地面風(fēng)的測(cè)量
風(fēng)是空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象。空氣流動(dòng)有上下流動(dòng)和左右流動(dòng),上下流動(dòng)為垂直運(yùn)動(dòng),也叫對(duì)流;左右流動(dòng)為水平運(yùn)動(dòng),也就是風(fēng)。風(fēng)是一個(gè)矢量,用風(fēng)向和風(fēng)速表示。地面風(fēng)指離地平面10─12米高的風(fēng)。風(fēng)向指風(fēng)吹來(lái)的方向,一般用16個(gè)方位或360°表示。以360°表示時(shí),由北起按順時(shí)針?lè)较蚨攘。風(fēng)速指單位時(shí)間內(nèi)空氣的水平位移,常以米/秒、公里/小時(shí)、海里/小時(shí)表示。1805年英國(guó)人F·蒲福根據(jù)風(fēng)對(duì)地面(或海面)物體的影響,提出風(fēng)力等級(jí)表,幾經(jīng)修改后得下表。目測(cè)風(fēng)時(shí),根據(jù)風(fēng)力等級(jí)表中各級(jí)風(fēng)的特征,即可估計(jì)出相應(yīng)的風(fēng)速。
蒲福風(fēng)力等級(jí)表
風(fēng)力等級(jí) |
名稱(chēng) |
相當(dāng)于開(kāi)闊平坦地面10米高處風(fēng)速 |
浪高 |
陸上物理征象 |
米/秒 |
公里/時(shí) |
海里/時(shí) |
(米) |
0
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靜風(fēng)
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0-0.2
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<1
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<1
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-
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靜,煙直上。
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1
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軟風(fēng)
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0.3-1.5
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1-5
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1-3
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0.1
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煙能表示風(fēng)向,但風(fēng)向標(biāo)尚不能指示風(fēng)向。
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2
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輕風(fēng)
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1.6-3.3
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6-11
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4-6
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0.2
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人面感覺(jué)有風(fēng),樹(shù)葉有微響,風(fēng)向標(biāo)能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
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3
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微風(fēng)
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3.4-5.4
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12-19
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7-10
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0.6
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樹(shù)葉與微枝搖動(dòng)不息,旌旗展開(kāi)。
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4
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和風(fēng)
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5.5-7.9
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20-28
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11-16
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1.0
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灰塵和碎紙揚(yáng)起,小樹(shù)枝搖動(dòng)。
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5
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清勁風(fēng)
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8.0-10.7
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29-38
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17-21
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2.0
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有葉的小樹(shù)枝搖動(dòng),內(nèi)陸水面有小波浪。
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6
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強(qiáng)風(fēng)
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10.8-13.8
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39-49
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22-27
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3.0
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大樹(shù)枝搖動(dòng),電線呼呼有聲,打傘困難。
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7
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疾風(fēng)
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13.9-17.1
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50-61
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28-33
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4.0
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全樹(shù)搖動(dòng),逆風(fēng)步行感到困難。
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8
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大風(fēng)
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17.2-20.7
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62-74
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34-40
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5.5
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樹(shù)枝折斷,逆風(fēng)行進(jìn)阻力甚大。
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9
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烈風(fēng)
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20.8-24.4
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75-88
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41-47
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7.0
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發(fā)生輕微的建筑破壞。
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10
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狂風(fēng)
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24.5-28.4
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89-102
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48-55
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9.0
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內(nèi)陸少見(jiàn),有些樹(shù)木拔起,建筑物破壞較重。
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11
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暴風(fēng)
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28.5-32.6
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103-117
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56-63
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11.5
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極少遇到,伴隨著廣泛的破壞。
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12
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颶風(fēng)
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32.7
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118
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64
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14.0
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風(fēng)向測(cè)量?jī)x器 |
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(1) 風(fēng)向測(cè)量?jī)x器:風(fēng)向標(biāo)是一種應(yīng)用最廣泛的測(cè)量風(fēng)向儀器的主要部件,由水平指向桿、尾翼和旋轉(zhuǎn)軸組成。在風(fēng)的作用下,尾翼產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩使風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng),并不斷調(diào)整指向桿指示風(fēng)向。風(fēng)向標(biāo)感應(yīng)的風(fēng)向必須傳遞到地面的指示儀表上,以觸點(diǎn)式最為簡(jiǎn)單,風(fēng)向標(biāo)帶動(dòng)觸點(diǎn),接通代表風(fēng)向的燈泡或記錄筆電磁鐵,作出風(fēng)向的指示或記錄,但它的分辨只能做到一個(gè)方位(22.5°)。精確的方法有自整角機(jī)和光電碼盤(pán)。

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輕便風(fēng)速表 |
(2) 風(fēng)速測(cè)量?jī)x器:a)風(fēng)杯風(fēng)速表是應(yīng)用最廣泛的一種風(fēng)速表,由三個(gè)(或四個(gè))半球形或拋物形空杯,都順一面均勻分布在一水平支架上,支架與轉(zhuǎn)軸相連。在風(fēng)力作用下,風(fēng)杯繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、齒輪或光電計(jì)數(shù)器等記錄。b)槳葉式風(fēng)速表是由若干片槳葉按一定角度等間隔地裝置在一鉛直面內(nèi),能逆風(fēng)繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。槳葉有平板葉片的風(fēng)車(chē)式和螺旋槳式兩種。最常見(jiàn)的是由三葉式四葉螺旋槳,裝在形似飛機(jī)機(jī)身的流線形風(fēng)向標(biāo)前部,風(fēng)向標(biāo)使葉片旋轉(zhuǎn)平面始絡(luò)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)的來(lái)向。c)熱力式風(fēng)速表是被電流加熱的細(xì)金屬絲或微型球體電阻,放置在氣流中,其散熱率與風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系。通常在使加熱電流不變時(shí),測(cè)出被加熱物體的溫度,就能推算出風(fēng)速。熱力式風(fēng)速表感應(yīng)速度快,時(shí)間常數(shù)只有百分之幾秒,在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高,宜應(yīng)用于室內(nèi)和野外的大氣湍流實(shí)驗(yàn),也是農(nóng)業(yè)氣象測(cè)量的重要工具。
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風(fēng)速測(cè)量?jī)x器 |
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