“今夜本市天气以晴为主,气温适宜,风力较弱,风向以东南风为主,风力约为2级,不会对户外活动产生明显影响…”随着天气预报主持人悦耳的声音在身边回响,我们对未来的天气状况有了清晰的了解,那么大家知道在天气预报中,风向和风速的具体含义是什么吗?它们又是如何被观测到的呢?
风既有大小,又有方向,因此风的预报包括风速和风向两项。在气象学上,风吹来的方向即为风的风向,比方说从北方刮来的风,我们就称之为“北风”。单位时间风移动的水平距离即为风速,风速是没有等级的,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。在气象上,一般按风力大小划分为十七个等级。我们常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时指的就是从北边刮来的风,平均风力是4到5;如听到“阵风7级”之类的用语,则是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指最大时的风力。
风能带走热量,加速水的蒸发,还能帮助农作物传播种子和花粉,当然如果有虫害和病害的时候,也会因为风而进行扩散,造成更大面积的危害,所以风的作用是有两面性的,利用得好就能为人们造福,利用不好也会造成很大的危害,因此我们要时刻掌握风向风速的情况。要想掌握风的情况,气象观测者们就需要借助到专业的观测设备了。
目前气象台站都是使用自动气象站来实时观测风向风速。大家从照片中清晰可见距离气象观测场地面10米高的风塔顶端,风向和风速传感器正在稳定运行。大家可别小看了这台设备,这可是我们监控风的“耳目”。当风经过的时候,它们将风的机械能转换为模拟信号,随后经由线缆传输至自动气象站的核心——主采集器,主采集器通过对模拟信号的采样及计算,最终输出准确的风向风速数值。自动气象站的出现大幅减少了人工观测风向风速数据的工作量,提高测量精度,对气象监测准确性的提升大有裨益。
风向风速传感器
那为什么风向风速传感器被安装在距地10米的高度呢?这是因为这个高度离地面既不算太远也不算太近,不仅对地面的情况具有一定的代表性,又可以避免测得的数据受到地表摩擦力或建筑物、树木等障碍物的影响。世界气象组织也明确规定了数值天气模式与地表风都需要采用在10米高度测得的风速风向数据。
在近些年新建的自动气象站中,又出现了一个新宠儿——超声风速仪,正逐渐成为了自动气象站风向风速观测的主力军。那么,它的测量原理是什么呢?相较于普通风传感器,又有什么优势所在?
超声风速仪是利用声波在大气中的传播速度随风速而变化的原理制成的测风仪器,这种仪器具有测量范围广、灵敏度高、响应速度快的特点。传统风速传感器在风速达0.3米/秒时才能观测到风,而超声风速仪可以不必考虑启动风速,直接可测量微风,并且受云、雾、结冰等因素的影响很小。正因如此,在专业气象台站、高原气象监测站点、冬奥会滑雪赛道监测等要求较高的气象监测场景下均选用了超声风对风要素进行测量。作为最先进的风测量传感器,超声风速仪正在为风向风速测量的精准化、稳定化作出新的贡献。
超声风传感器
通过以上的介绍,相信大家对风和风的观测都有了一定了解,下期我们将带来更多的气象设备小知识,希望各位小伙伴多多关注pg电子游戏,下期再见。
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