地面风的测量

1、第七讲 地面风的观测 知识结构知识结构ELEL型电接风向风速型电接风向风速计计3测风仪器的安装测风仪器的安装 5概述概述1风的传感器风的传感器2其他测风仪器其他测风仪器 4气象应用气象应用67.1 概述.什么是风风风- -空气的水平运动，矢量空气的水平运动，矢量风向风向风速风速55 气流场 = 大尺度的规则气流 + 随时间和空间随机涨落的（中）小尺度湍流 气流测量包括：瞬时量、平均量 两部分 “平均值”：指在一定时段内的平均 “瞬时值”：在一个相当短的时段内的平均66 瞬时量、平均量都可以认为是“光滑值”，光滑时段的长短，取决于仪器和实际需要 风速的单位：m/s 天气报告中 风速：2min的平

2、均风速 风向：10为一个单位，用电码01，02，36表示，以正北为基准，顺时针方向旋转。77 风向是指风的来向。 风向的英文缩写符号纪录如下图 北：North 东：East 南：South 西：West 当风速低于 0.25 m/s 时称为静风。 风级也是一种表达风力的常用单位2.风向 风向风向- -风的风的来向来向十六方位十六方位3.风速风速风速- -空气质点在单位时间内所空气质点在单位时间内所移动的水平距离移动的水平距离单位单位- -米米/ /秒秒记录记录- -定时观测取整数，自记记定时观测取整数，自记记录取一位小数录取一位小数1111 1805年英国人F蒲福根据风对地面（或海面）物体的影

3、响，提出风力等级表，几经修改后得出蒲福风力等级表。 目测风时，根据风力等级表中各级风的特征，即可估计出相应的风速。 地面风指离地平面10-12米高的风。 等等级级 名名 称称陆陆 上上 地地 物物 征征 象象相相 当当 风风 速速范围范围(m/s)中数中数0静风静风静，烟直上静，烟直上0.00.201软风软风烟能表示风向，树叶略有摇动烟能表示风向，树叶略有摇动0.31.512轻风轻风人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动，旗飘动人面感觉有风，树叶有微响，风向标能转动，旗飘动1.63.323微风微风树叶及小枝摇动不息，旗展开，高的草摇动不息树叶及小枝摇动不息，旗展开，高的草摇动不息3.45.44

4、4和风和风能吹起地面灰尘和纸张，树枝动摇。高的草呈波浪起伏能吹起地面灰尘和纸张，树枝动摇。高的草呈波浪起伏5.57.975劲风劲风有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。高的草波浪起伏明显有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。高的草波浪起伏明显8.010.796强风强风大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难。高的草不时倾伏于地大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难。高的草不时倾伏于地10.813.8127疾风疾风全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便13.917.1168大风大风可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚大可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚大17.220.719

5、9烈风烈风草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断20.824.42310狂风狂风树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏24.528.42611暴风暴风大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏28.532.63112飓风飓风陆上少见，其摧毁力极大陆上少见，其摧毁力极大32.6334.如何取得具有代表性的风资料？ 风的观测一般是风的观测一般是取某一时段内的平均风速取某一时段内的平均风速和最多风向和最多风向 气象台站观测中，一般是取气象台站观测中，一般是取两分钟两分钟的平均的平均风速和最多风向，风速和最多风向，自

6、记仪器自记仪器是取是取十分钟十分钟的平均风的平均风速和最多风向速和最多风向风速风向平均风速 算术平均法计算平均风向时存在的问题： 在处理风向平均时需要特别注意风向过北（即风向变化跨0）时导致结果失真的问题 四种方法： 算术平均法、标量平均法、矢量平均法以及单位矢量法 cossinxyVVVV 1111nxxiinyyiiVVnVVnVVxVy0风矢量示意图风矢量示意图 arctan(/)xyVV矢量平均法5.5.阵风阵风 阵风（风的阵性）阵风（风的阵性）- -瞬时风向风速在平瞬时风向风速在平均值附近涨落的变化和分布特性。均值附近涨落的变化和分布特性。WMOWMO定义定义- -在规定时间间隔（指

7、十分钟）在规定时间间隔（指十分钟）内，风速偏离其平均值的一个正的或内，风速偏离其平均值的一个正的或负的偏距，其持续时间不超过两分钟负的偏距，其持续时间不超过两分钟者。者。测平均风速时，仪器要有优良的积分测平均风速时，仪器要有优良的积分性能（即自动平均能力）；性能（即自动平均能力）；测阵风，仪器应能反映瞬时风速，自测阵风，仪器应能反映瞬时风速，自动平均能力良好反而不利动平均能力良好反而不利7.2 风的传感器风的感应器头部（平衡锤）头部（平衡锤）水平杆水平杆尾翼尾翼风向感应器7.2 风的传感器 在风的作用下，尾翼产生旋转在风的作用下，尾翼产生旋转力矩使风向标转动，并不断调力矩使风向标转动，并不断调

