風(fēng)速,是指空氣相對于地球某一固定地點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速率,常用單位是m/s ,1m/s = 3.6 km/h。風(fēng)速?zèng)]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(bào)包括風(fēng)速和風(fēng)向兩項(xiàng)。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(gè)等級。
在天氣預(yù)報(bào)中,常聽到如“北風(fēng)4到5級”之類的用語,此時(shí)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(shí)的風(fēng)力是指大時(shí)的風(fēng)力。
其實(shí),在自然界,風(fēng)力有時(shí)是會(huì)超過12級的。像強(qiáng)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
|
風(fēng)的名稱
|
風(fēng)速(m/s)
|
風(fēng)速(Km/h)
|
海岸漁船象征 |
陸地狀況
|
海面狀況
|
0
|
無風(fēng)
|
0~0.2
|
小于1
|
靜 |
靜,煙直上
|
平靜無感
|
1
|
軟風(fēng)
|
0.3~1.5
|
1~5
|
尋常漁船略覺搖動(dòng) |
煙能表示風(fēng)向,但風(fēng)向標(biāo)不能轉(zhuǎn)動(dòng)
|
微浪
|
2
|
輕風(fēng)
|
1.6~3.3
|
6~11
|
漁船張帆時(shí),可隨風(fēng)移行每小時(shí)2~3km |
人面感覺有風(fēng),樹葉有微響,風(fēng)向標(biāo)能轉(zhuǎn)動(dòng)
|
小浪
|
3
|
微風(fēng)
|
3.4~5.4
|
12~19
|
漁船漸覺簸動(dòng),可隨風(fēng)移行每小時(shí)5~6km |
樹葉及微枝擺動(dòng)不息,旗幟展開
|
小浪
|
4
|
和風(fēng)
|
5.5~7.9
|
20~28
|
漁船滿帆時(shí),傾于一方 |
能吹起地面灰塵和紙張,樹的小枝微動(dòng)
|
輕浪
|
5
|
清勁風(fēng)
|
8.0~10.7
|
29~38
|
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
|
中浪
|
6
|
強(qiáng)風(fēng)
|
10.8~13.8
|
39~49
|
漁船加倍縮帆,捕魚需注意風(fēng)險(xiǎn) |
大樹枝擺動(dòng),電線呼呼有聲,舉傘困難
|
大浪
|
7
|
疾風(fēng)
|
13.9~17.1
|
50~61
|
漁船停息港中,在海上下錨 |
全樹搖動(dòng),迎風(fēng)步行感覺不便
|
巨浪
|
8
|
大風(fēng)
|
17.2~20.7
|
62~74
|
進(jìn)港的漁船皆停留不出 |
微枝折毀,人向前行感覺阻力甚大
|
猛浪
|
9
|
烈風(fēng)
|
20.8~24.4
|
75~88
|
汽船航行困難 |
建筑物有損壞(煙囪頂部及屋頂瓦片移動(dòng))
|
狂濤
|
10
|
狂風(fēng)
|
24.5~28.4
|
89~102
|
汽船航行頗危險(xiǎn) |
陸上少見,見時(shí)可使樹木拔起將建筑物損壞嚴(yán)重
|
狂濤
|
11
|
暴風(fēng)
|
28.5~32.6
|
103~117
|
汽船遇之極危險(xiǎn) |
陸上很少,有則必有重大損毀
|
非凡現(xiàn)象
|
12
|
颶風(fēng)
|
32.7~36.9
|
118~133
|
海浪滔天 |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
13
|
颶風(fēng)
|
37.0~41.4
|
134~149
|
- |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
14
|
颶風(fēng)
|
41.5~46.1
|
150~166
|
- |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
15
|
颶風(fēng)
|
46.2~50.9
|
167~183
|
- |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
16
|
颶風(fēng)
|
51.0~56.0
|
184~201
|
- |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
17
|
颶風(fēng)
|
56.1`61.2
|
202~220
|
- |
陸上絕少,其摧毀力極大
|
非凡現(xiàn)象
|
表中最大風(fēng)速是從熱帶颶風(fēng)中測到的(風(fēng)速達(dá)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(jì)。它是最常見的一種風(fēng)速計(jì)。 轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計(jì)最早由英國 J.T.R.魯賓孫發(fā)明(1846),當(dāng)時(shí)是四杯,后來改用三杯。三個(gè)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(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)、測速發(fā)電機(jī)或光電計(jì)數(shù)器等記錄。
②螺旋槳式風(fēng)速計(jì)。它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速計(jì)。螺旋槳裝在一個(gè)風(fēng)標(biāo)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(jì)。一根被電流加熱的金屬絲,流動(dòng)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(jì)。熱線風(fēng)速計(jì)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(shí)可以直接測定熱線本身的溫度。熱線風(fēng)速計(jì)在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高,適用于對小風(fēng)速測量。它的時(shí)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(jì)。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(jì)可用來測量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速計(jì)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(gè)。使兩個(gè)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(gè)接收器收到聲脈沖的時(shí)間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時(shí)在水平和鉛直方向各裝上兩對元件,就可以分別計(jì)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(diǎn),聲學(xué)風(fēng)速計(jì)發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。
不同種類的風(fēng)速計(jì)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(jì)和熱式風(fēng)速計(jì)
最高紀(jì)錄
颶風(fēng)約翰是中太平洋有紀(jì)錄以來的第三個(gè)五級颶風(fēng),并創(chuàng)下該海域最高的風(fēng)速紀(jì)錄,達(dá)280公里/小時(shí)。自1994年起,只有颶風(fēng)伊歐凱在中太平洋達(dá)到五級颶風(fēng)的強(qiáng)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(shí)的強(qiáng)度相當(dāng)于美國國家颶風(fēng)中心熱帶氣旋分級中的二級臺風(fēng),當(dāng)時(shí)維多利亞港一度錄得的平均風(fēng)力達(dá)133公里/小時(shí),最高陣風(fēng)259公里/小時(shí),而大老山亦錄得時(shí)速284公里/小時(shí)的陣風(fēng)紀(jì)錄。臺風(fēng)泰培是地球紀(jì)錄上最強(qiáng)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(dá)每小時(shí)315公里。地球表面最快的“正常的”風(fēng)速達(dá)到372公里/小時(shí),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(dá)到了513公里/小時(shí)。
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(shí) |
6-7級
|
熱帶風(fēng)暴風(fēng)速 | 17.5米/秒至24.2米/秒 | 63—87公里/每小時(shí) | 8-9級 |
強(qiáng)熱帶風(fēng)暴風(fēng)速 | 24.5米/秒至32.5米/秒 | 88—117公里/每小時(shí) | 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(shí)
|
12-13級 |
強(qiáng)臺風(fēng)風(fēng)速 | 41.7米/秒至51.1米/秒 | 150—184公里/每小時(shí) | 14-15級 |
超強(qiáng)臺風(fēng)風(fēng)速 | 51.4米/秒以上 | 185公里/每小時(shí)以上 | 16級以上 |