风速,是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率,常用单位是m/s,1m/s=3.6km/h。风速没有等级,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。一般来讲,风速越大,风力等级越高,风的破坏性越大。风速是气候学研究的主要参数之一,大气中风的测量对于全球气候变化研究、航天事业以及军事应用等方面都具有重要作用和意义。
风既有大小,又有方向,因此,风的预报包括风速和风向两项。风速的大小常用风级来表示。风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。在气象上,一般按风力大小划分为十七个等级。
在天气预报中,常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力;如听到“阵风7级”之类的用语,其阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指大时的风力。
其实,在自然界,风力有时是会超过12级的。像强台风中心的风力,或龙卷风的风力,都可能比12级大得多,只是12级以上的大风比较少见,一般就不具体规定级数了。
风力等级 | 风的名称 | 风速(m/s) | 风速(km/h) | 海岸渔船象征 | 陆地状况 | 海面状况 |
0 | 无风 | 0~0.2 | 小于1 | 静 | 静,烟直上 | 平静无感 |
1 | 软风 | 0.3~1.5 | 1~5 | 寻常渔船略觉摇动 | 烟能表示风向,但风向标不能转动 | 微浪 |
2 | 轻风 | 1.6~3.3 | 6~11 | 渔船张帆时,可随风移行每小时2~3km | 人面感觉有风,树叶有微响,风向标能转动 | 小浪 |
3 | 微风 | 3.4~5.4 | 12~19 | 渔船渐觉簸动,可随风移行每小时5~6km | 树叶及微枝摆动不息,旗帜展开 | 小浪 |
4 | 和风 | 5.5~7.9 | 20~28 | 渔船满帆时,倾于一方 | 能吹起地面灰尘和纸张,树的小枝微动 | 轻浪 |
5 | 清劲风 | 8.0~10.7 | 29~38 | 渔船缩帆(即收去帆之一部) | 有叶的小树枝摇摆,内陆水面有小波 | 中浪 |
6 | 强风 | 10.8~13.8 | 39~49 | 渔船加倍缩帆,捕鱼需注意风险 | 大树枝摆动,电线呼呼有声,举伞困难 | 大浪 |
7 | 疾风 | 13.9~17.1 | 50~61 | 渔船停息港中,在海上下锚 | 全树摇动,迎风步行感觉不便 | 巨浪 |
8 | 大风 | 17.2~20.7 | 62~74 | 进港的渔船皆停留不出 | 微枝折毁,人向前行感觉阻力甚大 | 猛浪 |
9 | 烈风 | 20.8~24.4 | 75~88 | 汽船航行困难 | 建筑物有损坏(烟囱顶部及屋顶瓦片移动) | 狂涛 |
10 | 狂风 | 24.5~28.4 | 89~102 | 汽船航行颇危险 | 陆上少见,见时可使树木拔起将建筑物损坏严重 | 狂涛 |
11 | 暴风 | 28.5~32.6 | 103~117 | 汽船遇之极危险 | 陆上很少,有则必有重大损毁 | 非凡现象 |
12 | 飓风 | 32.7~36.9 | 118~133 | 海浪滔天 | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
13 | 飓风 | 37.0~41.4 | 134~149 | - | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
14 | 飓风 | 41.5~46.1 | 150~166 | - | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
15 | 飓风 | 46.2~50.9 | 167~183 | - | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
16 | 飓风 | 51.0~56.0 | 184~201 | - | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
17 | 飓风 | 56.1`61.2 | 202~220 | - | 陆上绝少,其摧毁力极大 | 非凡现象 |
表中最大风速是从热带飓风中测到的(风速达200km/h并不算例外),发生在南纬45°附近,称之为咆哮西风。
测量仪器
风速测量仪器种类
①风杯风速计。它是最常见的一种风速计。 转杯式风速计最早由英国 J.T.R.鲁宾孙发明(1846),当时是四杯,后来改用三杯。三个互成120度固定在架上的抛物形或半球形的空杯都顺一面,整个架子连同风杯装在一个可以自由转动的轴上。在风力的作用下风杯绕轴旋转,其转速正比于风速。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。
②螺旋桨式风速计。它是一组三叶或四叶螺旋桨绕水平轴旋转的风速计。螺旋桨装在一个风标的前部,使其旋转平面始终正对风的来向,它的转速正比于风速。
③热线风速计。一根被电流加热的金属丝,流动的空气使它散热,利用散热速率和风速的平方根成线性关系,再通过电子线路线性化(以便于刻度和读数),即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝,其电阻温度系数近于零,它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝,在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高,适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒,是大气湍流和农业气象测量的重要工具。
④声学风速计。在声波传播方向的风速分量将增加(或减低)声波传播速度,利用这种特性制作的声学风速计可用来测量风速分量。声学风速计至少有两对感应元件,每对包括发声器和接收器各一个。使两个发声器的声波传播方向相反,如果一组声波顺着风速分量传播,另一组恰好逆风传播,则两个接收器收到声脉冲的时间差值将与风速分量成正比。如果同时在水平和铅直方向各装上两对元件,就可以分别计算出水平风速、风向和铅直风速。由于超声波具有抗干扰、方向性好的优点,声学风速计发射的声波频率多在超声波段。
不同种类的风速计可以应用到不同的场合,用得比较多的是叶轮式风速计和热式风速计
热带低气压风速 | 11.4米/秒至17.2米/秒 | 41—62公里/每小时 | 6-7级 |
热带风暴风速 | 17.5米/秒至24.2米/秒 | 63—87公里/每小时 | 8-9级 |
强热带风暴风速 | 24.5米/秒至32.5米/秒 | 88—117公里/每小时 | 10-11级 |
台风风速 | 32.8米/秒至41.4米/秒 | 118—149公里/每小时 | 12-13级 |
强台风风速 | 41.7米/秒至51.1米/秒 | 150—184公里/每小时 | 14-15级 |
超强台风风速 | 51.4米/秒以上 | 185公里/每小时以上 | 16级以上 |
有记载的最快风速:
1、996年4月10日,澳大利亚西部巴罗岛的一个气象站在热带风暴“奥利维亚”肆虐期间记录下了速度为408千米/小时的瞬时风速。这是风速计测量到的除飓风外最强的地面风。(吉尼斯世界纪录)
最快的风速:
1、999年5月3日,俄克拉荷马大学的科学家记录下了最快的风速。一股龙卷风袭击了美国俄克拉荷马州的桥溪附近,根据车载多普勒移动天气观测站的记录,它的最高速度为486千米/小时,误差小于32千米/小时。(吉尼斯世界纪录)