8、整指向杆指示风向。整指向杆指示风向。灵敏性灵敏性稳定稳定性性 当尾翼所受风压力矩当尾翼所受风压力矩 风向标静摩擦力矩时，即在一风向标静摩擦力矩时，即在一定的起动风速定的起动风速V V下，风向标才能转动。各种风向标下，风向标才能转动。各种风向标的起动风速都不相同的起动风速都不相同风向标应满足在小风速或风向改变不大的情况下，能很快地反映出风向变化来当风向改变时，由风向标本身惯性作用引起的摆动要小 风向标起动风速风向标起动风速 一般风向标一般风向标 0.5 m/s 较好的风向标较好的风向标 0.3m/s 风速资料处理注意要点？风速资料处理注意要点？2424252526262727Worlds lar

9、gest weather vane in Jerez, Spain2828风向标的设计要求风向标的设计要求在小风时能反应风向的变动，即有良好在小风时能反应风向的变动，即有良好的启动性能；的启动性能；具有良好的动态特性，即能迅速准确地具有良好的动态特性，即能迅速准确地跟踪外界的风向变化；跟踪外界的风向变化；可以自由旋转。可以自由旋转。29295.1.3 传递和指示风向传递和指示风向l风向标感应的风向必须传递到地面的指示风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上，以触点式最为简单，风向标带动仪表上，以触点式最为简单，风向标带动触点，接通代表风向的灯泡或记录笔电磁触点，接通代表风向的灯泡或记录笔电磁

10、铁，作出风向的指示或记录，但它的分辨铁，作出风向的指示或记录，但它的分辨只能做到一个方位只能做到一个方位22.5。l精确的方法有自整角机和光电码盘。精确的方法有自整角机和光电码盘。l实际风向角实际风向角二进制码二进制码格雷码格雷码3030l用光电转换方用光电转换方法把风向角度法把风向角度转换成二进制转换成二进制的角度编码的角度编码l使用格雷码，使用格雷码，其最大的优点其最大的优点是每一个角度是每一个角度状态的变化只状态的变化只有一位二进数有一位二进数发生发生0/1的变化。的变化。31315.1.4 风向标动态参数的选择风向标动态参数的选择l优良风向标：准确的反应不断变化的风优良风向标：准确的反

11、应不断变化的风向向l统一风向标的特性指标，使各地气象站统一风向标的特性指标，使各地气象站上的风向资料具有可比性。上的风向资料具有可比性。32325.1.4 风向标动态参数的选择风向标动态参数的选择l世界气象组织作了指导性的规定：世界气象组织作了指导性的规定：1.在风速在风速2.58m/s时，风向标在时，风向标在1s内使风向内使风向偏差衰减到初始值的偏差衰减到初始值的 1/e， （e = 2.71828)2. 0.3 1.0 (阻尼比阻尼比)3.风速范围为风速范围为 0.5 60 m/s4.线性度和分辨率为线性度和分辨率为 2 533335.2 旋转式风速计旋转式风速计l感应部分是一个固定在转轴

12、上的感应风的感应部分是一个固定在转轴上的感应风的组件。组件。l常见的有三种型式：常见的有三种型式：l半球形的空心杯壳组半球形的空心杯壳组l螺旋桨叶片组螺旋桨叶片组l平板叶片组平板叶片组34345.2.1 风杯风速计的感应原理风杯风速计的感应原理l风杯由三个（或四个）半风杯由三个（或四个）半球形或抛物形空杯，都顺球形或抛物形空杯，都顺一面均匀分布在一水平支一面均匀分布在一水平支架上，支架与转轴相连。架上，支架与转轴相连。l在风力作用下，风杯绕转在风力作用下，风杯绕转轴旋转，其转速正比于风轴旋转，其转速正比于风速。速。l转速可以用电触点、测速转速可以用电触点、测速发电机、齿轮或光电计数发电机、齿轮

13、或光电计数器等记录。器等记录。 35355.2.1 风杯风速计的感应原理（续）风杯风速计的感应原理（续）l在稳定的风力作用下，风杯受到扭力矩在稳定的风力作用下，风杯受到扭力矩作用而开始旋转，它的转速与风速成一作用而开始旋转，它的转速与风速成一定的关系。定的关系。l推导风杯的转速和风速的关系，用推导风杯的转速和风速的关系，用Ramachandran的结果。的结果。2DNNunDnu为风杯的转速为风速和 为与仪器本身有关的系数。36365.2.1 风杯风速计的感应原理（续）风杯风速计的感应原理（续）l两点推论：两点推论：当风杯处于小风速时，必须考虑两种摩擦当风杯处于小风速时，必须考虑两种摩擦力矩（

