風(fēng)速,是指空氣相對于地球某一固定地點的運動速率,常用單位是m/s ,1m/s = 3.6 km/h。風(fēng)速沒有等級,風(fēng)力才有等級,風(fēng)速是風(fēng)力等級劃分的依據(jù)。一般來講,風(fēng)速越大,風(fēng)力等級越高,風(fēng)的破壞性越大。風(fēng)速是氣候?qū)W研究的主要參數(shù)之一,大氣中風(fēng)的測量對于全球氣候變化研究、航天事業(yè)以及軍事應(yīng)用等方面都具有重要作用和意義。
簡述
風(fēng)既有大小,又有方向,因此,風(fēng)的預(yù)報包括風(fēng)速和風(fēng)向兩項。風(fēng)速的大小常用風(fēng)級來表示。風(fēng)的級別是根據(jù)風(fēng)對地面物體的影響程度而確定的。在氣象上,一般按風(fēng)力大小劃分為十七個等級。
在天氣預(yù)報中,常聽到如“北風(fēng)4到5級”之類的用語,此時所指的風(fēng)力是平均風(fēng)力;如聽到“陣風(fēng)7級”之類的用語,其陣風(fēng)是指風(fēng)速忽大忽小的風(fēng),此時的風(fēng)力是指大時的風(fēng)力。
其實,在自然界,風(fēng)力有時是會超過12級的。像強臺風(fēng)中心的風(fēng)力,或龍卷風(fēng)的風(fēng)力,都可能比12級大得多,只是12級以上的大風(fēng)比較少見,一般就不具體規(guī)定級數(shù)了。
風(fēng)級劃分
風(fēng)力等級
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風(fēng)的名稱
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風(fēng)速(m/s)
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風(fēng)速(Km/h)
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海岸漁船象征 |
陸地狀況
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海面狀況
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0
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無風(fēng)
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0~0.2
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小于1
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靜 |
靜,煙直上
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平靜無感
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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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尋常漁船略覺搖動 |
煙能表示風(fēng)向,但風(fēng)向標不能轉(zhuǎn)動
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微浪
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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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漁船張帆時,可隨風(fēng)移行每小時2~3km |
人面感覺有風(fēng),樹葉有微響,風(fēng)向標能轉(zhuǎn)動
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小浪
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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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漁船漸覺簸動,可隨風(fēng)移行每小時5~6km |
樹葉及微枝擺動不息,旗幟展開
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小浪
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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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漁船滿帆時,傾于一方 |
能吹起地面灰塵和紙張,樹的小枝微動
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輕浪
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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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漁船縮帆(即收去帆之一部) |
有葉的小樹枝搖擺,內(nèi)陸水面有小波
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中浪
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6
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強風(fēng)
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10.8~13.8
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39~49
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漁船加倍縮帆,捕魚需注意風(fēng)險 |
大樹枝擺動,電線呼呼有聲,舉傘困難
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大浪
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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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漁船停息港中,在海上下錨 |
全樹搖動,迎風(fēng)步行感覺不便
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巨浪
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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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進港的漁船皆停留不出 |
微枝折毀,人向前行感覺阻力甚大
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猛浪
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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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汽船航行困難 |
建筑物有損壞(煙囪頂部及屋頂瓦片移動)
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狂濤
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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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汽船航行頗危險 |
陸上少見,見時可使樹木拔起將建筑物損壞嚴重
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狂濤
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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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汽船遇之極危險 |
陸上很少,有則必有重大損毀
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非凡現(xiàn)象
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12
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颶風(fēng)
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32.7~36.9
