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[科普中国]-绝对风速

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绝对风速也叫真实风速,是船舶航运中的术语,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 。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1。

相关名词船风

船舶行进时,因周围静止空气与船舶作相对运动而形成的风。风速和航向航速相同2。

真风

船舶在海上停泊时观测到的风;或船舶在航行中,实际观测到的风用平行四边形图解法减去船风后所得的风2。

相对风速

相对风速也叫“合成风速”。船舶航行在有风海面上所测得的风速,由船风和真风的风速合成而得。需依据航速用平行四边形图解法求得真风速后使用2。

平均风速

平均风速是指空间某一点,在给定的时段内各次观测的风速之和除以观测次数。在气象科学技术中,除约定者外,一般所说的风速,意味着是平均风速,如地面观测中的正点风速,实际上是正点前10分钟的平均风速。

风速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3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所