新能源技術(shù)工程系張媛媛2.1風(fēng)的測(cè)量大氣環(huán)流1季風(fēng)環(huán)流2局地環(huán)流3三種形式風(fēng)的形成赤道與南北緯30度之間的大氣環(huán)流系統(tǒng)北緯30度至60度之間的大氣環(huán)流系統(tǒng)北緯60度至北極之間的大氣環(huán)流系統(tǒng)大氣環(huán)流

在赤道和低緯度地區(qū)，太陽(yáng)高度角（地球上某處接受的太陽(yáng)輻射能與該地點(diǎn)太陽(yáng)照射角的正弦成正比）大，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度強(qiáng)，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；在高緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角小，日照時(shí)間短，地面和大氣接受的熱量小，溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異，形成了南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運(yùn)動(dòng)，風(fēng)沿水平氣壓梯度方向吹，即垂直與等壓線(xiàn)從高壓向低壓吹。季風(fēng)環(huán)流海陸差異對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的影響，形成的熱力差異。在冬季，大陸比海洋冷，大陸氣壓比海洋高風(fēng)從大陸吹向海洋。夏季相反，大陸比海洋熱，風(fēng)從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風(fēng)，我們稱(chēng)為季風(fēng)。

海陸風(fēng)所謂的海陸風(fēng)是海面和陸地上的溫度差引起海岸上的氣壓差。是白晝時(shí)，大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋，到海洋上空冷卻下沉，在近地層海洋上的氣流吹向大陸，補(bǔ)償大陸的上升氣流，低層風(fēng)從海洋吹向大陸稱(chēng)為海風(fēng)，夜間（冬季）時(shí)，情況相反，低層風(fēng)從大陸吹向海洋，稱(chēng)為陸風(fēng)。白天風(fēng)從海洋吹向大陸稱(chēng)海風(fēng)，夜間風(fēng)從陸地吹向海洋稱(chēng)陸風(fēng)。

山谷風(fēng)在山區(qū)由于白天山坡受熱快，溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度，坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方，谷地的空氣則沿著山坡向上補(bǔ)充流失的空氣，這時(shí)由山谷吹向山坡的風(fēng)，稱(chēng)為谷風(fēng)。夜間，山坡因輻射冷卻，其降溫速度比同高度的空氣交快，冷空氣沿坡地向下流入山谷，稱(chēng)為山風(fēng)。增溫快

（熱源）增溫快

（熱源）增溫慢

（冷源）谷風(fēng)山谷風(fēng)谷風(fēng)的形成山谷風(fēng)降溫快（冷源）降溫快（冷源）降溫慢（熱源）山風(fēng)山風(fēng)的形成風(fēng)的測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速是兩個(gè)描述風(fēng)的重要參數(shù)。1.定義風(fēng)速是單位時(shí)間內(nèi)空氣在水平方向上所移動(dòng)的距離，單位為:米/秒(m/s)。

風(fēng)速越大，風(fēng)力等級(jí)越高，風(fēng)的破壞性越大。2.測(cè)量計(jì)

風(fēng)速測(cè)量計(jì)是測(cè)量空氣流速的儀器。

風(fēng)的測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速是兩個(gè)描述風(fēng)的重要參數(shù)。風(fēng)速：1.定義風(fēng)速是單位時(shí)間內(nèi)空氣在水平方向上所移動(dòng)的距離，單位為:米/秒(m/s)。風(fēng)速越大，風(fēng)力等級(jí)越高，風(fēng)的破壞性越大。

風(fēng)力等級(jí)一般根據(jù)風(fēng)吹到地面或水面的物體上所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，把風(fēng)力的大小分為13個(gè)等級(jí)，最小是0級(jí)，最大為12級(jí)，如表1所示。風(fēng)級(jí)名稱(chēng)風(fēng)速(m/s)風(fēng)速(km/h)陸地地面物象海面波浪浪高(m)最高(m)0無(wú)風(fēng)0.0-0.2<1靜，煙直上平靜0.00.01軟風(fēng)0.3-1.51-5煙示風(fēng)向微波峰無(wú)飛沫0.10.12輕風(fēng)1.6-3.36-11感覺(jué)有風(fēng)小波峰未破碎0.20.33微風(fēng)3.4-5.412-19旌旗展開(kāi)小波峰頂破裂0.61.04和風(fēng)5.5-7.920-28吹起塵土小浪白沫波峰1.01.5風(fēng)的測(cè)量5清風(fēng)8.0-10.729-38小樹(shù)搖擺中浪折沫峰群2.02.56強(qiáng)風(fēng)10.8-13.839-49電線(xiàn)有聲大浪白沫離峰3.04.07勁風(fēng)（疾風(fēng)）13.9-17.150-61步行困難破峰白沫成條4.05.58大風(fēng)17.2-20.762-74折毀樹(shù)枝浪長(zhǎng)高有浪花5.57.59烈風(fēng)20.8-24.475-88小損房屋浪峰倒卷7.010.010狂風(fēng)24.5-28.489-102拔起樹(shù)木海浪翻滾咆哮9.012.511暴風(fēng)28.5-32.6103-117損毀重大波峰全呈飛沫11.516.012臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）>32.6>117摧毀極大海浪滔天14.0-風(fēng)能密度風(fēng)是空氣的水平運(yùn)動(dòng)。我們把空氣運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能稱(chēng)為“風(fēng)能”?？諝庠谝幻腌姇r(shí)間里以V速度流過(guò)單位面積產(chǎn)生的動(dòng)能稱(chēng)為“風(fēng)能密度”。