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118~133
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海浪滔天 |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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13
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颶風(fēng)
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37.0~41.4
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134~149
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- |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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14
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颶風(fēng)
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41.5~46.1
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150~166
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- |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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15
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颶風(fēng)
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46.2~50.9
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167~183
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- |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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16
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颶風(fēng)
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51.0~56.0
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184~201
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- |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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17
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颶風(fēng)
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56.1`61.2
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202~220
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- |
陸上絕少,其摧毀力極大
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非凡現(xiàn)象
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表中最大風(fēng)速是從熱帶颶風(fēng)中測到的(風(fēng)速達200km/h并不算例外),發(fā)生在南緯45°附近,稱之為咆哮西風(fēng)。
測量儀器
風(fēng)速測量儀器種類
①風(fēng)杯風(fēng)速計。它是最常見的一種風(fēng)速計。 轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計最早由英國 J.T.R.魯賓孫發(fā)明(1846),當時是四杯,后來改用三杯。三個互成120度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面,整個架子連同風(fēng)杯裝在一個可以自由轉(zhuǎn)動的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點、測速發(fā)電機或光電計數(shù)器等記錄。
②螺旋槳式風(fēng)速計。它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速計。螺旋槳裝在一個風(fēng)標的前部,使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對風(fēng)的來向,它的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。
③熱線風(fēng)速計。一根被電流加熱的金屬絲,流動的空氣使它散熱,利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系,再通過電子線路線性化(以便于刻度和讀數(shù)),即可制成熱線風(fēng)速計。熱線風(fēng)速計分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的熱線一般為錳銅絲,其電阻溫度系數(shù)近于零,它的表面另置有測溫元件。直熱式的熱線多為鉑絲,在測量風(fēng)速的同時可以直接測定熱線本身的溫度。熱線風(fēng)速計在小風(fēng)速時靈敏度較高,適用于對小風(fēng)速測量。它的時間常數(shù)只有百分之幾秒,是大氣湍流和農(nóng)業(yè)氣象測量的重要工具。
④聲學(xué)風(fēng)速計。在聲波傳播方向的風(fēng)速分量將增加(或減低)聲波傳播速度,利用這種特性制作的聲學(xué)風(fēng)速計可用來測量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速計至少有兩對感應(yīng)元件,每對包括發(fā)聲器和接收器各一個。使兩個發(fā)聲器的聲波傳播方向相反,如果一組聲波順著風(fēng)速分量傳播,另一組恰好逆風(fēng)傳播,則兩個接收器收到聲脈沖的時間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時在水平和鉛直方向各裝上兩對元件,就可以分別計算出水平風(fēng)速、風(fēng)向和鉛直風(fēng)速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優(yōu)點,聲學(xué)風(fēng)速計發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。
不同種類的風(fēng)速計可以應(yīng)用到不同的場合,目前用得比較多的是葉輪式風(fēng)速計和熱式風(fēng)速計
最高紀錄
颶風(fēng)約翰是中太平洋有紀錄以來的第三個五級颶風(fēng),并創(chuàng)下該海域最高的風(fēng)速紀錄,達280公里/小時。自1994年起,只有颶風(fēng)伊歐凱在中太平洋達到五級颶風(fēng)的強度,它與吉爾瑪一樣,擁有比約翰更低的氣壓但較慢的風(fēng)速。臺風(fēng)溫黛橫過本港時的強度相當于美國國家颶風(fēng)中心熱帶氣旋分級中的二級臺風(fēng),當時維多利亞港一度錄得的平均風(fēng)力達133公里/小時,最高陣風(fēng)259公里/小時,而大老山亦錄得時速284公里/小時的陣風(fēng)紀錄。臺風(fēng)泰培是地球紀錄上最強的熱帶氣旋臺風(fēng)。目前最高風(fēng)速的熱帶氣旋是2013年西北太平洋的臺風(fēng)海燕,平均風(fēng)速達每小時315公里。地球表面最快的“正常的”風(fēng)速達到372公里/小時,這是1934年4月12日在美國新罕布爾什州的華盛頓山記錄的,但是1999年5月在俄克拉荷馬州發(fā)生的一次龍卷風(fēng)中,研究人員測到的最快風(fēng)速達到了513公里/小時。
熱帶氣旋分級
熱帶低氣壓風(fēng)速 | 11.4米/秒至17.2米/秒 | 41—62公里/每小時 |
6-7級
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熱帶風(fēng)暴風(fēng)速 | 17.5米/秒至24.2米/秒 | 63—87公里/每小時 | 8-9級 |
強熱帶風(fēng)暴風(fēng)速 | 24.5米/秒至32.5米/秒 | 88—117公里/每小時 | 10-11級 |
臺風(fēng)風(fēng)速 | 32.8米/秒至41.4米/秒 |
118—149公里/每小時
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12-13級 |
強臺風(fēng)風(fēng)速 | 41.7米/秒至51.1米/秒 | 150—184公里/每小時 | 14-15級 |
超強臺風(fēng)風(fēng)速 | 51.4米/秒以上 | 185公里/每小時以上 | 16級以上 |