14、动摩擦力矩、静摩擦力矩）的影响。力矩（动摩擦力矩、静摩擦力矩）的影响。风速越大，摩擦力矩所占的比例越低。风速越大，摩擦力矩所占的比例越低。37375.2.2 风杯风速计的惯性风杯风速计的惯性l风杯达到匀速转动的时间要比风速的变化风杯达到匀速转动的时间要比风速的变化来得慢（滞后性）。来得慢（滞后性）。l这种现象在风速由大变小时较为严重，如这种现象在风速由大变小时较为严重，如当风速较大，很快地变为当风速较大，很快地变为0时，因为惯性时，因为惯性作用，风杯将继续转动，不可能很快停下作用，风杯将继续转动，不可能很快停下来。这样，来。这样，风速计所记录的风速要比实际风速计所记录的风速要比实际风速为大风速

15、为大。38385.2.2 风杯风速计的惯性（续）风杯风速计的惯性（续）l过高效应：过高效应：风杯风速计指示的平均风速将风杯风速计指示的平均风速将高于实际平均风速。高于实际平均风速。l过高效应还会受到其它两种影响：过高效应还会受到其它两种影响：l垂直风速的影响垂直风速的影响l风向脉动的影响风向脉动的影响39395.2.2 风杯风速计的惯性（续）风杯风速计的惯性（续）l风速在风速在020m/s时，利用风杯测定风速比较时，利用风杯测定风速比较准确。准确。l同时这种滞后性消除了许多风速脉动现象，同时这种滞后性消除了许多风速脉动现象，因而，用风杯作感应器的风速表，测定平均因而，用风杯作感应器的风速表，测

16、定平均风速比较好，而测瞬时风速则准确度较差。风速比较好，而测瞬时风速则准确度较差。l试验证明：三杯比四杯好，圆锥形比半球形试验证明：三杯比四杯好，圆锥形比半球形好。好。40风向和风速的传送风向和风速的传送风向标：机械传送、电接式传送、电位计式传送、光电转换即格雷码盘等，其中最常用的是格雷码盘风速：机械式、电接式、电机式、磁感式和光电式即多齿光盘等，其中最常用的风速传感器是多齿光盘 41EL型电接风向风速计（已淘汰）1.1.基本组成基本组成 （1 1）感应器）感应器 a.a.风速部分的组成及各部分的作用风速部分的组成及各部分的作用 b.b.风向部分的组成及各部分的作用风向部分的组成及各部分的作用

17、 （2 2）指示器）指示器 a.a.瞬时风速指示部分瞬时风速指示部分 b.b.瞬时风向指示部分瞬时风向指示部分 （3 3）记录器）记录器 a.a.瞬时风速记录部分瞬时风速记录部分 b.b.瞬时风向记录部分瞬时风向记录部分42感应器 风向部分由风向部分由风向标、风向方位风向标、风向方位块、导电环、接触块、导电环、接触簧片等组成；簧片等组成； 风速部分由风速部分由风杯、交流发电机、风杯、交流发电机、蜗轮等组成。蜗轮等组成。 电接风向风速计电接风向风速计记录器记录器电接风向风速计电接风向风速计指示器指示器45455.2.3 风车风速计和旋桨式风速计风车风速计和旋桨式风速计l桨叶式风速表是由若干片桨桨

18、叶式风速表是由若干片桨叶按一定角度等间隔地装置叶按一定角度等间隔地装置在一铅直面内，能逆风绕水在一铅直面内，能逆风绕水平轴转动，其转速正比于风平轴转动，其转速正比于风速。速。l桨叶有平板叶片的风车式和桨叶有平板叶片的风车式和螺旋桨式两种。螺旋桨式两种。l最常见的是由三叶式四叶螺最常见的是由三叶式四叶螺旋桨，装在形似飞机机身的旋桨，装在形似飞机机身的流线形风向标前部，风向标流线形风向标前部，风向标使叶片旋转平面始络对准风使叶片旋转平面始络对准风的来向。的来向。 46465.2.3 风车风速计和旋桨式风速计（续）风车风速计和旋桨式风速计（续）l三轴风速计：利用三个风车风速计测量风三轴风速计：利用三

19、个风车风速计测量风速速 x，y 和和 z 分量的仪器。分量的仪器。4747风速信号的转换方法电机式电机式风杯带动测速发电机，输出与风杯带动测速发电机，输出与转速（风速）成正比的电压讯号转速（风速）成正比的电压讯号电接式电接式风杯经变速机构输出代表一定风杯经变速机构输出代表一定风程的脉冲信号，计量规定间隔时间内脉风程的脉冲信号，计量规定间隔时间内脉冲信号的个数，得到该时段的平均风速等冲信号的个数，得到该时段的平均风速等于该时段风程数于该时段风程数/间隔时间间隔时间48485.3 散热式风速计散热式风速计l基本原理：一个被加热基本原理：一个被加热物体的散热速率与周围物体的散热速率与周围空气的流速有

