风的来向与风向标成某一个交角时，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力矩，使风向标绕垂直 轴旋转，直至风向标头部正好对着风的来向时， 由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位 置。
பைடு நூலகம்
相当风速
范围(m/s) 中数
0.0～0.2
0
0.3～1.5
1
1.6～3.3
2
3.4～5.4
4
5.5～7.9
7
8.0～10.7 9
10.8～13.8 12
13.9～17.1 16
17.2～20.7 19 20.8～24.4 23 24.5～28.4 26
28.5～32.6 31
>32.6
>33
7.1 概 述
是空气质点在单位时间内所移动的水平距 离。以米/秒为单位，定时观测取整数，自 记记录取一位小数。 ➢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。
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7.1 概 述
➢风力等级：常用的风力等级系英国人蒲福于1805 年规定，称蒲福风力等级，从0～12级共13级。
大气探测学
大气探测第七章：地面风观测
第七章 地面风的观测
7.1 概述 7.2 风的传感器 7.3 EL型电接风向风速计 7.4 其他测风仪器 7.5 测风仪器的安装
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7.1 概 述
1．什么是风？
风是指空气的水平运动。
风的运动既有速度又有方向，说明了 风是一个矢量（地面气象观测的风是 两维矢量，即空气的水平运动），因 此风的观测包括风向和风速两项。
7.1 概 述
5．阵风：
➢阵风（风的阵性）：是指瞬时风向风速在 平均值附近涨落的变化和分布特性。WMO关 于“阵风”的定义是：在规定时间间隔（指十 分钟）内，风速偏离其平均值的一个正的或 负的偏距，其持续时间不超过两分钟者。 ➢阵风观测：主要有两个变量，风速和风向 的标准偏差、阵风峰值。
大气探测第七章：地面风观测
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7.2 风的传感器
风向标的受力情况：设气流与风标的起始位置成α 的交角，则风向标的尾翼上受到三个力矩的作用， 一是风压力矩M，二是惯性力矩Mn，三是摩擦力矩 Mf，包括在转轴支点处的摩擦力矩及空气粘滞性 对翼板等产生的摩擦力矩。这样，风标转动的运 动方程为 M=Mn+Mf，即Mn=M-Mf。
时倾伏于地
7 疾风 全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便
8 大风 可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚大 9 烈风 草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断
10 狂风 树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏
11 暴风 大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏
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12 飓风 陆上少见，其摧毁力极大
陆上地物征象
0 静风 静，烟直上 1 软风 烟能表示风向，树叶略有摇动 2 轻风 人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动，旗飘
动
3 微风 树叶及小枝摇动不息，旗展开，高的草摇动不息 4 和风 能吹起地面灰尘和纸张，树枝动摇。高的草呈波浪
起伏 5 劲风 有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。高的草波浪
起伏明显 6 强风 大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难。高的草不