風(fēng)能的計(jì)算風(fēng)能密度的計(jì)算公式：風(fēng)能ω=0.5ρν3A風(fēng)能密度W=（ρ∑Niνi3）/（2N）式中W——平均風(fēng)能密度，W/m2

νi——等級(jí)風(fēng)速，m/sNi——等級(jí)風(fēng)速νi出現(xiàn)的次數(shù)

N——各等級(jí)風(fēng)速出現(xiàn)的總次數(shù)

ρ——空氣密度，kg/m3

風(fēng)的測(cè)量

風(fēng)速測(cè)量計(jì)

風(fēng)速測(cè)量計(jì)是測(cè)量空氣流速的儀器。風(fēng)速測(cè)量計(jì)的種類(lèi)較多，氣象臺(tái)站最常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)，它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)部分，空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

測(cè)風(fēng)器上還有一塊長(zhǎng)方形的風(fēng)壓板(重型的重800g，輕型的重200g)，風(fēng)壓板旁邊裝一個(gè)弧形框子，框上有長(zhǎng)短齒。風(fēng)壓板揚(yáng)起所過(guò)長(zhǎng)短齒的數(shù)目，表示風(fēng)力大小。

風(fēng)速儀測(cè)量位置

所選測(cè)量位置的風(fēng)況應(yīng)基本代表該風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)況；

測(cè)量位置附近應(yīng)無(wú)高大建筑物、樹(shù)木等：

與單個(gè)障礙物距離應(yīng)大于障礙物高度的3倍；

與成排障礙物距離應(yīng)大于障礙物高度的10倍以上；

測(cè)量位置應(yīng)在風(fēng)場(chǎng)主風(fēng)向的上風(fēng)向；

測(cè)量位置數(shù)量，依地形復(fù)雜程度而定。風(fēng)的測(cè)量風(fēng)向1、單位風(fēng)向的測(cè)量單位，我們用方位來(lái)表示。如陸地上，一般用16個(gè)方位表示，海上多用36個(gè)方位表示；在高空則用角度表示。用角度表示風(fēng)向，是把圓周分成360度，北風(fēng)(N)是0度(即360度)，東風(fēng)(E)是90度，南風(fēng)(S)是180度，西風(fēng)(W)是270度，其余的風(fēng)向都可以由此計(jì)算出來(lái)。如圖所示。風(fēng)的測(cè)量2、計(jì)算為了表示某個(gè)方向的風(fēng)出現(xiàn)的頻率，通常用風(fēng)向頻率這個(gè)量，它是指一年(月)內(nèi)某方向風(fēng)出現(xiàn)的次數(shù)和各方向風(fēng)出現(xiàn)的總次數(shù)的百分比，即：風(fēng)向變化=某風(fēng)向出現(xiàn)次數(shù)/風(fēng)向的總觀測(cè)次數(shù)×100%

由計(jì)算出來(lái)的風(fēng)向頻率，可以知道某一地區(qū)哪種風(fēng)向比較多，哪種風(fēng)向最少。根據(jù)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)華北、長(zhǎng)江流域、華南及沿海地區(qū)的冬季多刮偏北風(fēng)(北風(fēng)、東北風(fēng)、西北風(fēng))，夏季多刮偏南風(fēng)(南風(fēng)、東南風(fēng)、西南風(fēng))。風(fēng)的測(cè)量風(fēng)玫瑰圖表示各種風(fēng)向出現(xiàn)的頻率風(fēng)的測(cè)量風(fēng)玫瑰圖上所表示風(fēng)的吹向（即風(fēng)的來(lái)向），是指從外面吹向地區(qū)中心的方向。圖中甲，1＞2，1為主導(dǎo)風(fēng)向——西北方向，盛行西北風(fēng)。圖乙，3＞4,3為主導(dǎo)風(fēng)向——東北方向，盛行東北風(fēng)。風(fēng)的測(cè)量南寧（東風(fēng)）夏季盛行東南風(fēng)其次是東北風(fēng)冬季盛行東北風(fēng)其次是東南風(fēng)桂林（東北風(fēng)）夏季盛行南風(fēng)和東北風(fēng)冬季盛行東北風(fēng)昆明（西南風(fēng)）夏季盛行西南風(fēng)冬季盛行西南風(fēng)貴陽(yáng)夏季盛行南風(fēng)冬季盛行東北風(fēng)廣州夏季盛行東風(fēng)和東南風(fēng)冬季盛行北風(fēng)和東南風(fēng)長(zhǎng)沙夏季盛行南風(fēng)其次是西北風(fēng)冬季盛行西北風(fēng)風(fēng)的測(cè)量3、測(cè)量測(cè)定風(fēng)向的儀器之