20、关。空气的流速有关。l热线风速仪（热线风速仪（Hot wire Anemometer）是被电）是被电流加热的细金属丝或微流加热的细金属丝或微型球体电阻，放置在气型球体电阻，放置在气流中，其散热率与风速流中，其散热率与风速的平方根成线性关系。的平方根成线性关系。Typical Hot-Wire Anemometer4949热线风速仪原理热线风速仪原理2*()wwwfI Rh A TT电阻发热电阻发热对流热交换对流热交换I 输入电流输入电流, Rw 热线电阻热线电阻, Tw 和和Tf 分别为热线和气流温度分别为热线和气流温度, Aw 热线表面积热线表面积, h 热线的热交换系数热线的热交换系数.

21、50501()wRefwRefRRa TTcfhab v 电阻随温度的变化电阻随温度的变化热交换系数随温度的变化热交换系数随温度的变化a，b，c由仪器定标得到，通常由仪器定标得到，通常c0.55151221()()()RefwRefcwfwwfwwfI Ra TTI Rab vA TTA TT 121()()cRefwReffwwfI Ra TTvabA TT合并以上三式，消去合并以上三式，消去h，可得，可得进一步进一步解得解得52522() ( ,)cwfwwffI Rab vA TTf I T 21()() (,)RefwRefcfwwfwfI Ra TTab vA TTg T T 恒温式

22、恒温式恒流式恒流式加热电流不变是，测出被加热物体的温度，就能推算出风速加热电流不变是，测出被加热物体的温度，就能推算出风速5353热线测量的主要误差热线测量的主要误差l气温变化造成的误差气温变化造成的误差l测风热线方向与气流方向不垂直造成的误测风热线方向与气流方向不垂直造成的误差（要求夹角差（要求夹角10度）度）l空气密度的改变造成的误差空气密度的改变造成的误差5454l通常在使加热电流通常在使加热电流不变时，测出被加不变时，测出被加热物体的温度，就热物体的温度，就能推算出风速。能推算出风速。l热线长度一般在热线长度一般在0.52毫米范围，毫米范围，直径在直径在110微米范微米范围，材料为铂、

23、钨围，材料为铂、钨或铂铑合金等。或铂铑合金等。5555l优点：感应速度快，时间常数只有百分优点：感应速度快，时间常数只有百分之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头体积小，对流场干扰小，响应快，能测体积小，对流场干扰小，响应快，能测量非定常流速；宜应用于室内和野外的量非定常流速；宜应用于室内和野外的大气湍流实验。大气湍流实验。l缺点：金属丝过细，易断；对工作环境缺点：金属丝过细，易断；对工作环境要求较高，灰尘不易过多。要求较高，灰尘不易过多。5656Hot wire anemometer probe5757The head of a combined air vel

24、ocity and air temperature sensor, type CAFS-220.58585.4 声学风速计声学风速计l利用声波在大气中的传播速度与空气的温利用声波在大气中的传播速度与空气的温度和风速关系，测定风速。度和风速关系，测定风速。l静止空气中的声速静止空气中的声速 l气温在气温在20时，干空气的声速等于时，干空气的声速等于343.5m/s。20.067svpcT5960605.4 声学风速计（续）声学风速计（续）l现行的超声风速计的发射头和接收头是共现行的超声风速计的发射头和接收头是共用的，这样可以简化整个探头架的结构，用的，这样可以简化整个探头架的结构，减小对流场的干

25、扰。减小对流场的干扰。l沿沿 y 轴轴 和和 z 轴各装两对发射和接收装置，轴各装两对发射和接收装置，测定测定 V 在在 y 和和 z方向的分量。方向的分量。61615.4 声学风速计（续）声学风速计（续）l阴影效应：由于绕流的作用，迎风面的探阴影效应：由于绕流的作用，迎风面的探头，在其背后会产生一定的尾流区域，这头，在其背后会产生一定的尾流区域，这种现象将导致声波传播路径偏长，而使计种现象将导致声波传播路径偏长，而使计算风速值偏低，这种效应称之为算风速值偏低，这种效应称之为“阴影效阴影效应应”。6262补充：补充：声风速仪/温度计（续）现有的探头款型:“K” style“A” style“S

