簡介
風既有大小,又有方向,因此,風的預報包括風速和風向兩項。風速的大小常用風級來表示。風的級别是根據風對地面物體的影響程度而确定的。在氣象上,一般按風力大小劃分為十七個等級。
在天氣預報中,常聽到如“北風4到5級”之類的用語,此時所指的風力是平均風力;如聽到“陣風7級”之類的用語,其陣風是指風速忽大忽小的風,此時的風力是指大時的風力。
其實,在自然界,風力有時是會超過12級的。像強台風中心的風力,或龍卷風的風力,都可能比12級大得多,隻是12級以上的大風比較少見,一般就不具體規定級數了。
風級劃分
表中最大風速是從熱帶飓風中測到的(風速達200km/h并不算例外),發生在南緯45°附近,稱之為咆哮西風。
測量儀器
風速測量儀器種類
①風杯風速計。它是最常見的一種風速計。轉杯式風速計最早由英國 J.T.R.魯賓孫發明(1846),當時是四杯,後來改用三杯。三個互成120度固定在架上的抛物形或半球形的空杯都順一面,整個架子連同風杯裝在一個可以自由轉動的軸上。在風力的作用下風杯繞軸旋轉,其轉速正比于風速。轉速可以用電觸點、測速發電機或光電計數器等記錄。
②螺旋槳式風速計。它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉的風速計。螺旋槳裝在一個風标的前部,使其旋轉平面始終正對風的來向,它的轉速正比于風速。
③熱線風速計。一根被電流加熱的金屬絲,流動的空氣使它散熱,利用散熱速率和風速的平方根成線性關系,再通過電子線路線性化(以便于刻度和讀數),即可制成熱線風速計。熱線風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,在測量風速的同時可以直接測定熱線本身的溫度。熱線風速計在小風速時靈敏度較高,适用于對小風速測量。它的時間常數隻有百分之幾秒,是大氣湍流和農業氣象測量的重要工具。
④聲學風速計。在聲波傳播方向的風速分量将增加(或減低)聲波傳播速度,利用這種特性制作的聲學風速計可用來測量風速分量。聲學風速計至少有兩對感應元件,每對包括發聲器和接收器各一個。使兩個發聲器的聲波傳播方向相反,如果一組聲波順着風速分量傳播,另一組恰好逆風傳播,則兩個接收器收到聲脈沖的時間差值将與風速分量成正比。如果同時在水平和鉛直方向各裝上兩對元件,就可以分别計算出水平風速、風向和鉛直風速。由于超聲波具有抗幹擾、方向性好的優點,聲學風速計發射的聲波頻率多在超聲波段。
不同種類的風速計可以應用到不同的場合,用得比較多的是葉輪式風速計和熱式風速計
最高紀錄
飓風約翰是中太平洋有紀錄以來的第三個五級飓風,并創下該海域最高的風速紀錄,達280公裡/小時。自1994年起,隻有飓風伊歐凱在中太平洋達到五級飓風的強度,它與吉爾瑪一樣,擁有比約翰更低的氣壓但較慢的風速。台風溫黛橫過本港時的強度相當于美國國家飓風中心熱帶氣旋分級中的二級台風,當時維多利亞港一度錄得的平均風力達133公裡/小時,最高陣風259公裡/小時,而大老山亦錄得時速284公裡/小時的陣風紀錄。台風泰培是地球紀錄上最強的熱帶氣旋台風。最高風速的熱帶氣旋是2013年西北太平洋的台風海燕,平均風速達每小時315公裡。地球表面最快的“正常的”風速達到372公裡/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生的一次龍卷風中,研究人員測到的最快風速達到了513公裡/小時。
熱帶氣旋分級
世界紀錄
有記載的最快風速:1996年4月10日,澳大利亞西部巴羅島的一個氣象站在熱帶風暴“奧利維亞”肆虐期間記錄下了速度為408千米/小時的瞬時風速。這是風速計測量到的除飓風外最強的地面風。(吉尼斯世界紀錄)
最快的風速:1999年5月3日,俄克拉荷馬大學的科學家記錄下了最快的風速。一股龍卷風襲擊了美國俄克拉荷馬州的橋溪附近,根據車載多普勒移動天氣觀測站的記錄,它的最高速度為486千米/小時,誤差小于32千米/小時。(吉尼斯世界紀錄)