26、x” style K 型传感器设计主型传感器设计主要用于大气边界层研究要用于大气边界层研究也适合多种风速风向的也适合多种风速风向的研究工作研究工作Sx 型传感器适合型传感器适合环境监测应用环境监测应用测量水平风速测量水平风速A 型传感器型传感器非正交的设计，非正交的设计，用于多种用途用于多种用途6363 Vx 型传感器型传感器用于植物与森林冠层的用于植物与森林冠层的通量研究（风速很低，通量研究（风速很低，风向变化很快）风向变化很快） V 型传感器，专门用型传感器，专门用于紊流研究（涡相关研于紊流研究（涡相关研究）究）“Vx” style“V” style6464一、概述：一、概述： 激光风速仪

27、（激光风速仪（Laser Doppler Anemometer LDA; LaserDoppler Velocimeter LDV) 是建立在激光技术和多普勒频移原理基础上，是建立在激光技术和多普勒频移原理基础上，通过频率测量来测定风速的（通过频率测量来测定风速的（FV）。 激光通过大气层时，大气层中的气溶胶粒子对入射光有散射效应，激光通过大气层时，大气层中的气溶胶粒子对入射光有散射效应，而运行的气溶胶粒子将使散射光的频率产生多普勒频移效应。在接收而运行的气溶胶粒子将使散射光的频率产生多普勒频移效应。在接收器内比较发射的参考光和散射光的频差，就可确定运载气溶胶粒子器内比较发射的参考光和散射光的

28、频差，就可确定运载气溶胶粒子（Aerosol particle)的气流速度。的气流速度。 5.5 激光风速仪激光风速仪6565 激光风速仪（激光风速仪（LDA）优点）优点： 1、可远距离遥测，响应速度快；、可远距离遥测，响应速度快； 2、完全不干扰自然流场。、完全不干扰自然流场。 激光风速仪的机构：激光风速仪的机构： 1、激光器；、激光器；2、入射光学单元；、入射光学单元；3、收、收集光学单元；集光学单元；4、多普勒信号处、多普勒信号处 理单元、理单元、5、数据处理系统。、数据处理系统。 激光测速仪存在的问题：激光测速仪存在的问题： 激光风速仪测得的风速并不是真激光风速仪测得的风速并不是真正的

29、大气流动速度，而是悬浮于正的大气流动速度，而是悬浮于气流中的散射粒子的运动速度。气流中的散射粒子的运动速度。 因为粒子与流体的密度有显著差因为粒子与流体的密度有显著差异，粒子不可能完全跟随流体运异，粒子不可能完全跟随流体运动，其速度总会有差异动，其速度总会有差异66665.6 风速检定设备风速检定设备l旋转臂旋转臂l风洞风洞l皮托管皮托管67675.5.1 旋臂机旋臂机l主要部件是一根水平旋转臂，固定在一根主要部件是一根水平旋转臂，固定在一根垂直于水平面的旋转主轴上，杆的前端的垂直于水平面的旋转主轴上，杆的前端的仪器支架可安装待检定的风速计，垂直轴仪器支架可安装待检定的风速计，垂直轴可由马达带

30、动旋转，使仪器在可由马达带动旋转，使仪器在XY平面内平面内作等速圆周运动作等速圆周运动l其前端的线速度就相当于仪器不动时气流其前端的线速度就相当于仪器不动时气流的速度。的速度。68685.6.1 旋臂机（续）旋臂机（续）l优点：优点：l可以标定相当低的风速可以标定相当低的风速l通过旋转臂转速很容易确定风速通过旋转臂转速很容易确定风速l旋转臂的转速可以靠控制电动机或变速箱来改变旋转臂的转速可以靠控制电动机或变速箱来改变l缺点：缺点：l当旋转臂转速加大后，会带动室内空气，失去相对当旋转臂转速加大后，会带动室内空气，失去相对静止状态，造成检定误差。静止状态，造成检定误差。69695.6.2 风洞风洞

31、l风洞是一种进行流体风洞是一种进行流体力学、航空模型试验力学、航空模型试验以及环境问题实验的以及环境问题实验的大型设备。大型设备。l在这种管道系统里，在这种管道系统里，动力风扇造成空气流动力风扇造成空气流动，并在它的实验空动，并在它的实验空间造成一个稳定、均间造成一个稳定、均匀的流场。匀的流场。l流速可以调整。专门流速可以调整。专门进行风速计检定的风进行风速计检定的风洞，风速范围在洞，风速范围在0.560m/s。7070HDF-500型回路低速风洞型回路低速风洞 用于检定各种型号的高、中、低速风速度，也可用于用于检定各种型号的高、中、低速风速度，也可用于交通、环保、科研等部门进行空气动力学方面

32、的研究。交通、环保、科研等部门进行空气动力学方面的研究。该机采用最新的高密度集成电路的超低噪音变频调速，该机采用最新的高密度集成电路的超低噪音变频调速，调速范围、测量精度等方面达到了国际先进水平。调速范围、测量精度等方面达到了国际先进水平。 71715.6.3 风速检定的测量标准风速检定的测量标准皮托管皮托管l原理：通过测量压力来测量流速原理：通过测量压力来测量流速l皮托管是风洞中的测风标准。皮托管是风洞中的测风标准。l构造如图构造如图72725.6.3 风速检定的测量标准风速检定的测量标准皮托管（续）皮托管（续）l压差的测量仪器是微压计。压差的测量仪器是微压计。l皮托管的缺点十分明显：皮托管

33、的缺点十分明显：l压差和风速的非线性关系压差和风速的非线性关系l在低风速时灵敏度低，低于在低风速时灵敏度低，低于1m/s的风速难以的风速难以检定。检定。压力传感器压力传感器7373标准风洞风速检定装置标准风洞风速检定装置7474风的测量目前存在的问题风的测量目前存在的问题1.资料代表性差资料代表性差2.测风仪器不统一。测风仪器不统一。7575补充：补充：DEM6型轻便三杯风向风速表型轻便三杯风向风速表lDEM6型轻便三杯风向风型轻便三杯风向风速表用于测量风向和一速表用于测量风向和一分钟时间内平均风速。分钟时间内平均风速。l该产品是机械式观测仪该产品是机械式观测仪器，由风向、风速两部器，由风向、

34、风速两部分组成。分组成。l仪表表盘、方向盘指示仪表表盘、方向盘指示风速、风向示值。使用风速、风向示值。使用方便，既可手持使用，方便，既可手持使用，也可安置固定使用。也可安置固定使用。l一般用于小气候观测或一般用于小气候观测或特殊观测特殊观测7676补充：轻便风速表（续）补充：轻便风速表（续）l风速风速 1m/s30m/sl风向风向 0360（分（分16个方位）个方位）l旋杯的启动风速旋杯的启动风速 0.8m/sl最大允许误差最大允许误差 l风速误差：修正后风速误差：修正后0.4m/sl风向误差：风向误差：10（读取方位时不大于一个方位）（读取方位时不大于一个方位）l外形尺寸外形尺寸360mm7

35、0mm75mml重量重量 0.5kg7777补充：轻便风速表（续）补充：轻便风速表（续）l使用：使用：l仪器安置在四面开阔不阻碍风速的地方，高度仪器安置在四面开阔不阻碍风速的地方，高度可以根据观测目的来确定，要注意保持表身垂可以根据观测目的来确定，要注意保持表身垂直且读数方便。直且读数方便。l风速表在观测前，应读出所有指针示度记入观风速表在观测前，应读出所有指针示度记入观测薄中。测薄中。7878补充：轻便风速表（续）补充：轻便风速表（续）l到观测时间，拉启动开关，使风杯与数字盘接到观测时间，拉启动开关，使风杯与数字盘接通，同时，应开动秒表，观测者需向仪器背风通，同时，应开动秒表，观测者需向仪器

36、背风面后退数步，以免影响仪器附近的空气自由流面后退数步，以免影响仪器附近的空气自由流通。通。l到了预定时间时，关闭启动开关，记下第二次到了预定时间时，关闭启动开关，记下第二次指针示度。指针示度。l根据两次读数算出其差数，并记入观测薄内。根据两次读数算出其差数，并记入观测薄内。7979补充：轻便风速表（续）补充：轻便风速表（续）l其差值表示：开关从打开到关闭时间间隔其差值表示：开关从打开到关闭时间间隔内，风速表指针所走过的刻度数（米），内，风速表指针所走过的刻度数（米），将此差数除以指针所走的持续时间（秒），将此差数除以指针所走的持续时间（秒），则为每秒刻度，准确到一位小数。则为每秒刻度，准确到

37、一位小数。l计算出的刻度数经过所附检定表订正后，计算出的刻度数经过所附检定表订正后，就得到所测的风速。就得到所测的风速。8.4 其他测风仪器热线风速表热线风速表 声风速表声风速表轻便风向风速表轻便风向风速表 ENEN型系列测风数据处理仪型系列测风数据处理仪单翼风向风杯风速传感器传感器单翼风向风杯风速传感器传感器螺旋桨式风向风速感应器螺旋桨式风向风速感应器海岛自动测风系统海岛自动测风系统 热线风速表热线风速表是利用一根被加是利用一根被加热的金属丝置于热的金属丝置于空气中，散热速空气中，散热速率与周围空气的率与周围空气的流速有关，利用流速有关，利用这种特性来测量这种特性来测量风速。风速。 声风速表

38、是利声风速表是利用声波在空气中的用声波在空气中的传播速度与风速之传播速度与风速之间的函数关系测量间的函数关系测量风速的。风速的。8.4 其他测风仪器热线风速表热线风速表 声风速表声风速表轻便风向风速表轻便风向风速表 ENEN型系列测风数据处理仪型系列测风数据处理仪单翼风向风杯风速传感器传感器单翼风向风杯风速传感器传感器螺旋桨式风向风速感应器螺旋桨式风向风速感应器海岛自动测风系统海岛自动测风系统 轻便风向轻便风向风速表是测量风速表是测量风向和一分钟风向和一分钟内平均风速的内平均风速的仪器，它用于仪器，它用于野外考察或气野外考察或气象站仪器损坏象站仪器损坏时的备份。时的备份。 8.4 其他测风仪器

39、热线风速表热线风速表 声风速表声风速表轻便风向风速表轻便风向风速表 ENEN型系列测风数据处理仪型系列测风数据处理仪单翼风向风杯风速传感器单翼风向风杯风速传感器螺旋桨式风向风速感应器螺旋桨式风向风速感应器海岛自动测风系统海岛自动测风系统 ENEN型系列测风数据型系列测风数据处理仪与特定感应器配处理仪与特定感应器配套可以组成套可以组成EN1EN1型和型和EN2EN2型两种自动测风仪。主型两种自动测风仪。主要功能有：定时打印输要功能有：定时打印输出二分钟、十分钟平均出二分钟、十分钟平均风向风速；打印输出大风向风速；打印输出大风报警及解除警报的风风报警及解除警报的风向、风速及其出现时间，向、风速及其

40、出现时间，发出报警信号发出报警信号 风向感应器为风向感应器为单翼风标。当风标单翼风标。当风标转动时，带动格雷转动时，带动格雷码盘，按照码盘切码盘，按照码盘切槽的设计，码盘每槽的设计，码盘每转动转动2.82.8，光电，光电管组就会产生新的管组就会产生新的七位并行格雷码输七位并行格雷码输出。出。 该感应器的头该感应器的头部是一组螺旋桨叶部是一组螺旋桨叶片，风向标部分制片，风向标部分制成飞机机身相似的成飞机机身相似的外形，保持良好的外形，保持良好的流线型。流线型。该系统是专该系统是专门为测量海岛出门为测量海岛出现的强风而设计现的强风而设计的，其特点是具的，其特点是具有较好的测强风有较好的测强风能力。

41、能力。 根据风速随高度根据风速随高度的变化情况以及为了的变化情况以及为了观测和维护的方便，观测和维护的方便，同时不受地形地物的同时不受地形地物的影响，测风仪器的安影响，测风仪器的安装高度最好在装高度最好在10102020米之间米之间8.5 测风仪器的安装测风仪器安装的测风仪器安装的地点要求尽量开阔空地点要求尽量开阔空旷，远离障碍物，使旷，远离障碍物，使之不受气流涡旋的影之不受气流涡旋的影响。因为建筑物、凹响。因为建筑物、凹地、山谷等地形作用地、山谷等地形作用会使气流产生涡流、会使气流产生涡流、辐合、辐散，使风的辐合、辐散，使风的资料只有小气候方面资料只有小气候方面的意义，而缺少代表的意义，而缺

42、少代表性性 测风仪器必须垂直测风仪器必须垂直安装；安装测风仪器的安装；安装测风仪器的杆不能太粗，否则会改杆不能太粗，否则会改变气流的自然状况；仪变气流的自然状况；仪器应安装在杆的顶端，器应安装在杆的顶端，如果需要安装在杆的中如果需要安装在杆的中间，则应使用一定长度间，则应使用一定长度的横臂，以使风速仪器的横臂，以使风速仪器远离杆柱远离杆柱8.6气象应用 风在天气预报中有着重要的作用，常作为风在天气预报中有着重要的作用，常作为良好的预报指标而广泛应用良好的预报指标而广泛应用 风是一种自然力。我们可以利用风力发电；风是一种自然力。我们可以利用风力发电；飞机选择适当的航线，就可以缩短飞行时间，飞机选

43、择适当的航线，就可以缩短飞行时间，减少油料消耗；风也可以将湿空气带到干旱地减少油料消耗；风也可以将湿空气带到干旱地区，以减少旱情。但是，大风也可以吹倒树木，区，以减少旱情。但是，大风也可以吹倒树木，使建筑物倒塌遭到破坏；由于暴风而产生的波使建筑物倒塌遭到破坏；由于暴风而产生的波浪危及航行中的船舶安全，也可变成怒涛冲击浪危及航行中的船舶安全，也可变成怒涛冲击海岸，破坏海岸建筑物海岸，破坏海岸建筑物8.6气象应用 1 1、在天气预报方面、在天气预报方面 气旋与锋面逼近时，风力一般都要加大；反气旋中心移近时，风力气旋与锋面逼近时，风力一般都要加大；反气旋中心移近时，风力就要减弱。气压系统加强或气压梯

44、度加大时风力就要大；而气压系统减就要减弱。气压系统加强或气压梯度加大时风力就要大；而气压系统减弱或气压梯度变小时，风力就会减小弱或气压梯度变小时，风力就会减小 大风多具灾害性，对航运、渔业生产及军事活动的影响甚大，所以大风多具灾害性，对航运、渔业生产及军事活动的影响甚大，所以大风预报是风的预报的重点。大风的预报内容主要包括起风的时间、风大风预报是风的预报的重点。大风的预报内容主要包括起风的时间、风向、风力和大风持续时间等。考虑在预报地区范围中今后是否会出现产向、风力和大风持续时间等。考虑在预报地区范围中今后是否会出现产生大风的气压场形势，如有无锋面过境。有无气旋发生发展，会不会出生大风的气压场

45、形势，如有无锋面过境。有无气旋发生发展，会不会出现南高北低或东高西低的气压形势，或其他可能产生大风的天气系统现南高北低或东高西低的气压形势，或其他可能产生大风的天气系统 此外，风对于霜的形成也有影响。有微风的时候，空气缓慢地流过此外，风对于霜的形成也有影响。有微风的时候，空气缓慢地流过冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。但是，风大的时候，冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。但是，风大的时候，由于空气流动得很快，接触冷物体表面的时间太短，同时风大的时候，由于空气流动得很快，接触冷物体表面的时间太短，同时风大的时候，上下层的空气容易互相混合，不利于温度降低，从而也会妨碍霜的形成

46、。上下层的空气容易互相混合，不利于温度降低，从而也会妨碍霜的形成。大致说来，当风速达到大致说来，当风速达到3 3级或级或3 3级以上时，霜就不容易形成了级以上时，霜就不容易形成了8.6气象应用 2 2、在城市规划方面、在城市规划方面 为了尽可能地减少工厂排放的烟尘、废气对居住区为了尽可能地减少工厂排放的烟尘、废气对居住区的污染，城市规划尤其要考虑风的影响。各地都可根据的污染，城市规划尤其要考虑风的影响。各地都可根据该地的风频统计进行布局规划该地的风频统计进行布局规划 规律一：在常年盛行一种主导风向的地区进行城市规律一：在常年盛行一种主导风向的地区进行城市规划时，应将向大气排放有害物质的工业企业

47、布局在盛规划时，应将向大气排放有害物质的工业企业布局在盛行风的下风向，居住区布局在上风向行风的下风向，居住区布局在上风向 规律二：在风向随季节变化的地区进行城市规划时，规律二：在风向随季节变化的地区进行城市规划时，应使向大气排放有害物质的工业企业避开冬夏季对吹的应使向大气排放有害物质的工业企业避开冬夏季对吹的风向，布局在当地最小风频风向的上风向，居住区布局风向，布局在当地最小风频风向的上风向，居住区布局在下风向在下风向8.6气象应用 3 3、在森林防火方面、在森林防火方面 风力的大小还与森林火灾的发生关系十分密切。风不仅能把植被吹风力的大小还与森林火灾的发生关系十分密切。风不仅能把植被吹干，有

48、助于燃烧，而且在火灾发生后，还能使火源得到充分的氧气供应，干，有助于燃烧，而且在火灾发生后，还能使火源得到充分的氧气供应，加速燃烧，同时使火花飞溅，影响火灾的形状，延伸火灾的外形，扩大火加速燃烧，同时使火花飞溅，影响火灾的形状，延伸火灾的外形，扩大火灾面积，使地面火变为树冠火。及时准确的预报会减免火灾的发生和将损灾面积，使地面火变为树冠火。及时准确的预报会减免火灾的发生和将损失减到最小失减到最小 4 4、在军事气象方面、在军事气象方面 风是海洋气象因素之一，它对海军平战时的活动影响很大。风力超风是海洋气象因素之一，它对海军平战时的活动影响很大。风力超过一定限度，还会影响海军兵器的使用，影响海军

49、航空兵各种飞机的起降，过一定限度，还会影响海军兵器的使用，影响海军航空兵各种飞机的起降，甚至使飞机偏离预定航线。在海上防化学作战时，风向、风速也是必须考甚至使飞机偏离预定航线。在海上防化学作战时，风向、风速也是必须考虑的因素之一。另外，风速对舰艇上无掩蔽人员的战斗力影响也很大。台虑的因素之一。另外，风速对舰艇上无掩蔽人员的战斗力影响也很大。台风的影响就更大了，它使舰艇难以航行，飞机不能起飞，海上一切活动和风的影响就更大了，它使舰艇难以航行，飞机不能起飞，海上一切活动和训练演习都将被迫停止。所以，准确的预报对航行有重大意义训练演习都将被迫停止。所以，准确的预报对航行有重大意义 8.6气象应用 5 5、其它、其它 风速风向资料还广泛应用于建筑设计、输